Газ айдау арқылы қабат қысымын көтеру жүйесі

Қ абат суымен араласқ ан кезде қ ұ рамында саз - балшық ты материалдар кездесетін ө німді коллекторларғ а қ абат қ ысымын ұ стау мақ сатында су айдағ ан тиімсіз. Су айдау ұ ң ғ ымаларын пайдалану кезінде қ абылдау қ асиетінің тө мендігіне байланысты суды арнайы ө ң деуден ө ткізіп, ү лкен қ ысыммен айдау керек болады. Бірақ та, бұ л шартта коллектор жыныстарымен ә серлеспейтін қ ұ рғ ақ кө мірсутегі газын айдау тиімді болуы мү мкін, себебі бұ л процесс сә йкесті техникалық параметрлерді (қ ысым жә не тұ тымдылық) қ амтамасыз етеді.

Энергетикалық жағ ынан қ арастыратын болсақ газ айдап қ абат қ ысымын ұ стау процесінде – су айдаумен салыстырғ анда энергия сыйымдылығ ы жоғ ары болады. Ал басқ а жағ ынан қ арастыратын болсақ, газ айдап бірлік кө лемдегі мұ найды ығ ыстыруғ а кететін шығ ын, су айдап мұ найды ығ ыстыруғ а кететін шығ ыннан кө п жұ мсалады. Бұ л басты екі себеппен тү сіндіріледі:

1) Су айдау кезінде керекті тү птік қ ысым - су айдау ұ ң ғ ымасының сағ асындағ ы қ ысымның жә не ұ ң ғ ымадағ ы су бағ анының ү лкен гидростатикалық қ ысымының есебінен туындайды. Сумен салыстырғ анда тығ ыздығ ы аз газды ұ ң ғ ымағ а айдағ анда газ бағ анының гидростатикалық қ ысымы аз болады (шамамен 7-15 есе аз), сол себептен қ ажетті тү птік қ ысымды айдау ұ ң ғ ымасы сағ асындағ ы қ ысымды кө теру нә тижесінде аламыз, осының нә тижесінде қ абатқ а газ айдауғ а кететін шығ ын ө седі.

2) Газ айдау кезінде, керекті газ кө лемін алдын-ала тү птік қ ысымғ а дейін сығ ып алуымыз қ ажет (шығ ынның кө п бө лігі осы жұ мыстарғ а жұ мсалады). Сонда газдың қ аттылығ ына байланысты су айдау процесіндегідей сығ уғ а кететін энергия нольге тең болады.

Осыдан бө лек, айдалатын кө мірсутегі газының аздағ ан бө лігі қ абаттағ ы мұ найда ериді, ал жалпы айдалатын газ кө лемі ненің ә серінен еритіні белгісіз. Сол себептен газ айдап қ абат қ ысымын ұ стау кең інен қ олданылмайды жә не мұ найы таусылғ ан, қ абат қ ысымы аз немесе терең емес кен орындарында қ олданылады. Қ абат қ ысымын ұ стау мақ сатында ғ ана керекті газ кө лемі ө ндірілген мұ най, су, газдың қ абат жағ дайына (рТ) келтірілген кө лемдерінің қ осындысына тең деп аламыз.

Сонда V=V_н+V_в+V_г (6.11)

Мұ ндағ ы: V – айдалатын газдың шығ ыны,

V_н – тә улігіне ө ндірілген мұ най кө лемі,

V_в– тә улігіне ө ндірілген су кө лемі,

V_г– тә улігіне ө ндірілген газ кө лемі.

V_н жә не V_в шамалары мұ най ү шін жә не су ү шін нақ ты берілген кө лемдік коэффициентіне сә йкес анық талады:

,

мұ ндағ ы V_но , V_во - стандартты жағ дайдағ ы мұ най мен судың тә уліктегі ө німі.

Дегенмен ө ндірілген газ қ ұ рамында мұ найдан бө лінген газдың бір бө лігі болады, онда V_г қ абат қ ысымы мен температурасы жағ дайында мұ найда газдың еруін есептегенде анық талады:

, (6.12)

мұ ндағ ы: - газдың ерігіштік коэффициенті; - абсолюттік қ абат қ ысымы; V_по – стандартты жағ дайдағ ы мұ найдың тә уліктегі ө німі; Р_о - абсолюттік атмосфералық қ ысым; Z - қ абат температурасы мен қ ысымы ү шін газдың сығ ылу коэффициенті; Т_п , Т_о – абсолютті қ абаттық жә не стандартты температуралар; V_го - стандартты жағ дайғ а келтірілген тә уліктегі газ ө німі.

Осыдан басқ а ә ртү рлі газдың шығ уы жә не қ абатшалардың немесе қ абат аймағ ында жұ тылудың ә серінен мұ най алуғ а болмайтын жағ дайлар болуы мү мкін. Бұ л дұ рыстау коэффициентімен n есептеледі.

Осығ ан байланысты қ абат жағ дайына келтірілген айдалатын газ кө лемі келесіге тең болуы керек:

V_наг=nV; (6.13)

Қ арапайым жағ дайда n=1, 15 ÷ 1, 20 деп аламыз.

Егер, V_наг > nV - ө ндіруге қ арағ анда айдау кө п болса, онда қ абат қ ысымының ө суі баяулайды.

Егер, V_наг < nV - ө ндіруге қ арағ анда айдау кө лемі аз болса, онда қ абат қ ысымы баяу тө мендейді.

Егер, V_наг = nV - қ абат қ ысымы ағ ымдағ ы қ алыпта тұ рақ талып қ алады.

Стандартты жағ дайғ а келтірілген айдалатын газдың тә уліктегі шығ ыны V_наг келесі тең деумен анық талады:

; (6.14)

Қ абат қ ысымын ұ стауғ а арналғ ан компрессорлар сағ адағ ы қ ысымғ а жә не жалпы айдалатын газдың шығ ынына байланысты таң далады. Берілген кен орнында немесе жақ ын маң да кө п мө лшерде газ кеніші орналасқ ан болса, онда оның газын қ абат қ ысымын кө теруге тиімді пайдалануғ а болады. Бұ л дегеніміз, капиталдық салымды кө п мө лшерде қ ысқ артады, яғ ни қ осымша компрессорлық станциялар салуды жә не қ осымша энергия жұ мсауды қ ажет етпейді. Жұ мыс агенті ретінде тек қ ана қ ұ рғ ақ газдан бө лек, ауаны жә не кө мірқ ышқ ыл газын қ олдануғ а болады, егер олардың кен орындары болса.

Бірақ та мұ най қ абатына ауаны айдағ ан ө те қ ауіпті болып келеді, себебі ауа кө мірсутегімен қ осылғ ан кезде жарылыс пайда болуы мү мкін, ал кө мірқ ышқ ыл газын айдағ ан қ ауіпсіз.

Ұ ң ғ ымағ а газды айдау тізбектің сү згішінің жоғ арғ ы жағ ына дейін тү сірілген сорапты компрессорлық қ ұ бырдың ішімен жү ргізіледі. Шегендеу қ ұ быры мен сорапты компрессорлық қ ұ бырдың аралығ ының кең істігі пакермен саң ылаусыздандырылады. Бұ л жоғ арғ ы айдау қ ысымын ұ стау ү шін қ олданылады.