V P V P V P V P β∗ * ∆ * ∆ = βв * в * ∆ + βн * н * ∆ + βп * п * ∆ (1.24)
мұнда, V – қабаттың қатты қалқасының, мұнайдың және судың
көлемінің қосындысына тең фиктивті ортаның көлемі;
V
пVв Vн - қабаттың, жалпы қатты қаңқасының және оны қанықтыратын
судың және мұнайдың көлемдері;
β∗
– қабат серпімділігінің келтірілген коэффициенті.
32
β∗ *V * ∆P = βв *V * m *αв * ∆P + βн *V * m *αн * ∆P + βп *V * (1 − m)* ∆P немесе
β∗ = m * (βв *αв + βн *αн )+ βп * (1 − m) . (1.25)
Бұл қабаттық жүйенің серпімділігінің келтірілген көлемдік коэф-
фициенті үшін жалпы түрлену болып табылады. Таусылу режиміне жататын
серпімді режим елеулі түрде тұрақтанбаған. Қабатта қысым сұйықтың
алуына қарай түседі. Оған ұңғы шеңберінде үздіксіз түтікше депрессияның
өсуі, депрессияны сақтаудың тұрақтылығында уақыт аралығында жүйелі
түрде шығымның төмендеуі немесе шығымды сақтау кезінде уақыт
аралығында депрессияның жүйелі өсуі сияқты сипаттар тән болады. Алайда,
барлық жағдайларда серпімді режим кезінде газ факторы суарынды
режимдегі сияқты себептер үшін тұрақты болып қалуы тиіс.
Орташа қабат қысымның төмендеу жылдамдығы, қабатта серпімді
энергия қорының жалпы қорына (шоғырды қоршап тұрған су бассейінің
мөлшеріне) тәуелді болуына байланысты әртүрлі болуы мүмкін.
1 .20-сурет. Серпімді режим кезіндегі уақыт аралығында өлшемсіз орташа интегралды қабат
қысымының өзгеруі
Серпімді режимге қолайлы жағдай туғыздыратын геологиялық шарттар:
- үнемі қорек көзі болмайтын, жабық шоғыр;
- мұнайлылық нұсқасының сыртында орналасқан, ауқымды су
қаныққан аймақ; газ телпегінің болмауы;
- қабат мұнай қаныққан бөлігінің нұсқа сырты аймағымен тиімді
гидродинамикалық байланыста болуы;
- қабат қысымының қанығу қысымынан жоғары болуы геологиялық
шарттар болып табылады.
Шоғырды серпімді режим кезінде кен орынды игеру барысында
қысымның төмендеуі шоғырдың шегінде жүреді, ал бүкіл жүйеде шоғырды
қоректендіріп тұратын қысымның серпімді энергиясы (нұсқа сырты) баяу
төмендейді.
33
Аталғандардан серпімді режим және онымен байланысты үдерістер
мұнай өндіру кезінде елеусіз рөл атқарады деп ойлаудың қажеті жоқ. Белгілі
бір қолайлы шарттарда мұнай қорының барлығы серпімді режим арқылы да
алынуы мүмкін (үлкен серпімді - суарынды жүйе болса).
1.5.1 Серпімді режимде игерілетін шексіз қабаттың кез келген
нүктесіндегі қысымды анықтау
Ірі кен орындарының Pбас бастапқы қысымы жоғары болатын және
ауқымды тұтыну көзі бар кен орнын игеру кезінде қысымның өзара тарау
үдерісі ұзаққа созылады. Бұл үдерістер қабаттың және оны қанықтыратын
сұйықтардың серпімді қасиеттерінің әсерінен болады. Игеру аймағындағы
қысымның төмендеуі сәйкесінше, сұйықтың ұлғаюын және қуыс көлемінің
қысқаруын тудырады. Қуыстылық пен сұйық көлемі аз ғана ауқымды
(шағын аралықта) өзгергенімен, қабаттың серпімділік қасиетке ие болуына
айтарлықтай әсер етеді. Кейде серпімділік қоры, яғни тау жыныстары мен
оны қанықтыратын сұйықтардың серпімділік энергиясы есебінен мұнай
кенішін толығымен игеруге болады. Бұл жағдайда қабат режимі серпімді деп
аталады. Серпімділік қоры:
∆Vз = βжVож ⋅ ∆P + βсVос ⋅ ∆P = (mβж + βс )V0∆P = β*V0∆P (1.26)
мұнда: β* – серпімді сыйымдылық коэффициенті.
Серпімді режим үшін негізгі бөлігі – қабат қысымының қанығу
қысымынан жоғары болуы Рқаб>Рқан, бұл фильтрациялық ағынның бір
фазалығын қамтамасыз етеді.
Серпімді қабат пен оны қанықтыратын серпілмелі сұйықтың көлемді
серпімділік коэффициенті (екеуінің де) өте аз мәнге ие болғанымен,
қабаттағы қысымның өзара таралу үдерісі айтарлықтай ұзақ уақытқа
созылады. Қабаттың өткізгіштігі аз болған сайын, оны қанықтыратын
сұйықтың тұтқырлығы жоғары және қабат пен сұйықтың көлемді серпімді
коэффициенті үлкен болған сайын, бұл үдеріс соғұрлым жай жүреді.
Қысымның өзара таралу үдерісінің негізгі сипаттамасы – бұл қабаттың
пьезоөткізгіштік коэффициенті (яғни, қысымды өткізгіштік коэффициенті).
( ) сек , м , * k m k 2 µ βж βс µβ
χ =
+
=
P P P 4 kh q E 4 (rt ) , (1.27)
2 n 1 m пл м