Neftvermə əmsalının artırılması üsulları

Su basqı rejimi....................0,4-0,7

Qaz basqı rejimi..................0,3-0,6

Tükənmə rejimləri:

Qravitasiya rejimi...............0,5-ə qədər, nadir hallarda >0,5

Həll olmuş qaz rejimi.........0,15-0,3

7. Layın neftverməsinin hidrodinamik əsasları. Sıxışdırma və əhatə əmsalları. Neftin yüksək təzyiqli qazla sıxışdırılması. Maqnit və elektrik sahələrinin tətbiqi. Neftvermə əmsalının artırılması üçün sinergetik üsulların tətbiqi.
Neftvermə əmsalının hidrodinamik əsaslarını öyrənmək məqsədilə bir-birinə qarışmayan mayelərin üfüqi dairəvi boruda laminar rejimdə ardıcıl hərəkətinə baxaq. Ardıcıl axında mayenin biri sıxışdırılırsa, o biri itələyici rolunu oynayır. Borunun canlı kəsiyində maye hissəciklərinin sürətləri eyni olmadığından itələyici maye sıxışdırılan mayenin bir növ içərisinə daxil olur.

Dairəvi boruda canlı kəsiyin hər hansı bir nöqtəsində itələyici və sıxışdırılan mayenin laminar rejimdə sürəti əşağıdakı ifadələrdən tapılır:

(1)

(2)

burada, R - borunun radiusu; r - axının hər hansı nöqtəsinin borunun oxundan məsafəsi; x - axının hər hansı nöqtəsinin borunun başlanğıcından məsafəsi; μ₁, μ₂ ~ müvafiq olaraq itələyici və sıxışdırılan mayenin özlülüyü; L - borunun uzunluğu; p - mayelərin ayrılma səthindəki təzyiq; p_1, p₂ - müvafiq olaraq borunun başlanğıcında və sonundakı təzyiqdir. Iki mayenin ardıcıl hərəkətində canlı kəsikdə sürətin paylanması eyni sərhəd şərtləri əsasında bircinsli mayeninki kimi qəbul edilmişdir.

(1) və (2) tənliklərini bir-birinə bərabərləşdirib, ayrılma səthində p təzyiqini taparaq, onun qiymətini (1) və ya (2) ifadələrində yerinə yazsaq, ölçüsüz dəyişənlərlə ifadə

olunan aşağıdakı tənlik alınar:

(3)

(3) diferensial tənliyini, τ= 0 olduqda y=0 başlanğıc şərtinə əsasən inteqrallasaq,

(4)

ifadəsi alınır. Bu ifadədən itələyici mayenin borunun sonuna, yəni z=0; y=0 nöqtəsinə çatması vaxtını təyin edək:

τ₀ müddəti ərzində sıxlşdırılan mayenin əvvəlki (Vo) həcminin bir hissəsi (V) borudan kənara töküləcək. Bu həcmlərin nisbətinə (V/V₀) susuz dövrdə neftvermə əmsalı –η deyilir. Bu nisbəti aşağıdakı ifadədən tapmaq olar:

(5)

(5) ifadəsindən z = z(y) asılılığını təyin edək:

(6)

Bu, mayelərin ayrılma xəttinin ölçüsüz dəyişənlərlə ifadə olunmuş tənliyidir.

(5) asılılığından z-in qiymətini (6) ifadəsində yerinə yazsaq, η belə alınar:

(7)

8, a şəklində (7) ifadəsinin qrafiki göstərilmişdir. Şəkildən göründüyü kimi, η-nm qiyməti β -dan asılı olaraq 2/3 ÷1/3 arasında dəyişir, β= 1 olduqda, yəni itələyici və sıxışdırılan maye­nin özlülüyünü çoxaltdıqda və ya sıxışdırılan mayenin özlülüyünü azaltdıqda η-nı 0,667-yə qədər artırmaq mümkündür. Bu artım 0,01≤ β≤ 100 qiymətlərində daha yaxşı hiss olunur. τ₀ anından başlayaraq borunun sonundakı canlı kəsikdən hər iki maye birgə axacaq və τ₁ > τ₀ anlarında borudan xaricə tökülən sıxışdırılan mayenin həcmi artacaqdır. Bu həcmin borunun əvvəlki həcminə olan nisbətinə sulu dövrdəki neftvermə əmsalı deyilir.

Sulu dövrdəki neftvermə əmsalına β = 1 halında baxaq. τ₁ müddətini (4) düsturundan y = 1; β = 1 şərtinə əsasən tapaq:

(8)

burada z_i - borunun sonunda itələyici mayenin oxdan olan məsafəsinə uyğun ölçüsüz kəmiyyətdir. Bu halda mayelərin ayrılma xəttinin ölçüsüz dəyişənlərlə ifadə olunmuş tənliyi belə olur:

(9)

(5) ilə (9) ifadələrindən sulu dövrdəki neftvermə əmsalı tapılır:

(10)

Sulu dövrdəki neftvermə əmsalına uyğun olan sıxışdıran maye həcminin borunun V həcminəolan nisbəti belə hesablanır:

Şəkil 8.

(11)

(10) və (11) ifadələrini birgə həll etsək alarıq:

(12)

(12) ifadəsindən görünür ki, ξ artdıqda η da artır, yəni ξ→ȸ yaxınlaşdıqda η→ 1 olur. Bundan başqa, ξ-nin verimiş qiymətində τ₀ azaldıqca, başqa sözlə, ∆p çoxaldıqca neftvermə əmsalı artır. (12) ifadəsinin qrafiki 8, b şəklində gösərilmişdir.

Neftin qazla sıxışdırılması. Nefti qazla sıxışdırdıqda neftin layda paylanması yuxarıda göstərilən şəkildə olur. Lakin əsas kəmiyyət dəyişmələri, qazla suyun özlülüklərinin fərqlənməsi üzündən baş verir. Belə ki, qazın özlülüyü kiçik olduğundan neftin tam sıxışdırılması ancaq o sahələrdə baş verə bilər ki, orada süxurun qaz ilə doyması ümumi məsamələrin həcminin 15%-dən çox olmasın. Qazla doyma dərəcəsi artdıqca, hərəkət edən axımda qazın miqdarı artır və neftin sıxışdırılma mexanizmi, onun qaz axınına qoşularaq yerdəyişməyə məruz qalma mexanizminə çevrilir. Qazla doymanın~35% qiymətində layda təkcə qaz hərəkət edəcəkdir.

Qeyd etmək lazımdır ki, qazla doymanın bu qiyməti məsaməli süxurun qranulometrik tərkibindən asılı olub, 60%-ə çata bilər. Bu səbəbdən neftin qazla sıxışdırılmasının effektivliyi (daha doğrusu layın neftvermə qabiliyyəti), qaz ilə neftin keçiriciliklərinin nisbətindən, onların tərkibindən və təzyiqin düşmə sürətindən asılı olacaqdır. Layda, neftdə həll olmuş qazın miqdarı (yəni qaz amili) artdıqca neftvermə əmsalı artır.

Aparılan təcrübələr nəticəsində müəyyən olunmuşdur ki, məsaməli mühitin keçiriciliyinin azalması ilə sıxışdırmanın qazsız və eləcə də ümumi sıxışdırma müddətindəki neftvermə əmsalı azalır.

Neftin özlülüyünün artması ilə prosesin qazsız keçdiyi müddətdə neftvermə əmsalı azalır. Özlülüyün artmasına baxmayaraq ümumi sıxışdırma müddətindəki neftvermə əmsalı sabit qalır. Özlülüyün artması ilə qazın orta xüsusi sərfi artır. Bunun səbəbi, neftin özlülüyünün artması ilə onun bərk səthdə parçalanması və əmələ gələn damcıların sıxışdırılmasına sərf olunan vaxtın və enerjinin (qazın xüsusi sərfinin) artmasıdır.

Neftin qazla sıxışdırılmasında neftverməyə təsir edən amillərdən biri də neftin aktivliyidir. Sıxışdırılan neftin polyarlığı artdıqca qazsız dövrdə və eləcə də ümumi sıxışdırma müddətində neftvermə əmsalı azalır. Qazsız müddətdə neftvermə əmsalı neftin tərkibində səthi aktiv maddələrin artması ilə azalır. Bu əsas etibarilə səthi aktiv maddələrin artması və neftin süxur səthinə möhkəm yapışması ilə izah oluna bilər.

Mədən tədqiqatları nəticəsində müəyyən olunmuşdur ki, gil hissəcikləri olan süxurlarda və özlü-plastik neft verən istismar quyularında aparılan barometrik dəyişikliklər nəticəsində neft hasilatı artır. Məsələn, Azərbaycanın Şirvan və Çaxnaqlar yataqlarında qeyri- Nyuton nefti verən quyuların vaxtaşırı müəyyən meddət saxlanıb, yenidən işə buraxılmasında hasilatın artması müşahidə edilir.

Təcrübələrlə sübut olunmuşdur ki, laya maqnitlə işlənmiş su vurduqda layın neftvermə əmsalı artır. Maqnitlə işlənmiş su qazları, duzları özündə yaxşı həll etməklə, neftin süxurdan yuyulmasını gücləndirir.

Bunlardan əlavə, belə suyun səthi gərilməsi artaraq, gillə təmasda onun şişməsinə müqavimət göstərir. Bu baxımdan maqnitlə işlənmiş suyun gilli yataqlara vurulması daha məqsədəuyğundur.

Suya maqnit sahəsi ilə təsir etdikdə onun fiziki-kimyəvi xassələri dəyişir.

Su maqnitlə işlədikdən sonra: 1) koaqulyasiya, yəni suda olan asılı bərk hissəciklərin birləşməsi prosesinin sürəti artır; 2) su buxarlandıqda duz kristalları qabın divarlarında deyil, həcm boyunca əmələ gəlir; 3) səthin islanma dərəcəsi dəyişir; belə ki, hava şəraitində səthi isladan su, maqnitlə işlədikdən sonra, islatma qabiliyyətini xeyli azaldır. Qeyd etmək lazımdır ki, bu, səthin tərkibindən asılıdır; 4) adsorbsiya güclənir və artır; 5) bərk hissəciklərin (məsələn, duzların) suda həll olması artır. Bundan, borularda duzun çökməsinin qarşısını almaq üçün istifadə olunur.

Ayrı – ayrı təsirlərin birləşməsi yeni sinergetik effektin əmələ gəlməsinə gətirir. Karbohidrogenlərin süzülməsi zamanı tribo (sürtünmədən yaranan) elektrik sahəsi yaranır, o da öz növbəsində məsaməli mühitin səthini yükləyir. Bu prosess daimi gedə bilməz, potensialın kritik qiymətinə çatandan sonra yüklənmiş səth özü enerjini əsasən maqnit sahəsilə göstərməyə başlayır. Bundan başqa, səthin yüklənməsi əks pyezoelektrik effektini yarada bilər, bu da öz növbəsində məsaməli mühitdə yerləşən maye və qazlara təsir göstərir.

Yuxarıda qeyd olunanalar göstərir ki, maqnit sahəsi faza keçidləri və səthi proseslərə fəal təsir edir. Bütün bunlar onu göstərir ki, maqnit sahəsi neftcıxarmanı idarə etmək ücün mühüm vasitə ola bilər.