Дәрістік сабақ конспектілері

1 Дә ріс тақ ырыбы: Кіріспе. «Мұ най газ кенорындарын игерудің геологиялық негізі» пә нінің мә ні мен мақ саты ХХІ ғ асырда жаң а жетістіктермен енген Қ азақ станның мұ най газ саласы мемлекеттің дамуына ық пал етеді. Республика президенті Н.Назарбаевтың ойынша нақ осы мұ най газ саласы барлық экономиканың негізі, сонымен қ атар, ә ртү рлі ө ндірістік қ ызметтің дамуына ық палы зор. Жақ ын он жылдық та Қ азақ станда мұ най газ ө ндірісінің барлық саласы дамиды, жә не де 2010 ж Қ азақ стан мұ най ө ндіретін он елдің қ атарына кіруі мү мкін.

Қ азақ стан Республикасында мұ найгазды қ арқ ынды игеру нә тижесінде мұ най газ кенорнын игерудің маң ызы жоғ арылады. Мұ най газ кен орнын ө ндіруді жү зеге асыраьын басшылық қ а жә не кә сіптік инженерге сұ раныс кө бееді.

Кә сіптік мұ най газ геологиясының мағ ынасы кен орын мен мұ най газ шоғ ырлар туралы мә ліметтерін бастапқ ы жә не игеру кезін талдаудан тұ рады.

Шоғ ырдан мұ най газды алудың геологиялық жағ дайы қ иындағ анда кә сіптік геологиянвң ролі артады.Мұ най газды терең нен игерген сайын мұ найдың тұ тқ ырлығ ы артып, коллектордың біртекті емес жыныстардан тұ руына байланысты қ иындайды. Мұ най газ игеру кезіндегі процесті нақ ты қ адағ алау ү шін жә не қ оршағ ан орта мен пайдалы қ азбаны қ орғ ау ү шін ә ртү рлі технология мен ә дістің тү рлері мен кө лемі кө беюде.

Кә сіптік геология қ ызметінің алдында тұ рғ ан тапсырманың нә тижелі болуы ү шін кә сіптік инженер терең техникалық дайындық та жә не осы салада тә жірибелі болуы керек.

Мұ най газ ө ндіруші елдер ө зінің дамуында кө птеген бір-бірінен ө згеше даму периодтарынан ө тті. Ә сіресе ең соң ғ ы сатысы қ иын.Ол аймақ тағ ы ауылшаруашылық жағ дайының ө згеруіне байланысты.Бұ л саланың дамуының жаң а сатысы елдерде сауда қ атынасына айналды.Бұ л даму сатысына мұ най ө неркә сібінде шикізат базасының нашарлауы тә н болды. Бұ л жағ дайғ а кө птеген мұ най шоғ ырын игерудің соң ғ ы сатысы тө менгі ө німділікте жә не геолого-физикалық параметрлердің келең сіздік нә тижесінде болды. Бұ л мұ най қ орының кө п бө лігі қ иын игерілетін мұ най қ атарына жатады.

Мұ най шикізат қ орын қ олданудағ ы қ иындық тардан туындағ ан мә селелер мұ най саласында қ ұ рылымды басқ ару жә не игеру тә сілдерінің ө згеруіне байланысты шешіледі.

Жаң а компьютерлік техниканы қ олдана отырып, мұ най газ шоғ ырының кә сіптік геологиялық ә дісі арқ ылы ө сіруге қ ажеттілік артты.

Қ абатішілік процесті қ адағ алау жә не басқ ару арқ ылы кен орынды толық игеру ү шін жә не игергенге дейінгі қ олданылатын жаң а технологияларғ а іздестірулер жү ргізілуде.

Қ оғ амдағ ы ә леуметтік мә селелерді шешуде жә не басқ а салалардың дамуына мемлекеттік экономикада мұ най саласы басты орынды алды.Бұ л салада басты орынды мұ най газ кен орындарын барлау жә не игеру алады. Бұ л сала мұ най газ ө ндірудегі сұ раныстарды толық тыру керек.

Мұ най жә не газ саласындағ ы жұ мысшылардан мұ най газ бергіштікті арттыру жә не т.б талаптар талап етіледі.

Кә сіптік геологиялық қ ызмет – мұ най газ кә сіпорнында ғ ылыми зерттеу жә не жобалау институттарында жә не фирмаларында маң ызды орынды алады. Оның мамандар қ ұ рамы мұ най газ жоғ ары оқ у орындарынан білім алғ ан инженер мұ найшылар арқ ылы толық тырылады.

Кә сіптік геологиялық бө лім - тұ рақ ты тү рде шикізат базасының жағ дайын, соғ ан қ атысты сұ рақ тарды талдауда жә не шикізат басзасын нығ айтудағ ы ұ сыныстарды ө ң деуде, ө з уақ ытында мұ най газдың қ оры мен сапасын анық тау мақ сатында жә не олардың қ ұ рамындағ ы компоненттерді анық тау мақ сатындакен орнында барлауғ а дейінгі жұ мыстарды жү ргізеді.

Тә жірибелі жобалар мен тә жірибелі – кә сіптік пайдалану жобаларын, технологиялық екстелерді, жер асты мұ най газ қ оймалары мен мұ най газ кен орындарын игеруді, жобалық шешімді іске асыруды қ адағ алаудан авторлық қ адағ алауды, игеру мен игеру процесін басқ аруды, мұ най газ ө ндіруді жоспарлауды кә сіптік геологиялық бө лім қ ұ растырады.Олар техникалық, геологиялық жә не жер асты мұ най газ қ оймалар мен кен орындарын игерудің басқ а да шарттарын зерттейді, жер қ ойнауынан мұ най газ жә не ілеспе компонненттерді кө п кө лемде алғ андағ ы қ оршағ ан ортаны қ орғ ауды қ адағ алауды іске асырады.

Кә сіптік геологиялық бө лім игеріліп жатқ ан кен орын кешенінінің геологияллық зерттелуін, ұ ң ғ ыманың жұ мысын жә не сақ талуын қ адағ алауды, қ олданысқ а жарамсыз ұ ң ғ ымаларды істен шығ аруды қ адағ алайды. Сонымен қ атар, олар мұ най газ қ орларының қ озғ алысы мен қ азіргі жағ дайын қ адағ алайды, барлауғ а дейінгі жә не кен орынды игерген кездегі анық талмағ ан қ орды орнатылғ ан тә ртіпте істен шығ аруғ а дайындайды. Олардың атқ аратын қ ызметіне кен орынды одан ә рі зерттеуге қ ажетті керн, пайдалы қ азбаның сынамаларын геолого-кә сіптік қ ұ жаттарды талдау жә не сақ тау кіреді.

Елдің мұ най газ ө неркә сібінің «қ артаюы» салдарынан кә сіптік геологиялық қ ызметінің географиялық мә селелері, яғ ни туыстуқ қ ызметтер қ иынырақ. сонымен қ атар дамиды жә не зерттеу ә дістері іске асырылады.

Соғ ан байланысты бұ л қ ызметте сұ раныстар ү здіксіз ө суде.Мұ найшы – мамандар ғ ылыми техникалық сауатты, геология саласында, сұ йық тық пен газдың жерасты механикасы, ұ ң ғ ыларды бұ рғ ылау, кен орынды игеру техникасы мен технологиясы, қ абат пен кен орындарды геофизикалық жә не гидродинамикалық зерттеу ә дісі, мұ най газ қ орын есептеу, экономика, геологиялық берілгендер жә не т.б талдаудың математикалық ә дістерін жетік білу керек. Бұ л білімдер – шоғ ырларды игеруге дайындау жә не кә сіптік санау процесінде шоғ ыр туралы толық мағ лұ мат алуғ а қ олданылады.

Мұ най жә не газ кен орнын игерудің геологиялық негізі – қ олданбалы ғ ылым: бұ л – бастапқ ы жағ дайда жә не халық шаруашылық мағ ынада, пайдалы қ азбаларды рационды пайдалануды анық тау ү шін арналғ ан игеру процесінде газ жә не газоконденсат, мұ най шоғ ыры мен кен орнының детальды тү рде зерттеумен айналысатын геологияның бір саласы.Осыдан кө ріп отырғ анымыздай, мұ най газ кә сіптік геологиясы – кө мірсутек шоғ ыры мен кен орнында зерттеуге қ олданылады.

Біріншіден, кө мірсутек шоғ ырлары статикалық жағ дайда табиғ и геологиялық объект ретінде зерттеледі. Бұ л зерттеулердің мақ саты – шоғ ырларды технико-экономикалық бағ алау, игеруді жә не жү йенің геологиялық негізін, болашақ игерідің кө рсеткішін жобалауғ а арналғ ан геолого – кә сіптік ақ параттар алу.

Екіншіден, кө мірсутек шоғ ырлары динамикалық жағ дайда зерттеледі, себебі пайдалну кезінде мұ най газдың, судың ө ндіруші ұ ң ғ ымалардың тү біне қ арай су айдай ұ ң ғ ымаларының тү бінен жоғ ыры қ арай қ озғ алуы байқ алады. Бұ л процестің динамикалық ерекшелігі – шоғ ырдың геологиялық қ асиеті, яғ ни статикалық жағ дайдағ ы қ асиеті мен игеру жү йесінің жабдық талғ аннан кейінгі сипаттамасы болып табылады. Басқ а сө збен айтқ анда, игеруге берілген мұ най газ шоғ ырлары – екі компоненттерден тұ рады: геологиялық (шоғ ырдың ө зі) жә не техникалық (игеру жү йесі) біртұ тас жү йе. Бұ л біртұ тас жү йе геологиялық -техникалық кешен (ГТК) болып табылады. Мұ най, газ жә не газоконденсат шоғ ырларын зерттеу- арнайы бақ ылаулар кешені мен шоғ ырды игеруге дайындау жә не игеруді жобалау бекітілген кесталерді жү зеге асыруды талап етеді. Ә р тү рлі жұ мыс бағ ытын анық тау жә не зерттеу, талдау ә дісін таң дау жә не жұ мыс мақ саты мен міндетіне сай ақ параттармен қ амтамасыз ету-шоғ ыр туралы сенімді дә лел жә не онда болып жатқ ан процестер туралы, атап айтсақ, игеру кезінде мұ най бергіштік қ арқ ынын арттыруда маң ызы ө те зор. Шоғ ырды стастикалық -геологиялық объект ретінде қ арастырсақ, барлау, сонымен қ атар ұ ң ғ ыманы торлаудың пайдалануғ а жобаланғ ан шоғ ырландан бұ рғ ыланып алынғ ан ақ параттар қ олданылады.

Динамикада шоғ ыр ө ндіруші, айдау, бақ ылау, қ адағ алау жә не басқ а да ұ ң ғ ылардан, арнайы ө лшемдер, сонымен қ атар жоғ арыдағ ы инженерлік-техникалық объектілерден алынғ ан бақ ылаулар арқ ылы зерттеледі. Геологиялық жағ дайлардың игеру жү йесінің техникалық -экономикалық сипаттарына ә сері - ө ткізілген тә жірибелік жұ мыстар мен игеру тә жірибелерне жү ргізілген арнайы зерттеулер арқ ылы анық талады.

Соғ ан байланысты, мұ най газ кен орындарын игерудің геологиялық негізі пә нә нің мағ ынасы мынада: мұ най газ шоғ ыры мен кен орын туралы жалпылама жә не жан –жақ ты талдау, пайдалы қ азба мен қ орын ортаны қ орғ ау мен тиімді пайдалану.

Кә сіптік геологиялық жағ ынана қ арағ анда мұ най, газ шоғ ырын жә не шоғ ырды игеру кезіндегі табиғ аттағ ы геологиялық, физикалық, гидродинамикалық жә не басқ а да процестер арқ ылы бір-біріне беттескен кең істіктің бір бө лігі ретінде қ арастыруғ а болады. Сондық тан шоғ ырды жан-жақ ты зеттеу керек.

Мұ най газ кә сіптік геологиясының ерекшелігі мынада, ә ртү рлі ғ ылымдардан алынғ ан, теориялық ұ ғ ымдар мен фактілік берілгендер кең інен қ олданылады жә не ө з шешімімен жалпы тү рде аралық ғ ылымдар шегінде орнатылғ ан заң дылық тарғ а сү йенеді.

Ө німді қ абаттың жату шарттары туралы бірінші мағ лұ маттарды сейсмикалық зерттеулер нә тижесінен аламыз. Шоғ ырды ұ ң ғ ымамен ашу кезінде бұ л берілгендер қ ұ рылымдық геология ә дә сә мен тексеріледі. Ұ ң ғ ымадан алынғ ан, мұ най, газ, су сынамалары литология жә не қ абат физикасы ә дісімен зерттеледі.Тау жыныстырының қ асиеті туралы маң ызды мә ліметтер кә сіптік геофизикалық, сонымен қ атар ұ ң ғ ымаларды гидродинамикалық зерттеу нә тижелері арқ ылы алынады.

Мұ най газғ а қ анық қ ан тау жыныстарының қ асиеті мен тү зілу шарттары туралы ә т тү рлі мә ліметтерді жалпылағ анда кә сіптік инженер кө п кө лемде теориялық ұ ғ ымдарғ а, тектоника заң дарына, стратиграфияғ а, петрографияғ а, гидрогеологияғ а, жерасты гидравликасына жә не т.б ғ ылымдарғ а сү йенеді.Қ азіргі кә сіптік инженерлер сандық жә не сапалық берілгендеоді талдауда жә не жалпылағ анда ЭЕМ мен математикалық ә дістарді кең інен қ олданады.

Соғ ан байланысты, мұ най газ шоғ ырын ә р тү рлі аспектілерде зерттейтін ғ ылым мұ най газ кә сіптік геологиясының теориялық жә не методикалық фундаментінің басты бө лімін қ ұ райды.

Сонымен қ атар, мұ най газ кә сіптік геологиясы игеруге дайындап жатқ ан немесе игеру ү стіндегі мұ най газ шоғ ырын зерттеуді, сә йкес ә дістер арқ ылы мә селелерді шешеді.

Кә сіптік геологияда басты орынды ә дістерді рационалды кешендеу, мұ най газ қ абаттары мен шоғ ырларының қ ұ рылымы туралы мә ліметтерді алуды, шоғ ырларды пайдалану кезіндегі мұ най, газ судың қ озғ алысы туралы, мұ най газ алудың соң ғ ы жә не қ азіргі коэффициентін алу ү шін қ олданылады.

Кә сіптік геологиялық зерттеулер нә тижелері оларды байытуда жә не ары қ арай дамытуда аралық ғ ылымдарғ а айтарлық тай ә сер етеді. Ә р тү рлі зерттеулер тү рлері, сонымен қ атар кә сіптік геологиялық ғ ылыми талдаулар нә тижелері міндетті тү рде жә не кө зқ арастар мен теорияларды одан ә рі дамытуғ а қ олайлы коп колемде мә ліметтер беріледі. Соғ ан байланысты, мұ най газ кә сіптік геологиясы аралас ғ ылымдардың алдына жаң а міндеттер қ ояды, сол арқ ылы олардың кө п жағ дайларда дамуына ық пал етеді.

Мұ най газ кә сіптік геологиясының мақ саты – мұ най газ ө ндіруді, пайдалы қ азбаларды тиімді пайдалану.

Басты мақ сат бірнеше компоненттер қ атарына бө лінеді. Оларғ а шоғ ырларды кә сіптік геологияда модельдеу, мұ най, газ конденсат, бағ алы ілеспе компоненттер қ орын есептеу, мұ най газ кен орнын игерудің геологиялық жү йесін негіздеу, мұ най, газ, конденсат бергіштікті жоғ арылатуғ а жү ргізілген шараларды геологиялық негіздеу кен орындарды барлау жә не игеру кезінде қ оршвғ вн ортаны қ орғ ау.

Компоненттердің баска тү рі-басты максатка кол жеткізуге косымша максат.

Оғ ан ұ нғ ыманы пайдалану жә не бұ рғ ылау процесінде геологиялык қ ызмет ету, сонымен қ атар мұ най газ кә сіптік геологиясының ішкі максаттары, атап айтсак, ө з ә дістемесі мен ә дістемелік базасының іске асырылуы.

Мұ най газ кә сіптік геологиясының міндеті-зерттеліп жаткан обьект туралы мә ліметтер алу, заң дылыктарды іздестіруде шоғ ырлардың қ ұ рылымы туралы бақ ыланғ ан фактілерді біріктіретін заң ды іздестіру, зерттеуді рационалды тү рле ө ткізу ережелерін, зерттелген нә тижелерді талдау, ә р тү рлі геологиялық жағ дайлардағ бұ л ә дістің тиімділігін бағ алау т.б.

Бұ лардың ішінен ү ш тү рлі міндет ерекшеленеді:

1) нақ ты ғ ылыми 2) ә дістамелік 3) методологиялық

Нақ ты ғ ылыми мә елерді шешу ә дісі нақ ты геологиялық -техникалық кешенді зерттеуге арналғ ан. Оғ ан келесі мә селелер жатады:

1.Ө німді қ абаттарды қ ұ райтын тау жыныстардың қ ұ рамы мен қ асиеттерін зерттеу, мұ най, газ, судың қ ұ рамы мен қ асиетін, геологиялық жә не термодинамикалық шарттарды жә не тү зілулурді, зерттеу объектілерінде оларды ө згеру заң дылық тарымен зерттейді.

2.Шоғ ырдың бастапқ ы қ ұ рылымын анық тау – қ абат, қ абатша, коллекторлардың жиналғ ан горизонттар зонасы, пликативті, дизъюнктивті жә не инъективті дислокацияларды зерттеу, мұ най газғ а бірдей қ анық қ ан зоналарын жә не т.б.

3. Геологиялық денелердің (мыс, жоғ арғ ы, ортаң ғ ы жә не тө менгі ө німді горизонттармен бө лу ү шін) шекаралық мағ ыналарын орнату ү шін қ олданылады. Екінші топтың мә селелерімен бірлесіп, бұ л мұ най газ қ орын бағ алауды жә не шоғ ыр кө лемінде олардың таралуын бағ алауғ а мү мкіндік береді.

4. Кө п белгілері бойынша геологиялық –техникалық кешендердің классификациясын тұ рғ ызу, айта кететін бір жай, шоғ ырдың генетикалық жіктемесі.

Ұ ң ғ ыманы геофизикалық (ГИС) ә дісімен бұ рғ ылау процесі кезінде қ абаттың мұ найгаз қ анық қ андылығ ының ө згеруі, ұ ң ғ ының техникалық жағ дайын зерттеу, ұ ң ғ ыманың геологияық қ имасын зерттеу ү шін қ олданылады.

Ұ ң ғ ыманың геологиялық қ имасын зерттеу ү шін электрлік, магниттік, радиоактивтік, термиялық, акустикалық, механикалық, геохимиялық жә не басқ а да ә дістер қ олданылады. Зерттеу нә тижелерінің геофизикалық параметрлері диаграмма немесе нү ктелік сипаииама ретінде кө рсетіледі. Ол геофизикалық шамалар: кө рінерлік электрлік кедергі, тау жыныстырының потенциялдық энергиясы, гамма сә улелену интенсивтілігі, жылулық нейтронның тығ ыздығ ы, температура, т.б. Геофизикалық жә не петрофизикалық ә дістердің зерттеулер нә тижелеріне интерпретация жү ргізілді. Нә тижесінде тау жынысының литолого-петрографиялық мінездемес, қ имасының бө лінуі мен геофизикалық репердің анық талуы, коллектор мен оның жыныстарының жату жағ дайы, қ алаң дығ ы мен қ ұ рамын, тау жынысының мұ най, газ, суғ а қ анық қ андығ ы жә не т.б тапсырмалар анық талады.

Ұ ң ғ ыманаң техникалық жағ дайы: инклинометрия –ұ ң ғ ыманың азимуты мен бұ рышының ө згерісін анық тауғ а, кавернометрия- ұ ң ғ ыманың диаметрінің ө згерісін анық тауғ а, цементометрия – термиялық жә не акустикалық ә дістер арқ ылы анық талатын тау жынысы мен шегеннің беріктігін жә не бірқ алыпты қ ұ йылуын анық тайтын ә дістер қ олданылады.

Кә сіптік геофизика мә лә меттері бойынша шоғ ырды игеру кезіндегі тау жыныс қ анығ уының ө згеруін шегенделген ұ ң ғ ымада – радиоактивті каротаж, ал шегенделмеген ұ ң ғ ымада – электрлік каротаж арқ ылы анық тауғ а болады.

Соң ғ ы жылдары шоғ ырдың қ ұ рылымы жайында кө птеген мә ліметтер беретін сейсмикалық зерттеулер даму ү стінде.

Ұ ң ғ ыманы гидродинамикалық ә дістермен зерттеу. Коллектор қ абаттарының физикалық қ ұ рамын анық тауғ а қ олданылады. Бұ л қ атынастар математикалық тең діктермен ө рнектеледі. Оларғ а қ абаттың физикалық параметрі мен ұ ң ғ ының кейбір сипаттамалары кіреді. Дебиттің қ ысымының тө мендеуіне байланысты гидродинамикалық зерттеулерге негіз етіп алсақ, бұ л ө рнекті шешуге болады. Сонымен қ атар, бұ л ә діс қ абаттағ ы гидродинамикалық экранды, мұ най мен газдың шоғ ырының контур сыртындағ ы аймақ пен байланысын жә не де шоғ ырдың табиғ и режимін анық тауғ а кө мектеседі.

Қ абат пен ұ ң ғ ыны гидродинамикалық зерттеудің ү ш ә дісі қ олданылады. Олар – қ абат қ ысымын қ алпына келтіруді зерттеі, ұ ң ғ ыдағ ы сұ йық тық ты қ алпына келтіру, ұ ң ғ ының ө зара байланысын реттеу ә дістері.

Игеру жә не айдау ұ ң ғ ымаларының жұ мысын қ адағ алау.

Шоғ ырды игеру процесі кезінде дебиттің ө згерісін жә не игеру ұ ң ғ ымасының сулануын, ө ндірілген судың химиялық қ ұ рамының ө згеруі байқ алады.

Шоғ ырдың қ ұ рамын жә не алынғ ан мә ліметтерді зерттеу ү шін ә р тү рлі ә дістер қ олданылады. Мысалы: ұ ң ғ ы орналасқ ан аймақ тағ ы қ абаттың коллекторлық қ ұ рамын керн арқ ылы анық тайды. Бұ л геофизикалық жә не гидродинамикалық зерттеулер арқ ылы жү ргізіледі.

Толық қ абат жә не қ абат қ алың дығ ының интервалы бойынша, тау жынысының ү лгісіне байланысты ә р тү рлі ә дістер қ олданылады. Игеру кезіндегі шоғ ыр қ асиетінің ө згеруін бақ ылау периодты тү рде жү ргізіледі. Алынатын мә ліметтердің сенімділігі зерттелетін нү кте санының кө птігіне байланысты. Барлау мен пайдалану ұ ң ғ ымаларының нә тижесінде алынатын мә ліметтер ә р тү рлі болады. Сондық тан зерттеулерге кө п объектілер алынады.

Кә сіптік мұ най газ геологиясының империалдық ә дісіне бірінші жағ дайда ұ ң ғ ыма, содан кейін ә р тү рлі қ ұ рылғ ылар жә не зертханалық қ ұ ралдар жатады. Бұ л қ ұ рылғ ыларғ а керн алатын қ ашаулар, айналатын жә не ататын грунттұ мсық тар, қ абаттық сын алғ ыштар, ә р тү рлі геофизикалық зондтар, инклинометрлер, терең дік монометрлер, дебитомерлер жә не расходомерлер, тау жынысының геолого-геофизикалық қ ұ рамын анық тайтын зертханалық қ ұ ралдар жатады. Бұ л игеру кезінде жү ргізілетін зерттеулер шоғ ырдың қ ұ рылымы жә не игері кезіндегі жағ дайлар туралы мә ліметтердің негізгі кө зі болып табылыды.

Материалды модельдеу. Зертханада қ осымша мә ліметтер алу ү шін қ абаттың жасанды модельдері қ олданылады. Мыс, қ ұ ммен толтырылғ ан, мұ наймен қ анық қ ан қ абатішілік мұ най жану ошағ ы темір қ ұ быр ретіндегі қ абат моделі ретінде қ олданылады. Ол процесс параметрін қ алыпта сақ тауғ а жә не реттеуге, соң ғ ы кө рсеткіштерін келтіруге жә не табиғ и қ абат жағ дайына келтіруге кө мектеседі.

Модельдің басқ а тү рі- жақ сы зерттелген шоғ ыр тү ріндегі табиғ и модель. Табиғ и модель қ абаттың мұ най бергіштігін арттыру ү шін қ олданылады. Бұ л ә дісті кә сіптік ауқ ымда пайдалану ү шін, ең алдымен учаскелерді қ олданады. Кө лемі аз тә жірибелік учаскелерді алу ү шін ең алдымен шоғ ырдың кә сіптік-геологиялық қ ұ рылымының кү рделі емес бө лігі таң далады. Бұ л жағ дайда қ абаттың мұ найгазды бө лігі табиғ и модель ретінде, табиғ и аналогы болады. Яғ ни, сол қ абатта тә жірибе жү ргізіледі.

Негізгі ә дебиеттер: 1[7-28], 1[24-37]

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Мұ най мен газ кенорындарын игерудің геологиялық негізі пә нінің міндеті мен мақ саты?

2. Геолого-техникалық кешенге нелер кіреді?

3. Керн мен шлам алу?

4. Мұ най мен газ жә не суды алу ү лгісі?

5. Ұ ң ғ ыманы геофизикалық зерттеу?

2. Дә ріс тақ ырыбы: Мұ най мен газ кеніштерінің табиғ и тә ртіптері.

Мұ най мен газ кеніштірінің тә ртіптері. Мұ най газды қ абаттың тә ртібі деп – физико-геологиялық табиғ и шарттарына жә не пайдалануда ө ткізілетін шараларына тә уелді қ озғ аушы кү шінің пайда болу сипаттамасын айтады. Қ абат тә ртібін уақ ыт бойынша оның ө німінің жә не қ абат қ ысымының ө згеру қ асиетімен анық тайды. Қ ысымның ө згеру қ асиеті сұ йық тық тың таң далуына тә уелді жә не т.б. Қ абат тә ртібі – қ озғ алыс кү ші пайда болатын кү рделі кешен, игеру жә не пайдалану ү рдістерінде кү рделене тү седі.

Мұ най жә не газды қ абат барлық аудандарда гидравликалық байланыс жү йесін қ ұ райды (егер ол тектоникалық бұ зылыстарда бө лек блоктарғ а айрылмаса, онда линзатә різді қ ұ рылысы болмайды). Сондық тан да ұ ң ғ ымаларды пайдалану ә сері тек мұ найгазды аумақ тарда ғ ана емес, оны қ оршап жатқ ан қ абат шекарасына дейінгі суарынды аумақ тың барлығ ында таралады.

Шоғ ырғ а ісер етуші энергия мен кү ш қ орын жә не ұ ң ғ ыма тү біне қ амтамасыз ететін мұ най мен газ ағ ынын барлық шоғ ырлар мен оны қ оршағ ан аумақ тың қ ұ рылысымен, сонымен қ атар барлық мұ най қ абатындағ ы сұ йық тар мен жыныстардың қ асиеттерімен байланысты қ арастыру қ ажет. Қ абат энергиясының кө здері – ұ ң ғ ыма тү біне ақ қ ан мұ най мен газ ә серінен пайда болатын қ абат суларының ағ ындық энергиясы, тө менгі қ ысымда мұ найдағ ы еріген газдан бө лінген жә не бос энергиясы сығ ылғ ан жыныстар мен сұ йық тық тың серпімділік энергиясы жә не мұ найдың ө зінің ауырлық кү шіне байланысты туындайтын ағ ыс энергиясы.

Мұ най мен газ бір негізгі немесе қ абат энергиясының бір уақ ытта бірнеше тү рінен пайда болуы нә тижесінде қ озғ алуы мү мкін. Қ абаттарда мұ най мен газдың қ озғ алу ү рдісінде қ абаттық суарынды жү йенің серпімділік энергиясы маң ызды роль атқ арады. Газ энергиясы газ телпектеріндегі сығ ылғ ан бос газдардың серпімділік энергиясы тү рінде немесе тө менгі қ ысымда газдағ ы еріген мұ найдан бө лінетін энергия тү рінде пайда болады. Сұ йық қ абаттардың ауырлық кү шіне байланысты туындайтын ағ ын энергиясы горизонтқ а белгілі бір бұ рышпен жатқ ан жағ дайда пайда болады.

Қ абатта мұ най мен газдың қ озғ алу ү рдісінде жиірек бір уақ ытта энергияның ә р тү рі ә сер етеді. Алайда шоғ ырдық игерудің геологиялық жағ дайларына байланысты белгілі бір энергия ұ ң ғ ыма тү біне мұ най мен газдың ағ уын қ амтамасыз етуде негізгі болуы мү мкін.

Кө бірек ә сер етуші кү штердің табиғ атына қ арай мұ най шоғ ырлары ә рекетінің негізгі келесі режимдерін бө леді:

1. Суарынды тә ртіп

2. Газарынды тә ртіп (немесе газ телпек режимі)

3. Еріген газ тә ртібі

4. Гравитациялық тә ртіп

Алғ ашқ ы екеуі қ абат энергиясын ығ ыстыру тә ртібі; соң ғ ы екеуі қ абат энергиясының ә лсіреу тә ртібі болып саналады.

Суарынды тә ртіп. Суарынды тә ртіп кезінде қ абат бойымен пайдалану ұ ң ғ ымаларының тү біне қ арай мұ найды қ озғ алтатын энергия тү рі қ абаттық (табандық) жә не контурдан тыс сулардың арыны болып табылады.

Пайдалануғ а енетін ұ ң ғ ымалар санын кө бейтіп игерудің бастапқ ы сатысында мұ найды ө ндіру мө лшері ө седі. Жобаланғ ан дең гейге дейін ө су байқ алады. Кейін, қ ол жеткізілген дең гейде ө ндіруді ұ стап тұ ру негізінде қ абат қ ысымының тұ рақ талуы байқ алады, ал ө ндіру сә йкесінше тө мендейді. Су арынды тә ртіп тармақ талады:

А) қ атты су арынды;

Б) серпінді су арынды

Су арынды тә ртіп негізінде су арынды жү йенің ені (егер мұ най шоғ ыры оның шеткі шегінен қ абаттың жер бетіне шығ уына дейін) ә детте 15-25 км-ден болмайды, ал жыныстардың ө тімділігі – 1, 02*10^-12 м-ден кем емес.

Қ атты – суарынды тә ртіп. Қ атты суарынды тә ртіп кө рсетіледі, егер сұ йық тық ты бө лу ө німді қ абатқ а қ абат суының қ озғ алуымен орнын толтырса, мұ ндай тә ртіп кү шті суағ ынды комплексте (литологиялық) сақ талғ ан ү лкен жылдамдық пен, тектоникалық жарылым мен литологиялық орналасу болмағ ан кездегі аймақ жә не қ има бойынша аз ө згеретін жоғ ары коллекторлы қ асиетпен қ алыптасады. Сұ йық тық ты бө лу, игеру кезінде қ абат суының қ озғ алуымен орнын толтырса жә не барлық суағ ынды комплекс балансында қ абаттың ө німді бө лімінің кө лемі толығ ымен суағ ынды комплекс кө лемінен ә лдеқ айда тө мен болу қ ажет. Бұ л жағ дайда шарт орындалуы керек Р_пл > > Р_нас.

Қ атты суарынды тә ртіп кезінде мұ най бергіштік коэффициент жыныстың коллекторлық қ асиетімен жә не басқ а факторлардың тә уелділігінен шамамен 0, 65-0, 80-ге дейін ауытқ иды. Суарынды тә ртіптің қ арқ ынды байқ алуы жоғ ары кө рсетілген табиғ ат факторына ғ ана тә уелді емес, толығ ымен қ абаттан сұ йық тық бө лу темпімен жә не де бө лек бө лімдеріне байланысты. Суарынды тә ртіппен кенорынды игеру тә жірибесі – бұ л тә ртіптің негізгі мақ саты. Шоғ ырдағ ы мұ найдың кә сіптік қ орына байланысты 6 %-дан кө п емес болуы жиі сақ талатынын кө рсетті. Бұ л орташа сан, ә рине, қ анық қ ан коллектор қ асиетіне шоғ ыр қ ұ рамы жә не газ бен сұ йық тық қ а байланысты ө згеруі мү мкін. Егер қ абаттан кө п сұ йық тық бө луді жү зеге асыру қ ажет болса, қ абаттың тиімді жұ мыс режиміне ө туі жә не қ ысымның тө мен тү суі мұ найдағ ы еріген газ қ ысымынан тө мен болуын тоқ тату ү шін қ абатқ а жасанды ә сер етуді пайдалану керек.

Серпімді суарындытә ртіп. Серпімді суарынды тә ртіп байқ алады, егер шоғ ырғ а қ абаттағ ы судың ә сер етуі шоғ ырдан сұ йық тық бө луден айтарлық тай қ алып қ ойса. Серпімді суарынды тә ртіп жү здеген жә не одан да кө п км² жерді қ амтитын ірі кенорындарғ а тә н. Ө німді қ абаттар коллекторлық қ асиеттің кө рсеткішіне, тектоникалық жарылым, литологиялық орналасу жә не ө ткізгіштіктің ө згеруі мен кү рт тө мендеуші шекарағ а байланысты сипатталады. Бұ л жағ дайда келесі шарт орындалуы керек Р_пл ≥ Р_жас.

Серпімді кү штер кез келген режимде байқ алуы мү мкін, сондық тан серпімді тә ртіпті ө зіндік тә ртіп ретінде ғ ана емес, суағ ынды режимнің фазасы ретінде қ арастырғ ан дұ рыстау болады. Бұ л фазаның байқ алуы кезінде негізгі энергия кө зі сұ йық тық тың жә не жыныстың серпімділігі болып табылады (мұ най жә не су).

Серпімді суарынды тә ртіп сің іру аймағ ынан мұ най шоғ ырының тө мен кө рсеткіші немесе мұ най шоғ ырының сің іру аймағ ынан айтарлық тай кө п (50-100 км), алшақ тап кеткен кезде жарқ ын байқ алады.

Серпімді суарынды тә ртіпке, суарынды тә ртіпке де қ асиет белгілері тә н, бірақ тиімді суарынды тә ртібі кезінде ө згертілмейтін сұ йық тық ты бө лу болғ ан жағ дайда қ абаттағ ы қ ойылғ ан динамикалық қ ысым тұ рақ ты болып қ алады, ал серпімді суарынды тә ртіп кезінде қ абаттан сұ йық тық бө лу темпі тұ рақ ты болғ анда ол ү здіксіз тө мендейді, сондық тан бұ л режимдегі қ абат қ ысымы ә рбір қ абаттан сұ йық тық ағ ынды жә не қ осынды бө лінуіне байланысты болады. Осылайша, мұ най ө ндірудің ө суі бұ л режимде скважинаны пайдалануғ а енгізу темпіне байланысты: ол жай болғ ан сайын скважинаның бастапқ ы дебиті аз болады. Сондық тан қ абат қ ысымы тө мен болғ ан жағ дайда скважинаны шоғ ырда ашады. Бұ л жағ дайда алынғ ан мұ най ө ндіру пайдалануғ а скважинаны тез енгізумен салыстырғ анда тө мен болады.

Бұ л тә ртіпте қ абат қ ысымының жә не мұ най ө ндірудің тез тө мендеуі байқ алады, осығ ан қ арамастан пайдалану санының ө суі жалғ асып жатыр. Суағ ынды режиммен салыстырғ анда серпімді суарынды тә ртіп тиімді емес: мұ най бергіштік коэффициент 0, 5-0, 7 аралығ ында ауытқ ып отырады. Бұ л режимде мұ най алу қ абатқ а ә сер ету шаралары арқ ылы жү зеге асырылуы тиіс.

Газ арынды тә ртіп (газ телпектегі тә ртіп).

Газ арынды тә ртіптегі негізгі қ абат бойымен мұ найды итеретін газ шапкалық газ ағ ыны болып саналады.

Газ арынды тә ртіптің тиімділігі газ шапканың кө лемі мен мұ най шоғ ырының қ атынасына байланысты. Сонымен қ атар қ ұ рылымы мен коллекторлық қ асиетіне де байланысты. Бұ л режимге қ абаттың ө ткізгіштік қ асиетінің жоғ ары болуы тиімді.

Қ абаттан мұ найды алғ анда, мұ найлы аймақ тағ ы қ ысымның тө мендеуіне байланысты газ телпегі кең ейіп, газ мұ найды ұ ң ғ ы тү біне итереді. Бастапқ ы этапта газ негізгі энергия кө зі болып табылады. Кей кездерде қ абат суының ағ ыны артып газ телпегінің қ ысымы азайғ анда мұ найдың газ телпегіне ө тіп араласу процесі жү реді. Бұ л жағ дайда мұ най газ телпегінің қ ұ рғ ақ қ ұ м қ абатына ө тіп сің уі артық мұ най шығ ынына алып келеді. Сондық тан газ арынды режим кезінде жоғ арғ ы газ факторлы ұ ң ғ ы/да газ телпегінен газ жіберуге болмайды, газ телпегіндегі газды тоқ таусыз сақ тау керек, қ ажет кезінде газ телпегіне мұ най араласпауы ү шін газ телпегіне қ осымша газ айдау керек.

Газ арынды тә ртіпте мұ най бергіштік коэффициенті 0, 4-0, 5 аралығ ында, кей кезде 0, 6 болады.

Еріген газ тә ртібі. Еріген газ тә ртібінде мұ най қ абаттан ұ ң ғ ыма тү біне мұ найдан бө лінген газ кө піршіктерінің энергиясымен қ озғ алады. Бұ л тә ртіпте игеру ұ ң ғ ымалары кө бейген сайын, бастапқ ы дебиттің азаюы байқ алды. Игерудің максималды мә ніне жеткенде, дебиттік тө мендеуі байқ алады. Газды факторлар бастапқ ы игеру кезінде артады да, соң ынан азаяды. Қ абатта еріген 7 % газды азайтады, бұ л жағ дай еріген газ тә ртібінің тиімділігін тө мендетеді. Соң ынан дебит азайып гравитациялық тә ртіпке ө теді.

Еріген газ режимінде мұ най бергіштік коэффициенті 0, 2-0, 4 кө рсетеді.

Гравитациялық тә ртіп. Гравитациялық тә ртіп шоғ ырдың сулы қ абаттарынан тектоникалық немесе лито-қ экран арқ ылы шектеліп жә не газ болмағ ан жағ дайда орын алады. Негізінде гравитациялық тә ртіп мұ най шоғ ырын игерудің соң ғ ы сатысында пайда болады. Гравитациялық тә ртіпте мұ най қ абатпен ұ ң ғ ы тү біне мұ найдың ө зінің ауырлық кү шімен қ озғ алады.

Ағ ынды-гравитациялық тә ртіп немесе мұ найдың тегіс-дең гейлі тә ртібі деп 2-ге бө лінеді. Ағ ынды-гравитациялық тә ртіп қ абаттың ө ткізгіштігі жоғ ары жә не иілген жағ дайда жақ сы байқ алады. Бұ л тә ртіпте иілген қ абатқ а мұ найдың кө п бө лігі орналасқ ан, ол бө ліктің мұ най бергіштігі артады.

Мұ найдың бос-дең гейлі тә ртібі- қ абаттың коллекторлық қ асиеті нашар жә не тегіс қ абаттарда байқ алады. Бұ л жағ дайда ұ ң ғ ымалардағ ы дең гей қ абат бетінен тө мен болады. Мұ най тек скважина турғ ысында аймақ қ а қ арай қ азылады. Осының нә тижесінде мұ найдың бос беткейі пайда болады. Гравитациялық режимде мұ най бергіштік коэффициенті 0, 1-0, 2 аралығ ында болады. Қ абат суының ағ ыны аз мұ най қ абаттарда ауырлық кү ші қ абатпен мұ най қ азылғ ан негізгі фактор болып табылады.

Газды қ абаттағ ы жұ мыс тә ртібі. Газды қ абаттарда ә детте екі негізгі тә ртіп байқ алады:

1. Газды немесе кең ейетін газ тә ртібі.

2. Су арынды тә ртіп (газ су арынды)

Қ озғ аушы кү ш болып тек қ абаттағ ы сығ ылғ ан газдың кең еюі ғ ана емес, сонымен бірге шоғ ырды пайдалануына байланысты жылжитын активті арынды жиектік сулардың қ ысымы да болғ ан кезде.

Шоғ ырды пайдалану процесінде ондағ ы қ ысымдардың таралуы мұ най шоғ ырындағ ы қ ысымның таралуынан айтарлық тай ерекшеленеді. Бұ л газды қ абаттардағ ы депрессиялар воронкасы мұ найлығ а қ арағ анда ірілеу, сондық тан олардағ ы қ абат қ ысымы ұ ң ғ ыма тү біне жақ ын аралық та осы қ абатқ а тә н қ ысымғ а тең еседі.

Газды тә ртіп ә детте ү лкен аймақ қ а таралмағ ан линзалар немесе қ абаттарғ а тә н газ шоғ ырларында байқ алады. Кейде осындай коллекторлардың тө менгі бө лігінде су орналасады, ол іс жү зінде қ озғ алмайтын болып табылатындық тан газды қ абаттың ә рекетіне еш ә серін тигізбейді.

Газды кеніштегі суарынды тә ртіпө зіндік су арынды болуы мү мкін, бұ л кезде жиектік активті сулар қ оректену облысынан сұ йық тық тың гидростатикалық бағ анасының ауырлық кү ші ә серінен жылжиды, жә не серпінді су арынды – жиектік сулар сұ йық тық тың серпінділік кү штерінің жә не қ абат жыныстарының кү штерінің ә серінен жылжиды.

Газды шоғ ырдың тә ртібін жә не орын толтыру коэффициентін тікелей судың ұ ң ғ ыма бойымен қ озғ алуын бақ ылау арқ ылы, сондай-ақ есептік жолмен анық тауғ а болады. Алайда ұ ң ғ ымалар аралық тарының ү лкен болуына байланысты (1, 5-2 км) жә не отбивка ә дістерінің тиімсіздеу болуына байланысты ұ ң ғ ымалардағ ы газ-су контактілерінің орналасуын, газды кен орындарында жиектік сулардың қ озғ алуын бақ ылау арқ ылы анық тау қ иындық тарғ а ә келеді.

Негізгі ә дебиет: 1[165-182], 7 [45-54], 8 [38-73]

Қ осымша ә дебиет: 13 [12-15]

Бақ ылау сұ рақ тары: