ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате статистического анализа получены зависимости напряжения
сдвига полимерных растворов от концентраций ПАА и КМЦ. Построены
трёхмерные модели, выражающие зависимость напряжения сдвига от концентрации
ПАА и КМЦ. Показано, что полимерные составы на основе ПАА и КМЦ,
приготовленные на пресной воде, при всех рассмотренных концентрациях ПАА и
КМЦ проявляют псевдопластические свойства.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Шарипов А.У. Проектирование и регулирование основных показателей
бурения глубоких скважин. – ВНИИОЭНГ, 1995. - 280 с.
2.
Агамалиева Ф.М. Разработка и регулирование составов буровых
растворов и технология их применения при бурении глубоких скважин.
Дисс. док. фил. Баку, 2012.
3.
Стреков А.С., Агамалиева Ф.М., Эфендиев Г.М. Изучение влияния
концентрации полиакриламида, карбоксиметилцеллюлозы и типа
растворителя на реологические характеристики полимерных буровых
растворов // AMEA “XƏBƏRLƏR” YER ELMLƏRİ. – 2010, - № 1, - с. 65-
70
24
Р.И.Мирзаев
POLİMERLƏRİN QAZIMA MƏHLULLARININ REOLOJİ
XÜSUSİYYƏTLƏRİNƏ TƏSİRİNİN EKSPERİMENTAL TƏDQİQİ
R.İ.Mirzəyev
XÜLASƏ
Quyuların qazılmasının geoloji şəraiti və məhsuldar layların açılması polimer
məhlulların müxtəlif tərkiblərinin işlənməsi zəruriliyini gündəliyə çıxarır. Təqdim
olunmuş məruzədə eksperimental üsulla polimerərin konsentrasiyasının sürüşmə
gərginliyinə təsirinin öyrənilməsinə həsr olunmuşdur. Statistik təhlil əsasında həmin
asılılığı ifadə edən analitik və üçölçülü fəza modelləri qurulmuşdur.
EXPERIMENTAL STUDIES OF THE EFFECT OF POLYMERS ON THE
RHEOLOGICAL PROPERTIES OF DRILLING FLUIDS
R.I.Mirzayev
ABSTRACT
Geological conditions of drilling and drilling into productive formations
necessitate the development of various formulations of polymer drilling fluids. In this
report, the results of a statistical analysis on the effect of polymer concentration on the
shear stress are presented, model is obtained and three-dimensional dependences,
expressing this relationship, are built.
5
ODLAR YURDU UNİVERSİTETİNİN ELMİ VƏ PEDAQOJİ XƏBƏRLƏRİ
THE SCIENTIFIC AND PEDAGOGICAL NEWS OF ODLAR YURDU UNIVERSITY
2015 - № 41
SÜXURLARI QEYRİ-XƏTTİ DEFORMASİYAYA UĞRAYAN LAYLARIN
REOLOJI VƏ SÜZÜLMƏ-TUTUM PARAMETRLƏRİNİN TƏYİNİ ÜSULLARI
A.M.Quliyev, B.Z.Kazımov
AMEA Geologiya və Geofizika İnstitutu
AZ1143, Bakı ş., H.Cavid prospekti, 29A,
e-mail:bunyad38@rambler.ru
Açar sözlər: qeyri-xətti deformasiya, reoloji deformasiya, relaksasiya vaxtı,
süzülmə-tutum parametrləri
Keywords: nonlinear deformation, rheological deformation, relaxation time,
filtrational and capacitor parameters
Ключевые слова: нелинейная деформация, реологическая деформация, время
релаксации, фильтрационно-емкостные параметры
İşlənilmə prosesində lay təzyiqinin azalması nəticəsində yatağı təşkil edən
süxurlarda baş verən müxtəlif növ deformasiyaların neft və qaz yataqlarının işlənilmə
məsələlərinin həllində nəzərə alınması müvafiq deformasiya modellərinin köməyilə həyata
keçirilir. Bu məqsədlə neft və qaz yataqlarının işlənməsi nəzəriyyə və təcrübəsində
müxtəlif deformasiya modelləri nəzərdən keçirilir ki, bunlara misal olaraq, süxurların xətti
elastiki, qeyri-xətti elastiki, relaksasiyalı və sürüngənli deformasiya modellərini misal
göstərmək olar.
Xətti və qeyri-xətti elastiki deformasiya modellərinə əsaslanan parametrlərin təyin
etmə üsulları ədəbiyyatda nisbətən daha geniş yayılmışdır. Bununla yanaşı, ədəbiyyatda
reoloji deformasiyaya uğrayan süxurlardan təşkil olunmuş yataqların işlənmə göstəricilə-
rinin və quyudibi təzyiqin dəyişmə məlumatlarından istifadə etməklə parametrlərin
(süzülmə-tutum və reoloji) təyini məsələlərinin bir sıra həllərinə də rast gəlinir [1-5].
Süxurların real deformasiya şəraitini tam surətdə nəzərə almaqla yatagın işlənilmə
göstərilərinin təyini çox dərəcədə layın süzülmə-tutum və deformasiya model
parametrlərinin etibarlı və dəqiq təyin edilməsindən asılıdır. Həmin parametrlərin etibarlı
və dəqiq təyini isə nəzəri əsaslandırılmış və aprobasiya olunmuş üsulların işlənib
hazırlanmasını tələb edir. Bu məqsədlə hazırkı işdə işlənilmə prosesində süxurları qeyri-
xətti (relaksasiyalı və sürüngənli) deformasiyalara məruz qalan neft və qaz yataqlarının
laylarının süzülmə tutum və reoloji deformasiya parametrlərinin yüksək informativliyə
malik nəzəri əsaslandırılmış təyini üsulları işlənib hazırlanmışdır.
Bu məsələlərin həllində süxurların relaksasiyalı və sürüngənli deformasiyası
zamanı məsaməliyin (
m
) müvafiq olaraq aşağıdakı qanunlarla dəyişməsi qəbul
olunmuşdur [4]:
6
A.M.Quliyev, B.Z.Kazımov
)]
(
exp[
0
0
p
p
m
t
m
m
s
m
−
=
∂
∂
+
β
τ
(1)
τ
β
τ
γ
d
p
p
e
m
m
p
p
m
m
t
t
m
m
)
(
)
(
)
(
∫
−
+
−
+
=
−
−
0
0
0
1
0
0
яс
(2)
Burada
0
p
və
p - ilkin və cari lay təzyiqləri;
0
m və
m
- layın ilkin və cari
məsaməliyi;
m
τ
- məsaməliyin relaksasiya vaxtı;
s
β
- süxurun sıxılma əmsalı:
0
m
m
s
/
яс
β
β
=
;
−
яс
m
β
məsaməli mühitin həcmi elastiki sıxılma əmsalı;
1
m
- sürüngənli
layın həcmi axıcılıq parametri;
m
γ
=
1
−
m
τ
.
Neft və qaz laylarını xarakterizə edən süzülmə-tutum parametrlərinin
qərarlaşmamış rejimdə quyunun hidroqazodinamiki tədqiqat məlumatlarına əsasən
tapılması üzrə əsasən üç səciyyəvi üsul məlumdur. Birinci üsul - daha çox istifadə olunan
və istifadə üçün daha sadə və əlverişli üsul olan, quyudibi təzyiqinin bərpa (düşmə)
əyrilərinin interpretasiya üsuludur. İkinci üsul hidroizləmə adlanır. Bu üsulda, quyulardan
birinin (istismar və ya vurucu quyu) iş rejimi dəyişdirilir, digər quyuda isə təzyiq
“dalğasının” yayılmasının və ya quyudibi təzyiqin dəyişməsinin ölçülməsi həyata keçirilir.
Nəhayət, üçüncü üsul isə ayrı-ayrı quyuların tədqiqat məlumatlarının deyil, bütövlükdə
yatağın faktiki işlənmə məlumatlarının interpretasiyası və identifikasiyası ilə bağlıdır.
Deformasiyanın reoloji modellərinə daxil olan parametrlərin təyini baxımdan
təcrübi əhəmiyyət kəsb edən əsas məsələlərdən biri, əvvəlcə, yatağın işlənilməsinin ilk
mərhələsində süxurların özünü məhz hansı reoloji deformasiya rejimində aparmasının
müəyyənləşdirilməsidir. Göstərilmişdir ki, neft və qaz yataqlarında süxurların relaksa-
siyalı, elastiki və ya sürüngənli deformasiyaya uğramasından asılı olaraq, məsaməliyin və
orta lay təzyiqinin dəyişmə dinamikası da bir-birindən fərqlənir. Belə ki, elastiki mühitə
nəzərən sürüngənli mühitdə təzyiqin azalmasının nisbətən az, relaksasiyalı mühitdə
nisbətən çox olması, məsaməliyin dəyişməsində isə əksinə, sürüngənli mühitdə azalmanın
elastiki mühitə nəzərən nisbətən çox, relaksasiyalı mühitdə nisbətən az olması müəyyən
olunmuşdur (şəkil 1, a, b).
a)
b)
P
t
P
0
m
t
m
0
1
2
3
3
2
1
Şəkil 1. Süxurun qeyri-xətti elastiki (2), relaksasiyalı (1),
və sürüngənli (3) deformasiyası şəraitində
təzyiqin (a) və məsaməliyin (b) zamandan asılı dəyişməsi
7
A.M.Quliyev, B.Z.Kazımov
İndi isə hazırlanmış və istifadə üçün təklif olunan bir neçə üsulu nəzərdən keçirək:
Süxurların relaksasiyalı deformasiyası.
Məlum olduğu kimi, quyudibi təzyiqin
bərpa (düşmə) əyrilərinə görə neft (qaz) layının süzülmə-tutum və reoloji parametrlərinin
təyini müvafiq hidroqazdinamik məsələnin həllinə əsaslanır. Adətən bu məsələlərin dəqiq
riyazi həlli mümkün olmadığından onların təqribi üsullarla həlli verilir. Tutaq ki, qeyri-
məhdud dairəvi layda radiusu
q
r
olan neft (qaz) quyusu uzun müddət sabit
0
q debiti ilə
işlədikdən sonra
0
=
t
anında dayandırılmışdır. Quyu ağzının bağlanmasına baxmayaraq,
laydan quyuya
)
(t
q
debiti ilə neft (qaz) axını davam edir. Quyu dayananadək layda təzyiq
paylanması qərarlaşmış olub,
)
(r
p
0
-ə bərabərdir. Layın keçiriciliyi (
k
) sabit qəbul edilir.
Süxurların relaksasiyalı deformasiyasını nəzərə almaqla qeyri-məhdud layda
quyuların hidroqazodinamiki tədqiqatı zamanı quyudibi təzyiqin bərpası və ya düşməsi
üçün aşağıdakı ümumi təqribi ifadələr alınmışdır:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅
Δ′
+
Δ
=
Δ
)
(
,
ln
)
(
)
(
)
(
t
F
r
t
q
t
q
t
q
m
q
2
95
2
4
χ
πε
τ
ϕ
,
(
)
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
t
q
t
q
dt
t
q
t
q
t
F
m
t
m
Δ′
+
Δ
Δ′
+
Δ
=
∫
τ
τ
0
(3)
Burada
- əgər quyuağzı qapanarsa və ya iş rejimini dəyişməklə onun debiti azaldılarsa,
yəni quyudibi təzyiqin bərpa prosesi gedərsə,
dt
t
p
d
t
p
t
q
m
q
q
)
(
)
(
)
(
Δ
+
Δ
=
Δ
τ
ϕ
;
0
q
q
q
p
t
p
t
p
−
=
Δ
)
(
)
(
(neft layı üçün),
dt
t
p
d
t
p
t
q
m
q
q
2
2
)]
(
[
)]
(
[
)
(
Δ
+
Δ
=
Δ
τ
ϕ
;
2
0
2
2
q
q
q
p
t
p
t
p
−
=
Δ
)
(
)]
(
[
(qaz layı üçün),
)
(
)
(
t
q
q
t
q
−
=
Δ
0
;
- əgər quyunun iş rejimini dəyişməklə onun debiti artırılarsa, yəni quyudibi
təzyiqin düşmə prosesi gedərsə,
dt
t
p
d
t
p
t
q
m
q
q
)
(
)
(
)
(
Δ
+
Δ
=
Δ
τ
ϕ
;
)
(
)
(
t
p
p
t
p
q
q
q
−
=
Δ
0
(neft layı üçün),
dt
t
p
d
t
p
t
q
m
q
q
2
2
)]
(
[
)]
(
[
)
(
Δ
+
Δ
=
Δ
τ
ϕ
;
)
(
)]
(
[
t
p
p
t
p
q
q
q
2
2
0
2
−
=
Δ
(qaz layı üçün),
0
q
t
q
t
q
−
=
Δ
)
(
)
(
götürülür;
0
q -
)
(t
q
-nin zamanın t=0 anındakı qiyməti;
0
q
p ,
)
(t
p
q
- quyunun iş rejimi
dəyişdirilməzdən əvvəl və sonra uyğun quyudibi təzyiqləri;
lay
p
- quyunun iş rejimi
dəyişdirildiyi anda lay təzyiqi; neft layı üçün -
∗
=
μβ
χ
k
; qaz layı üçün –
8
A.M.Quliyev, B.Z.Kazımov
)
(
яс
m
lay
lay
p
m
p
k
β
μ
χ
2
0
+
⋅
⋅
=
;
∗
β
- layın elastiki-tutum əmsalı:
яс
m
n
m
β
β
β
+
=
∗
0
;
n
β
- neftin sıxılma əmsalıdır.
Bu həlldən istifadə etməklə süxurun relaksasiyasının quyudibi təzyiqin bərpa
(düşmə) əyrilərinə təsirinin ümumi xarakterini müəyyən etmək olar.
Məsələn, neft layı üçün (3) tənliyindən alınır:
∫
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⋅
Δ′
+
Δ
=
Δ
−
−
t
q
m
t
m
q
d
F
r
q
q
e
t
p
m
0
2
95
2
4
1
τ
τ
χ
τ
τ
τ
πετ
τ
τ
)
(
,
ln
))
(
)
(
(
)
(
(4)
Alınmış həllərdən xüsusi halda elastiki deformasiya üçün:
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⋅
Δ
=
Δ
)
(
,
ln
)
(
)
(
t
F
r
t
q
t
p
q
q
2
95
2
4
χ
πε
,
)
(
)
(
)
(
t
q
dt
t
q
t
F
t
Δ
Δ
=
∫
0
(5)
Əgər quyu bağlandıqdan sonra quyuya axın nəzərə alınmazsa, yəni
0
=
)
(t
q
(
0
q
t
q
=
Δ )
(
) olarsa, buradan ədəbiyyatdan məlum olan və geniş istifadə olunan
t
q
r
q
t
p
q
q
ln
,
ln
)
(
πε
χ
πε
4
95
2
4
0
2
0
+
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⋅
=
Δ
(6)
düsturu alınar.
(4) və (6) düsturlardan istifadə etməklə
1
0,
=
k
darsi,
10
=
h
m,
1
=
μ
mPa·san,
5
10
−
∗
=
β
atm
-1
,
ε =1·10
-4
m
3
/(atm·san),
100
2
=
q
r
/
χ
1/san,
=
0
q
3
10
−
m
3
/san (
0
=
)
(t
q
),
5
0,
=
m
τ
saat və
=
m
τ
1 saat verilənləri çərçivəsində quyudibi təzyiqlərin şəkil 2 –də
)
(t
p
q
Δ
- t koordinatında nəzəri bərpa əyriləri verilmişdir.
Göründüyü kimi, relaksasiyalı deformasiya olunan layda quyudibi təzyiqin bərpası
prosesi elastiki deformasiya olunan laya nəzərən xeyli yavaş gedir. Relaksasiya vaxtı
m
τ
artdıqca, bu yavaşıma daha çox nəzərə çarpır.
Yuxarıda alınmış analitik asılılıqlardan istifadə edərək süxurların süzülmə-tutum və
reoloji parametrlərinin təyini üsulu hazırlanmışdır.
1 -
5
0,
=
m
τ
saat; 2 -
1
=
m
τ
saat.
Quyuya dəyişən neft axınını nəzərə almadıqda (4) -dən:
)
(
~ t
p
q
Δ
t
B
t
F
A
t
p
q
m
⋅
+
⋅
=
Δ
⋅
+
)
(
)
(
1
τ
(7)
Burada
∫
Δ
=
Δ
t
q
q
dt
t
p
t
p
0
)
(
)
(
~
;
t
t
t
t
F
−
= ln
)
(
1
;
πε
4
0
q
A
=
;
2
95
2
q
r
A
B
χ
⋅
⋅
=
,
ln
;
∗
=
μβ
χ
k
;
яс
m
n
m
β
β
β
+
=
∗
0
.
(7) tənliyinin hər iki tərəfini
)
(t
p
q
Δ
-yə bölsək:
9
A.M.Quliyev, B.Z.Kazımov
)
(
)
(
)
(
t
F
B
t
F
A
t
y
m
3
2
1
⋅
+
⋅
=
+
τ
(8)
Burada
)
(
)
(
~
)
(
t
p
t
p
t
y
q
q
Δ
Δ
=
1
;
)
(
)
(
)
(
t
p
t
F
t
F
q
Δ
=
1
2
;
)
(
)
(
t
p
t
t
F
q
Δ
=
3
.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0
2000
4000
6000
8000
10000
2
3
Δ p
q
( t) , atm
2 4 6 8
t,10
3
san
Δ p
q0
1
Şəkil 2. Quyudibi təzyiqin
)
(t
p
q
Δ
- t koordinatında nəzəri bərpa əyriləri
1- elastiki deformasiya:
0
=
m
τ
; relaksasiyalı deformasiya:
2 -
5
0 ,
=
m
τ
saat; 3 -
1
=
m
τ
saat.
(8) ifadəsinin
k
t
t
=
və
n
t
t
=
-də qiymətlər fərqinin təyinindən relaksasiyalı layda
açılmış quyunun hidrodinamiki tədqiqat nəticələrinin interpretasiyası üçün aşağıdakı
düstur təklif olunur:
Dostları ilə paylaş: |