Buraxiliş İŞİ Pirallahı yatağında qazılan quyularda baş verən təzahürlərin tədqiqi

I FƏSİL. QUYULARDA BAŞ VERƏN TƏZAHÜRLƏRİN TƏTQİQİNƏ DAİR ƏDƏBİYYAT İCMALI

Quyular qazılarkən təzahürlər yüksək lay təzyiqli , məhsuldar laylar açıldıqda baş verir. Bu da müxtəlif qəza və mürəkkəbləşmələrə səbəb olur. Hal-hazırda neft və qaz quyularının qazılmasında təzahürlərin qarşısının alınması və ləğvi üçün texnoloji tədbirlər görülür. Quyularda baş verən su təzahürləri açılmış neftli və qazlı layları sulaşdırır , onların istismarını çətinləşdirir. Atmosferə püskürülərək quyuda olan yuma məhlulunun itkisinə səbəb olur. Quyu ətrafı ərazinin ekologiyasını korlayır.

Quyularda baş verən neft təzahürləri bütün bu xoşagəlməz hadisələrlə bərabər , həm də yataqlardakı neft və qaz ehtiyatlarının itkisinə gətirib çıxarır.

Qaz təzahürləri isə yüksək təzyiqli qaz və qaz-kandensat laylarını açdıqda yaranır. Bu zaman yanğınlar , güclü partlayışlar , qazma qurğusu və avadanlığın, dənizdə hidrotexniki qurğuların ( stasionar platformalar , estakadalar , üzən qurğular) sıradan çıxması və b. baş verir. Bu hadisələr qaz və kondensat itkilərinə, atmosferin kondensat buxarları və karbohidrogen qazları ilə zəhərlənməsinə səbəb olur.

Gələcəkdə, neft və qaz hasilatının artırılması perspektivləri dərin yataqlarda yerləşən ( 4000 metrdən artıq) laylarda daha çox toplanmış karbohidrogenlərin mənimsənilməsi ilə bağlıdır. Dərin laylarda neft-qaz yataqlarının kəşfiyyatı və qazılması zamanı bir çox çətinliklər qarşıya çıxır. Quyunun dərinliyi artdıqca geoloji mürəkkəbləşmələr artır. Onlardan ən təhlükəlisi qaz təzahürüdür. Qazma zamanı əsas məsələ baş verə bilən mürəkkəbləşmələrin qarşısını almaqdır. Qaz təzahürü, onun üçün münasib şərait olanda, öz intensivliyini işlədikcə artıra bilir və sonra bu da tullanışların və açıq fontanın baş verməsinə səbəb olur. Bu da təbii fəlakət xarakteri daşıyaraq, qazmanı aparan heyyət üçün ciddi təhlükəli şərait yaradır. Yaranmış mürəkkəbləşmənin aradan qaldırılmasına çox vaxt və külli miqdarda vəsait tələb olunur. Buna görə də baş verə biləcək mürəkkəbləşmələrin erkən mərhələdə aşkar edilməsi və aradan qaldırılması metodlarının istifadə edilməsi problemi gündəliyə çıxarılır.

Bu metodların istifadə üsullarını bilərək, təzahür və mürəkkəbləşmələrin qarşısını almaq üçün quyu kəsilişindəki layların xarakteri haqqında əvvəlcədən məlumat toplanılır. Bu üsulların metodik və texniki təkminləşməsi nəticəsində təzahürün obyektini müəyyənləşdirmək, xarakteristikasını almaq üçün risksiz istifadə etmək olar.

Adətən, qazma zamanı qaz təzahürünün başlaması o vaxt qeyd olunur ki, artıq quyu ağzında özünü böyük həcmdə biruzə verir. Buna görə də müvafiq tədbirlərin görülməsi çox vaxt gecikmiş olur. Belə hallar baş verdikdə təzahürlə mübarizə aparmaq daha çətin olur.

Qaz təzahürünə qazma məhlulunun sıxlığına görə erkən mərhələdə nəzarət etmək mümkün deyil. Ona görə ki, qazma məhlulunun sıxlığı onun tərkibində qazın az miqdarda olduğu hallarda dəyişmir. Amma qaz artdıqca həcmi genişlənir.

Bütün açıq fontan baş verən quyuların tədqiqtlarından görünür ki, baş verən təzahürlər bəzi hallarda quyunun ləğvinə aparır çıxarır, ona qarşı mübarizə böyük vəsait xərci ilə bərabər böyük zəhmət də tələb edir.

Artıq texniki-texnoloji proseslərin avtomatlaşdırılması və uyğun avadanlıqların tətbiq edilməsi yuxarıda qeyd elədiyimiz mürəkkəbləşməri idarə etməklə bərabər çəkilən xərcləri azaldır, vaxt iktisinin qarşısını alır. Dərin və daha dərin maili istiqamətləndirilmiş (böyük inhiraflı) quyuların müvəffəqiyyətlə qazılmasına şərait yaradır.

Qazma və kəşfiyyat işlərində qaz təzahürlərinin qarşısını almaq üçün baş verə biləcək qaz təzahürü haqqında müxtəlif proqnozlar verilir. Əsasən də bu proqnozlar geofiziki tədqiqatlara söykənir. Lakin bu tədqiqatları aparan zaman qazma işləri dayamndırılır. Təklif olunan metod həmin avadanlıqların funksional imkanlarını artırmaqla, qazma məhlulunun dövranını saxlamaqla, qaz təzahürünü intervalı təyin olunur. Bu metodun əsas mahiyyəti odur ki, manifold xəttindəki təzyiqlə boru arxasında nov sistemində məhlulda qazın olub-olmamasına görə çıxışda artıb -azalması baş verir. Nov sistemində məhsuldarlığın oynaması baş verir, bu da qazın qazma məhluluna daxil olmasını göstərir (hidravlik impuls adlanır). Çıxışda hidravlik impulsu qıcıqlandırıcı qoyulur.

Dövran sistemində PD-1 , PD-2 çeviriciləri ilə hidroimpulslar təzyiq siqnallarına çevrilir və BFUS - ə (idarəetmə siqnalarının yaradılması bloku) ötürülür. Burdan isə POQ-1 və POQ-2-yə (qaz həcminin miqdarı təyin edilən çeviricilərə) keçir, sonra isə ALU-ya (hesablama-məntiq cihazı) ötürülür. ALU-nun göstəriciləri ilə manifold xəttindəki göstəricilər tutuşdurularaq, quyuda qazın həcmi, boruarxasındakı qazın sürəti və qaz sütununun hündürlüyü təyin edilir. Bununla da qazma məhlulunun xüsusi çəkisi təyin olunur və mürəkkəbləşmənin qarşısın almaq üçün proqram qurulur.

ALU-dan hesablamaların nəticələri indikasiya blokuna (Bİ) ötürülür, hansıki göstərir: məhluldakı hidravlik impulsun gecikmə vaxtı qazlaşmış sahəyə uyğun gəlir.

Beləliklə, rasional üsulların və təzahürlərin texnoloji xəbərdarlıq vasitələrinin istifadə edilməsi xərclərin və vaxt itkisinin azalmasına gətirib çıxarır.[8]

Quyuların qazılması zamanı lay və quyu təzyiqlərinin bərabərliyini sabit saxlamaq, quyu lüləsində mürəkkəbləşmələrə səbəb olmadan qazmanı təmin edir. Bir sıra hallarda təbii və texnoloji səbəblərdən bu bərabərlik pozulur. Nəticədə qazma aparılan zaman tutumlarda məhlulun həcmi artır, quyuda məhlul dövr etmədikdə qazma məhlulunun hərəkəti nov sistemində müşahidə edilir. Bu isə təzahürün yaranmasını göstərən ilk əlamətdir.

Quyuda təzahür baş verən zamanı qazma borusunun tutulmasının qarşısını almaq üçün quyuağzı preventor bağlanır, həlqəvi fəzadakı izafi təzyiq müəyyənləşdirilir. Həlqəvi fəza ilə çıxan qazma məhlulu qazsızlaşdırılır, sıxlığı artırılaraq quyuda yuma prosesi aparılmaqla preventorun drosseli vasitəsilə laydan çıxan məhsulun quyuya daxil olmasının qarşısını almaq üçün əks təzyiq yaradılır. Sıxlığı artırılmış məhlulun həlqəvi fəzadakı qalxma hündürlüyü artdıqca drosseldəki hündürlük azaldılır və bu proses lay və quyu təzyiqlərinin bərabərliyi yaranana qədər davam edir. Pirallahı sahəsində qazılan quyularda 2300-3400 m dərinlikdə yaranan təzahürlər əlavə mürəkkəbləşmələrə səbəb olmadan aradan qaldırılmışdır.[11]

Müasir qazımada dərinlikdən asılı olaraq quyudakı hidrostatik təzyiqin lay təzyiqindən 5-15% çox olması tələb olunur. Buna baxmayaraq qazıma məhlulunun parametrlərinin lazım olan səviyyədə nizamlanmaması, qazıma kəmərinin quyuda həlqəvi fəzanın öıçüsünü nəzərə almadan böyük sürətlə qaldırılması və bu vaxt həlqəvi fəzası boş qalan quyunun qazıma məhluluyla doldurulmaması, eyni zamanda həlqəvi fəzada yaranan “porşen” effektinə nəzər yetirilməməsi, uzun müddət boşdayanma halları olduqda diffuziya nəticəsində qaz qabarcıqlarının quyu lüləsinə daxil olması və s. hallar zamanı quyuy lüləsində lay-quyu təzyiqlərinin bərabərsizIiyi yaranır.bu bərabərsizliyi aradan qaldırdıqda bir sıra hallarda neft-qaz-su təzahürlərinin baş verməsi, qrifon yaranması, qoruyucu kəmərlərin zədələnərək yararsız hala düşməsi, qazıma kəmərinin quyu divarının dağılması nəticəsində tutulması və məhlululun udulması texniki səbəbdən quyunun ləğv olmasına səbəb olur. Bu vaxt bəzi amillərin nəzərə alınmaması çox böyük təhlükəli açıq fontanlara səbəb olur.

Quyuda maye dövranı təmin olunmadıqda həlqəvi fəzada qazıma məhlulunun hərəkəti və ya quyuda məhlulun dövranı olduqda nasosların qəbuI tutumlarındakı maye həcminin artması lay məhsulu quyu lüləsinə daxil olduğu üçün baş verir. Bu zaman quyuda aparılan yuma prosesi dayandırılır, qazma kəmərinin aşağı və yuxarı hərəkətini təmin edən tədbirlərlə bərabər, quyuağzındakı preventor bağlanır, qazıma borusunda və həlqəvi fəzada yaranan izafi təzyiq ölçülür. Qazıma borusunda izafi təzyiq olarsa, işlək borunun aşağı hissəsinə əks klapan bağlanılır. Laydan quyuya axan və bu səbəbdən həlqəvi fəzada izafi təzyiqin artmaması üçün qazıma məhlulu kənarlaşdırılmamalıdır.

Atqı xəttinin üzərindəki manometr vasitəsilə həlqəvi fəzadakı izafi təzyiq qeyd edilir. Laydan quyuya gələn məhsulun quyu lüləsinə axmasının qarşısını almaq üçün preventorun drosselində quyudakı izafi təzyiqə bərabər təzyiq yaradılaraq yuma prosesi aparılmalıdır. Yuma prosesində lay məhsulu qarışdığı üçün sıxlığı azalır, buna görə də həlqəvi fəzadan çıxan məhlul deqazatorda qazsızlaşdırılır və ağırlaşdırılaraq yenidən quyuya vurulur. Yuma prosesi yüksək təzyiq altında aparıldıqda qəza baş verməməsi üçün qazıma kəmərinin hərəkəti təmin edilməlidir.

Quyuda təzahür baş verdikdə onun aradan qaldırılması aşağıdakı kimi aparılır: preventorun nov sisteminə yönəldilən atqı xətti açılır, qazıma borusunun daxili ilə nasosla ağırlaşdırılmış məhlul quyuya vurulur və laydakı məhsulun quyuya daxil olmasının qarşısını almaq üçün atqı xətti üzərindəki drossel vasitəsilə yuma aparılarkən tələb edilən əks təzyiq yaradılır. Yaradılan əks təzyiq prosesin əvvəlindəki izafi təzyiqlə eyni saxlanılır. Həlqəvi fəzada izafi təzyiqi saxlamaqla məhlulun sıxlığı artırılaraq quyuya vurulduqda kəmər arxasındakı lay məhsuluyla qarışmış qazıma məhlulunun sıxlığı az fasilələrlə ölçülür. Quyunun həlqəvi fəzasından çıxan qazıma məhlulunun sıxlığı artırıldıqca ağırlaşdırılmış məhlulun boru arxasındakı qalxma hündürlüyü hesablanır, izafi təzyiq isə drosseldə azaldılır. Zamandan asılı olaraq ağırlaşdırılmış məhlulun həlqəvi fəzadakı qalxma hündürlüyü aşağıdakı ifadə ilə təyin olunur:

H=0.0076 t

Burada Q-nasosun məhsuldarlığı, l/s; D-quyunun diametri, m; d-qazma borusunun xarici diametri, m; t- hesablama müddətidir, dəq.

Pirallahı yatağında qazılan quyularda baş verən təzahürlərin qarşısını almaq üçün 2300-3400 m dərinliklərdə 10-15 dəqiqə fasilə ilə ağırlaşdırılmış məhlulun qalxma hündürlüyü hesablanır və quyudibində olan təzyiq artımı

ifadəsi ilə təyin edilir. Quyunun həlqəvi fəzasında drossel vasitəsilə nizamlanan təzyiq qədər azaldılaraq şərti təmin olunanadək davam etdirilir.aparılan təcrübələr göstərir ki, bu proses davam etdirilən zaman quyuda yuma prosesi aparıldıqda həlqəvi fəzadakı təzyiq itkisi və yaradılan əks təzyiq vaxtaşırı azaldılmadığı üçün prosesin axırına yaxın quyuda baş vermiş hidravlik yarılmadan məhlulun udulması müşahidə olunur. Bu isə mürəkkəbləşməyə səbəb olur. Baxılan üsulda quyularda baş vermiş təzahürün aradan qaldırılması zamanı mürəkkəbləşmələr yaranmışdır.[9]

Neft və qazlı quyuların qazılması ölkədə ən çox investisiya yatırılan sahələrdən biridir. Ona görə də, bu sahənin texniki-iqtisadi göstəricilərinin yaxşılaşdırılması neft sənayesində əsas məsələlərdəndir. Bunun üçün əvvəla qazma işlərinin səmərəliliyinin artırılması, quyuların qəza və mürəkkəbləşməsiz , uzunmüddətli sabit debitlə istismarı təmin olunmalıdır. Bu problemlərin həlli zamanı, geoloji-texnoloji şəraitdən asılı olaraq, məhlulun reoloji göstəricilərinin düzgün seçilməsi əsas məsələlərdən biridir. Belə ki, bu parametrlər qazımanın sürətinə , yaranan mürəkkəbləşmələrin qarşısının alınmasına, məhsuldar layların keyfiyətlə açılmasına, kimyəvi reagentlərin və material sərfinə, ümumilikdə isə quyuların inşasına tələb olunan vəsaitə təsir edən amillərdən asılıdır.

Məhlulun statik sürüşmə gərginliyinin dəf olunmasına tələb edilən təzyiq aşağıdakı ifadə ilə təyin olunur:

(1)

Amma təklif olunmuş ifadədə bəzi texnoloji amillər ( şamın uzunluğu, bir borunun qaldırılmasına sərf olunan vaxt və s.) nəzərə alınmaması reoloji parametrlərin dəqiq təyin olunmasını mümkünsüz edir. “Piston” effektinin qarşısını almaq üçün qazıma alətini qaldıran zaman düsturda texnoloji amillər nəzərə alınmaqla və bir sıra riyazi çevrilmələr aparılmaqla məhlulun reoloji göstəricilərinin təyini üçün aşağıdakı ümumi ifadə təklif olunmuşdur:

(2)

Burada -qazıma məhlulunun sürüşmə gərginliyinin həddi, MPa; - məhlulun sıxlığı, kq/ ; d-borunun daxili diametri, m; i=1,2- asfalt-qatran birləşmələrinin (AQB) daxili diametri və uzunluğu, m; -quyunun diametri, m; -quyu lüləsində kaverna əmələgəlmə əmsalı(kahaqramla ölçülür); l-bir şamın uzunluğu, m; h-bir borunu qaldırıldıqdan sonra quyudakı səviyyənin düşməsi, m; t-qazıma borusunun qaldırılma vaxtıdır, s.

Bu üsulun mənfi cəhəti odur ki, məhlulun statik sürüşmə gərginliyinin həddi quyudan fərqli şəraitlərdə təyin olunur. Ona görə də, bunu hidrodinamik hesabatlarda istifadə etdikdə xətalar qaçınılmazdır.

Odur ki, bilavasitə quyudakı çatışmazlıqları aradan qaldırmaqla məhlulun statik sürüşmə gərginliyinin həddi qiymətinin təyin olunması metodu aşağıda tədqim olunur.

Bildiyimiz kimi, qoruyucu boruları və ya növbəti şamları endirilməsində həlqəvi fəzadan məhlulun çıxışının gecikməsi, sürüşmə müqaviməti həddini keçməsi baş verir.

Quyuda təzyiq maksimum həcmə qədər artır(dəfetmə təzyiqi). Nəzərə almaq lazımdır ki, kəmərlər endirilərkən mayenin bir qismi baltaya qazıma borularının içərisindəki deşiklər vasitəsilə keçir.

(3)

Burada k-quyuda məhlulun sıxılma əmsalı; T-quyunun boruarxası fəzadan məhlulun çıxmasının gecikmə vaxtı, s; u-qoruyucu kəmərlərin və ya qazma borularının endirilmə sürəti, m/s; µ-əks klapan və ya baltanın deşiklərilə boruların içərisi ilə axan şırnağın sıxılma əmsalı; w- əks klapan və ya baltanın deşiklərinin kəsişməsinin tam sahəsi, ; H-quyunun dərinliyi, m; l-endirilmənin başladılmasına qədər alətin uzunluğu, m; ⍴-məhlulun sıxlığı, kq/ ; g-sərbəstdüşmə təcilidir, m/ .

(1) və (3) ifadələrinin birinci hissələrini bərabərləşdirilərək və müəyən riyazi çevrilmələr aparıldıqdan sonra məhlulun statik sürüşmə gərginliyi həddinin qiyməti aşağıdakı ifadə ilə təyin edilir:

(4)

Buradakı L=l+UT.

Bu düstur vasitəsilə faktiki mədən göstəricilərinə əsasən quyunun həlqəvi fəzasında məhlulun statik sürüşmə gərginliyinin təyin olunmasına imkan verir.

Yuxarıda qeyd olunduğu kimi, təzahürlərin qarşısının alınması üçün lay təzyiqi quyudakı təzyiqdən az olmalıdır: , yəni qazıma alətinin qaldırılması zamanı baltanın altında yaranmış təzyiq itkisindən az olmamalıdır. Lakin bəzən qazıma aləti qaldırılarkən quyudakı hidrodinamik təzyiq izafi təzyiqdən artəq olur, bu da öz növbəsində quyuya flüidin qismən və yaxud güclü axınına gətirib çıxarır. Bu halda alət qaldırılarkən quyuda yaranan hidrodinamik təzyiqin azaldılması məqsədilə məhlulun reoloji göstəricilərinin qiymətlərini aşağı salmaq və qazıma alətinin qaldırılma sürətini dəyişməklə tənzim etmək mümkündür.

Quyuda yaranan əks təzyiq şərti olaraq layda flüid təzahürü yaradan böhran təzyiqi kimi qəbul olunub. Bu şərtə əsasən, alətin qaldırma sürətini balans təzyiqlər tənliyi ilə təyin etmək olar.

Boruarxası fəzada qazma alətinin yuma və qaldırılması zamanı məhlulun hərəkəti struktur rejimdə olarsa

(5)

Burada -alətin kritik qaldırılma sürəti, m/s; -quyunun diametri, m; -qazma və qoruyucu boruların diametrləri, m; -məhlulun dinamik sürüşmə gərginliyinin həddi, Pa; - məhlulun dinamik sürüşmə gərginliyinin həddi, MPaxs; / -dən asılı olan əmsallardır.

Beləliklə, həqiqi mədən məlumatlarına əsasən qazıma alətini quyudan qaldırarkən “piston” effektinin təsirindən yaranan mürəkkəbləşmələrin qarşısının alınması üçün yeni metod təklif olunmuşdur. Həmin üsul Qaradağ, Qalmaz və Pirallahıda qazılan quyularda müvəffəqiyyətlə tətbiq olunmuşdur.[12]