- •050708- «Мұнай газ ісі» мамандығына арналған
- •1.2 Пән жайлы мәлімет.
- •1.3 Перереквизиттер:
- •1.4 Постреквизиттер:
- •1.5 Қысқаша мәлімдеме.
- •1.6 Тапсырмалар мен графиктердің орындалу кестесі:
- •1.7 Әдебиеттер тізімі
- •1.8 Бақылау және білімді бағалау
- •1 Модуль бойынша бақылау сұрақтары:
- •2 Модуль бойынша бақылау сұрақтары:
- •1.9 Саясат және өткізілу ережелері
- •2. Белсенді тарату материалының құрамы
- •2.2 Дәріс сабақтарының конспектісі
- •1.2 Ұңғы айналасындағы қысымдағы қысымды бөлу теңдігінің нәтижесі
- •1.3 Мұнай кен орындарын игеру режимдері.
- •Лекция №2 Мұнай кенішіне әсер етудің техника және технологиясы. Қабат қысымын су айдау арқылы ұстау.
- •2.1 Әсер етудің мақсаты және жолдары.
- •Қабат қысымын газ айдау арқылы ұстау
- •Жылу арқылы әсер ету
- •2.2. Ќабат ќысымын ±стау ж‰йесін сумен ќамтамасыз ету
- •2.3 Ќабат ќысымын ±стау ‰шін терењ суларын пайдаланудыњ техника- технологиясы.
- •Ќабат ќысымын айдау арќылы ±стау.
- •Кенішке жылу єдісімен єсер ету.
- •Ќабат ішінен жану
- •¦Њѓыныњ т‰п жабдыќтары.
- •¦Њѓыны перфорациалау техникасы
- •М±най ±њѓыларын мењгеру єдістері
- •Қабатты гидравликалық жолмен жару
- •Ұңғының түп аймағын жылумен өңдеу.
- •Орнатылған режимде ұңғыны зерттеу.
- •Зерттелмеген режимдегі ұңғыларды зерттеу.
- •7.1 Көлденең құбырдағы газды қоспаның физикалық процесі.
- •7.2 Қысым балансының теңдеуі
- •7.3 Газдысұйық қоспасының тығыздығы
- •Модуль 2.
- •8.1 Артезиянды фонтандау. Газ энергиясы есебінен фонтандау
- •1 Сурет. Ұңғыны фонтандау кезіндегі схемасы.
- •8.2 Фонтандау шарты.
- •9.2.Фонтанды ұңғыма жұмысын реттеу.
- •9.3.Фонтанды ұңғыманың жұмысы кезінде кезінде болатын қиындықтар және олардың алдын-алу.
- •10.1. Газлифтілі пайдаланудың жалпы принциптері
- •10.2. Газлифт көтергіштерінің конструкциясы
- •10.3. Газлифт ұңғыманы пайдалануға жіберу
- •11.2 Газлифтті клапандар
- •Лекция №12. Ұңғымаларды штангалы ұңғымалық сораптармен пайдалану. Жер үсті және жер асты жабдықтар.
- •Жер үсті жабдықтары
- •12.2 Ұңғыма сағасын жабдықтау
- •Арқанды алқа
- •12.3 Жер асты жабдықтары
- •Лекция №13. Штангалық қондырғының жұмысына әсер ететін жағдайлар. Тереңдік сораптың жұмысы кезінде статикалық және динамикалық жүктемелер.
- •Тереңдік сорап жұмысы кезіндегі статикалық жүктеме
- •13.3 Динамикалық күштер
- •Сорапты штангалардың балансир басына іліну нүктесіндегі максималды жүктемені анықтау
- •Лекция №14. Тербелмелі-станоктың тепе-теңдік принципі. Ұңғыманы қиын жағдайда штангалы сораппен пайдалану?
- •4.2 Күрделі жағдайда ұңғыманы штангалық сораптармен пайдалану
- •Лекция №15. Штангалық сораптық қондырғымен жабдықталған ұңғымаларды зерттеу. Ұңғыманы батырылмалы ортадан тепкіш электрсораптармен пайдалану.
- •15.3. Боэс ілу терењдігін аныќтау
- •2.3. Практикалыќ (семинарлыќ) сабаќтыњ жоспары
- •2.4. Лабораториялыќ сабаќтардыњ жоспары
- •2.5 Оќытушыныњ н±сќауымен студенттіњ µзіндік ж±мысы шењберінде сабаќтар жоспары (со¤ж)
- •2.7. Тест сұрақтары
- •2.8. Курс бойынша емтихан сұрақтары
- •Мазмұны
¦Њѓыны перфорациалау техникасы
Жаппай пайдалану тізбегінен т±ратын µнімді ќабатты жауып, ќ±быр сыртќы кењістігін т‰птен бастап ќажетті биіктікке дейін жоѓарѓы сулы горизонттарды жабу ‰шін цементтелетін ±њѓы конструкциясы экономика жаѓынан тиімді болѓандыќтан, ол кењ ќолданылады.
¤німді ќабаттарѓа ќарсы тесіктер атылады. Б±л операция перфорация деп аталады ал ќолданылатын аппараттар перфораторлар днп аталады. Шегнендеу ќ±бырында жєне цемент саќиналарында тесіктерді алу ‰шін оќты, торпералы (снорядты), оќсыз жєне гидропескоструиный перфораторлар ќолданылады.
Оќты префораторлар келесі т‰рлерге бµлінеді:
1. Біркезде атылатын перфораторлар, онда барлыќ оќтар бір уаќытта атылады.
2. Кезекті атылатын перфораторлар, яѓни оќ алдыњѓы атылыстан кейін ѓана атылады.
3. Тањдаулы атылатын перфораторлар, яѓни бір-бірлеп атылады жєне ізінше емес, ќандайда болмасын біртесіктен атылуы м‰мкін.
Оќты перфоратордыњ кемшілігі болып оныњ атулары єрќашанда тиімді бола бермейді себебі олардыњ оѓы ќ±бырѓа соќќанда энергиясын тез жоѓалтады.
Комулятивті перфораторлар тізбекте тесіктерді оќпен де емес, снорядпенде емес комулятивті зарядтыњ жарылѓыштары орналасуынан пайда болѓан фокусталѓан толќындар арќылы ж‰зеге асады.
Перфораторларды тањдаѓанда келесілерді ескеру керек:
комулятивті перфораторларды аса ќатты ж±мыстарда, ±њѓы мен ќабат арасындаѓы байланыс біршама ќиындатылѓан жерлерде маќсатты т‰рде ќолданылады;
снорядты перфораторлар біршама тыѓыз жєне нашар µткізгішті жыныстарда ќолданылады.
Ќабатты ашу ‰шін перфорация єдісі ќолданылады б±ндай перфорация єдісінде ќатты абразивті бµлшектері бар с±йыќтыќты ќатарлармен орналасќан аппараттыњ 15-30мПа жоѓары ќысыммен айдайды ќысымныњ кинетикалыќ энергияѓа айналу есебінен ќ±м топыраќшалары µте жоѓары жылдамдыќпен шеген ќ±бырыныњ ќабырѓасын ќажап содан кейін цемент саќиналарын µтіп одан ары ќарай ќабатќа , белгілі терењдікке µтеді.
Топыраќты с±йыќ ќоспасы ‰ш єдіспен аныќталады:
топыраќпен с±йыќты ќайта ќолдану
пайдаланѓан ќ±мды ауыстырып, с±йыќ ќайта ќолданылады
топыраќпен с±йыќты с±йыќты ауыстыру арќылы;
кµбіне саќиналы ж‰йе тиімді, себебі онда топыраќ, с±йыќ ‰шін шыѓын минималды. Одан басќа арнайы с±йыќтарда ќолданѓана територия ластанбайды. Осылай µзен кен орнында саќиналы ж‰йемен 20м3 су жєне 4,1тонна топыраќ ж±мсалѓан, ал сумен топыраќ ауыстыруда 275м3 су жєне 14тонна топыраќ ж±маслѓан.
Ж±мысшы агент есебінде єр т‰рлі с±йыќтпр ќолданылаады, оныњ арзандылыѓы, т.б. себеп болады егер ж±мысшы с±йыѓыныњ тыѓызды ±њѓыны т±ншыќтыруды іске асыра алмаѓан жаѓдайда, оѓан ауырлатќыштар: бор, бентонит т.б.
М±най ±њѓыларын мењгеру єдістері
¦њѓыны мењгеру-аѓымды шаќыру жєне ондаѓы µнімділікті арттыру операцияларыныњ технологиялыќ комплексі ол ќабаттыњ м‰мкіндктеріне сєйкес тањдалады. ¦њѓыны ќабатќа µткізгеннен кейін ќабатты ашу жєне шегендеу ±њѓысын перфорациялау, кейде оны ќабатты екінші ќайтара ашу деп те атацды, ±њѓыны т‰п аймаѓы єсіресе ашылѓан ќабат ‰сті ж±ќа сазды известтен немесе сазды ќабыќшамен ластанѓан болады.
Менгеру маќсаты-коллекторлардыњ табиѓи µткізгіштігі ±зындыѓы бойынша, ќабаттаѓы перфорацияланѓан коналдыњ ашыќ бетіне дейін ќалпына келтіру жєне ±њѓы µнімін оныњ сєйкес потенциялыды м‰мкіндігінше алу.
Ќабатты менгеру єдістері ќысым µте жоѓары болѓанда, яѓни фонтандауды к‰ткен жаѓдайда жєне ќысымы аз, яѓни ашыќ фонтандау ќаупі жоќ жєне механикаландырылѓан єдіс ќолданылатын болып екіге бµлінеді. М±най µндіру практикасында кµптеген ашыќ фонтанды ±њѓыларыныњ ±заќ уаќыт жануы, оныњ себебі ќабатты ашу жєне ±њѓыны мењгеру технологиясын б±зылыу салдарынан болады. М±ндй ќ±былыстар ±њѓыныњ істен шыѓуымен ќоймай, кен орынныњ µзініњ µнімі азаюына єкеліп соќтырады.
Аѓым шаќырудыњ негізгі алты єдісін атап айтуѓа болады:
тартание
поршендеу
±њѓы с±йыѓын біршама жењіліне аудару
компрессорлы єдіс
газды с±йыќ ќоспаны айдау
терењ сораппен сору
Тартание-б±л ±њѓыда с±йыќты 16мм ж±ќа ќанатты лебедка кµмегімен желогнка т‰сіру арќылы алу. Желонка 8м ±зындыќты ќ±бырдан дайындалады, оныњ тµменінде штокты клапан бар, яѓни шток белгілі бір жерге тірелгенде клапан ашылады. Желонка диаметрі кµбіне шегндеу ќ±бырыныњ 0,7 диаметірінен аспайды. Желонканыњ жоѓарысында ќанатќа бекітілген ќысќыштар ќарастырылѓан желонканы бір т‰сіргенде с±йыќ кµлемі 0,06м3 тен аспайды.
Поршенде- поршендеуде поршен немесе сваб диаметрі (25-37,5мм) клапанды ќ±быр к‰йінде болады. Ќ±бырдыњ сыртќы бетінде серпімді резиналы менжеттер (3-4мт) сымды ќор арќылы ±сталѓан. Поршень с±йыќ баѓанына т‰сірілгенде с±йыќ поршень арќылы поршень ‰сті кењістігіне µтеді. Кµтерілгенде клапан жабылады, ал манжеттер с±йыќ баѓанасын ќысып т±рѓан ќысым арќылы, НКТ ќабырѓаларына ќысылып, тыѓыздалады. Поршенді єдісте де саѓа ашыќ ќалады, ол єр ќарай к‰тпеген ќауіптердіњ болуымен байланысты.
Ќабат с±йыѓын ауыстыру. Ауыстыру ±њѓыѓа т‰сірілген НКТ жєне гермотизацияланѓан саѓада ж‰ргізіледі, б±л лаќтырылуларды жєне фонтанды ќ±былыстан ќорѓайды. Б±рѓылаудан шыќќан ±њѓы єдетте сазды ќоспамен толтырылѓан болады. ¦њѓыны жуу сумен немесе газдандырылѓан м±наймен болсын жуѓанда, оныњ т‰п ќысымын мына кµлемге азайтуѓа болады:
(1)
м±ндаѓы
сазды
ќоспа тыѓыздыѓы;
жуу
с±йыѓыныњ тыѓыздыѓы;
НТК
т‰сірілген терењдік;
±њѓы
ќисыќтарыныњ орташа б±рышы.
Осындай
єдіспен ќабат ќысымы ‰лкен
жєне мењгеруге жаќсы берілетін
коллекторлары бар ±њѓылар мењгеріледі.
(1) формуладан кµріп отырѓандай сазды
с±йыѓйн
м±найѓа
ауыстырѓанда, максималды ќысымныњ т‰суі
тек барлыќ ќысымнан 25% ѓана азаяды.
Осыдан да єдістіњ ќолданылуы шектеледі. ¦њѓыда с±йыќтыњ ауыстырылуы сорапты агрегат кµмегімен ж‰реді, ал кейде б±рѓылау сораптарымен де іске асады. Кей жаѓдайларда берілген кенорында игеру кезіндегі ќауіпсіздік жєне сенімділік біршама бар болса, онда ќосымша поршенді єдісте ќолданылады.
Мењгерудіњ компрессорлы єдісі фонтанды ±њѓыны мењгеруде, жартылай фонтанды жєне біршама механизацияланѓан ±њѓыларда ќолдануда кењ µріс алды. ¦њѓыѓа НКТ тізбегі т‰сіріліп ал саѓасында фонтанды арматура ќондырылады. Ќ±быр аралыќ кењістікке ќозѓалмалы компрессордан айдау ќ±быры ќосылады.
Газды
айдаѓанда ќ±быраралыќ кењістіктегі
с±йыќ НКТ башмагына дейін ыѓыстырылады
немесе НКТ-ныњ т‰сірілу тесігіне дейін
ол сєйкес терењдікте алдын ала жасалады.
Газ НКТ-ѓа келіп, ондаѓы с±йыќты газдайды.
Нєтижесінде т‰п ќысым біршама тµмендейді.
Газдыњ шыѓымын баќылп, мµлшерлей отырып
(ауа): ќ±бырдаѓы газды –с±йыќ ќоспаныњ
тыѓыздыѓын, сонымен бірге т‰п ќысымын
да Р3
–да мµлшерлеуге болады.
болѓанда аѓым басталады, осыдан ±њѓы
фонтанды немесе газлифті режимге µтеді.
Тєжірибе жєне т±раќты аѓым алѓаннанкейін
±њѓы аѓымы стационарлы режим ж±мысына
ауыстырылып, ж±мысын жалѓастыра береді.
Мењгеру герматизацияланѓан ±њѓыларда процесстіњ параметрлерін ‰здіксіз баќылаумен ж‰реді. Сондыќтан єдіс біршама ќауіпсіз жєне ќабатќа депрессияны єсер еткізуде біршама тиімділіктерге жетеді. Біраќ компрессорлы мењгеру єдісі б±зылѓыш, т±раќсыз компрессорларда ќолдану ж±мысы шектеулі кей аудандарда ±њѓы терењдігі 4500-5500 метрде мењгеру ќасиеттілігі туады, ал терењдіктіњ µсуі ол да компрессорлы мењгеру єдісін ќолдануда оныњ ж±мысын шектейді.
Ќабат энергиясын с±йыќ шыѓаруда жєне єрт‰рлі жууларда барынша пайдалану ‰шін НКТ башмагы перфорацияныњ жоѓарѓы тесігіне дейін т‰сіріледі. С±йыќ баѓанасын НКТ башмагына дейін ыѓыстыру ‰шін, єсіресе µте ‰лкен терењдіктерде бірнеше мегапаскальѓа дейін кµтеретін ќуатты компрессорлар керек. Б±л мењгеруді ќиындатады, сондыќтан ќ±быр тізбегінде алдын ала аныќталѓан терењдіктерде т‰сірілетін тесіктер деп аталатындар жасалады. Ќ±быр аралыќ µтіп жатќан с±йыќ баѓанасы осы тесікке келгенде, айдау газы НКТ арќылы с±йыќќа ќосылып тесіктен жоѓары с±йыќ баѓанасын газдайды. Егер НКТ-даѓы с±йыќ баѓанасыныњ тесіктен кейінгі газдалѓан ќысымы Р1 болса, онда т‰п ќысым Рс мынаѓан тењ
(2)
М±ндаѓы
т‰п
терењдігі (жоѓарѓы перфорацияѓа дейін);
т‰сіру
тесігі терењдігі;
±њѓы
с±йыѓыныњ тыѓыздыѓы;
±њѓы
ќисыѓыныњ орташа б±рышы.
Айдалѓан газѓа дейінгі т‰п ќысым
(3)
(2) (3) тен есептеп ќабат депрессиясын аныќтаймыз.
(4)
Біраќ L діњ кµбеюімен Р1 де кµбейеді, ол негізінен айтќанда газ шыѓымына тєуелді, біраќ (4) формулада аныќталѓан гидростатикалыќ ќысымнан 7-10% тыќ артыќ т‰сірілмейді. Сондыќтан терењ ±њѓыларда мењгеру ‰шін жоѓары ќысымды беретін компрессорлар ќолданылуы керек.
¦њѓыны газды с±йыќ айдау арќылы мењгњру. ¦њѓыѓа газды с±йыќ айдау арќылы мењгеруде таза газдыњ орнына ќ±быраралыќ кењістікке газ ќоспасын айдайды. Б±ндай газды с±йыќ ќоспаныњ тыѓыздыѓы айдалатын газ жєне с±йыќ шыѓыныныњ ќатынасына байланысты. Б±л процесс параметрлерін ќадаѓалап отыруѓа м‰мкіндік береді. Газды с±йыќ ќоспаныњ тыѓыздыѓы таза газ тыѓыздыѓынан кµп болѓандыќтан, ол біршама терењ ±њѓыларды ќысымы аз компрессорлар кµмкгімен менгеруге кµмегін тигізеді. Б±л процесс ќиын.
Газды с±йыќ ќоспа айдаѓанда ауа кµпіршіктеріне Архимед к‰ші єсерінен олар аѓымда бетке шыѓады. Бетке шыѓу жылдамдыѓы газды кµпіршіктердіњ µлшеміне байланысты, с±йыќ т±тќырлыѓына жєне оныњ тыѓыздыѓына байланысты: кµпіршік ќаншалыќты кіші, оныњ бетке шыѓу жылдамдыѓы соншалыќты аз. Одан басќа газ НКТ башмагына жетпей, т‰п ќысымы азайады. Біршама ќажетті жылдамдыќ болу ‰шін ‰лкен шыѓымдар болуы ќажет. Процесстіњ ќажетті жылдамдыѓын 0,8-1 м/с болса процесс ќуанарлыќтай нєтижеге жетеді.
Т‰птен ауыр т±нбаларды ашып шыѓу ‰шін єдетте керу, жуу ќолданылады. Сондыќтан ГСЌ айдау, ол жуудан кейін іске асады, олда керу, жуу ж‰йесіндей жолмен ж‰ргізіледі.
ГСЌ айдау кезіндегі балансты ќысымды саќйналы кењістіктегі сораптыњ ќысымы максималды болѓан кездегі мєнді жазып аламыз. НКТ башмагќа дейін с±йыќќа толтырылып; ол ќ±быр сырты кењістік ГСЌ толтырылсын; сонымен бірге екі ж‰йеніњ ќозѓалу жылдамдыѓы ГСЌ айдау жылдамдыѓына тењ болѓан жаѓдайды ќарастырып кµреміз.
ат-с±йыќтыњ НКТ да ‰йкелу жерінен ќозѓалыс жылдамдыѓын жоѓалту; С±йыќта.
ак-с±йыќтыњ саќиналы кењістікте ‰йкелу єсерінен ќозѓалыс жылдамдыѓын жоѓалту; ТСЌ-да.
Кері жуудаѓы НКТ башмак ќысымы саќиналы кењістік жаѓынан мынаѓан тењ:
(5)
башмак ќысымы НКТ жаѓынан тењ:
(6)
М±ндаѓы
-саќиналы
кењістікте ГСЌ тыѓыздыѓыныњ орта айдау
мєні;
-ќйсаю
б±рышы;
-саќиналы
кењістіктіњ саѓасындаѓы айдау ќысымы;
-жылдамдатылѓан
еркін ќ±лау.
Осыдан Рт=Рсм; сондыќтан (5) жєне (6) ны тењестіре отырып L-ді шешкенде мынаны аламыз;
;
(7)
(7)формула
НКТ башмагыныњ берілген мєндерде
шектеулі
терењдігін аныќтайды.
(7) формуладан саѓалыќ ќысымды аламыз, ол ГСЌ-ныњ айдау ‰шін берілген L терењдікке НКТ-і т‰сіруге ќажет:
(8)
Ру;
L;
-мєндері
єдетте белгілі болады.
жєне
олар
-єдеттегідей
ќ±быр гидравликасы формуласымен
аныќталады; ал
жєне
-ЭВМќолдану
арќылы ќиын тењдеулермен аныќталады.
С±йыќтыњ орналасу мµлшеріне байланысты, ГСЌ айдау ќысымы ‰лкейе береді, ГСЌ НКТ башмагына жаќындаѓанда ќысым максимумѓа жетеді. ГСЌ НКТ –ѓа т‰скенде айдау ќысымы азайа бастайды.
Негізгі: 1[90-100], 3[13-42], 1[100-113], 3[43-61],1 [113-133],[62-94]
Баќылау с±раќтары:
Ќабатты ашудыњ неше єдісі бар?
¦њѓы т‰бініњ т‰пкі конструкциясын атањыз?
Перфорациялы т‰бі бар ±њѓыныњ ќандай артыќшылыѓы бар?
Несовершенный ±њѓысыныњ ќандай т‰рлері болады?
Гидравликалыќ совершенство коэффиценті деп нені айтамыз?
Ќандай ±њѓы фильтірлері бар?
Перфорация дегеніміз не?
Ќандай перфораторлар бар?
Гидротопыраќ арынды перфорацияда ќ±мды- с±йыќ жасаудыњ неше єдісі бар?
Мұнай ұңғыларын игеру дегеніміз не?
Меңгерудің мақсаты не болып табылады?
Сұйық шақырудың негізгі неше түрі бар?
Лекция №5. ұңғының түп аймақ зонасына әсер ету әдістері.
Ұңғының түп аймақ зонасы (ҰТЗ) ұңғы облысындағы барлық процесстер барынша қарқынды жүретін аймақ болып табылады. Бұл облыстан тоқ сызықтары сұйықты алғанда жиналып, ал айдағанда олар кері тарайды; сұйықтың қозғалу жылдамдығы; қысым горизонты; энергия шығымы; фильтрациялық кедергілермаксималды болады. Түп аймақ зонасының жағдайынан кен орынның игеру тиімділігі, ұңғылар өнімінің дебиті, айдау ұңғылары және қабат энергиясы тәуелді.
өндіру процесінде барлық өндірілетін өнім түп аймақ зонасымен өндіру ұңғылары арқылы өтеді, ал айдау ұңғыларында оның түп аймақ зонасымен айдау сулары өтеді.
Бұл процестерде қатысушы сұйықтар жерүстінде бастапқы болғандағыжәне қабаттағы температурасы мен қысымы өзгеше болады. Нәтижесінде ҰТЗ-та, фильтрада әртүрлі көмірсутек компоненттер тұнып қалады-смола, асфальтендер, парафин т.б., сонымен қоса әртүрлі тұздар, ол қоспалардың термодинамикалық теңдестігінің бұзылуынан пайда болады.
Фильтрациялық кедергілерді азайту үшін ҰТЗ-на әсер ету шараларын өткізу, олар өткізгіштікті жоғарылату, ұңғы бағанасының және сынықтар жүйесін немесе каналдарды кеңіту, энергетикалық шығындарды төмендету болып табылады.
Түп аймақ зонасына әсер ету әдістерін үш негізгі топқа бөлуге болады: химиялық, механикалық, жылулық химиялық әдіс-бұл тек қабатты немесе оның элементтерін еріту мақсатымен қолданылады. ҰТА зонасында тұз немесе темір ұқсас тұнбалар пайда болғанда, ұңғының жұмысында қиындықтарболғанда қолданылады. Мысалы: қышқылмен өңдеу әдістері.
Механикалық әдіс- қатты жыныстарға әсер етуге тиімді, бұл әдіске гидравликалық жолмен қабатты жару жұмысын жатқызуға болады.
Жылулық әдіс – ол тек ғана ҰТА зонасында қатты немесе тұтқырлығы өте жоғары көмірсутектер жиналғанда (парафин, смола, асфальтен, сонымен бірге тұтқырлығы көп мұнай фильтрациясында) қолданылады. Оған терең электрлік жылытқыш қолдану, бу немесе басқа жылубергіштер жатады. ҰТА зонасына әсер етудің бұл айтылған үшеуінен басқа да түрлері бар. Мысалы, ұңғыны жылу қышқылымен өңдеу; ол қабатқа химиялық әсерді де, сонымен бірге жылу берудің арқасында химиялық реакциямен бірге, арнайы қосылатын заттар арқылы іске асады.
Осындай жолмен әдісті таңдау ҰТА зонасының жағдайын және термодинамикалық зерттеуіне негізделеді, сонымен бірге жыныс және сұйық құрамы, кенорындағы өндірістік дамудың зерттеуіне негізделеді.
Қабаттың түп аймағын қышқылмен өңдеу.
Өңдеудегі қабатқа түскен қышқыл, оның материалдарымен, құмтас, доломит, құмтастармен реакцияға түсіп, оларды ерітеді. Нәтижесінде кеуекті орта көбейеді. Жыныстың химиялық құрамына байланысты өңдеу үшін әртүрлі қышқылдар қолданылады.
Тұз қышқылы HCl немесе Са Со3 және доломитпен Ca Mg (CO3)2 жақсы әсерлеседі, оларды ерітеді:
2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O;
4HCl+CaMg(CO3)2= CaCl2+MgCl2+2 CO2+2H2O
Хлорлы кальций CaCl2 және хлорлы магний MgCl2-бұл, суда жақсы еритін тұздар. CO2-көмірқышқыл газы, бұлда ұңғыдан оңай алынады немесе 7,6 МПа дан жоғары қысымда суда ериді.
Қышқылда болатын кей бөлшектер оның әсерлесуінен ерімейтін, қышқылда тұнба болып табылады. Бұл тұнбалардың қабат аеуегіне тұруды ҚТА-ғының өткізгіштігін төмендетеді.
Өңдеу үшін тұз қышқыл қоспасы дайындалады, оның құрамында тұз қышқылы 10-15% болады, себебі кеуекті тесіктерінен шығуы қиындатылады.
Тұз қышқылы қоспасына келесі реагенттер қосылады:
Ингибиторлар – қышқылдың жабдықты коррозия процесін азайту үшін қолданылады, жабдықтар тұз қышқыл қоспасын транспорттайды, айдайды және оларды сақтайды. әдетте ингибиторлар 1% аумағында қосылады, ол ингибитор түрінен немесе шығу концентрациясымен байланысты.
Интенсификаторлар- жоғарғы активті заттар (ЖАЗ), мұнай шекарасындағы жоғары созылысты 3-5 есе азайтады- нейтралданған қышқыл, ол түп аймақты реакция өнімдерінен және реакцияланған қышқылдардан тазалауды жылдамдатып, оның жұмысын жеңілдетеді. ЖАЗ-ды қосу қышқылымен өңдеу тиімділігін арттырады. Тұз қышқылын айдау бөлігінің бастапқысында абсорбция нәтижесінде болған ЖАЗ-дың қабат үстіндегі жоғалуын есептей отырып, реагент концентрациясын шамамен 2-3 есе көбейтеді.
Стабилизаторлар-темірлер, цемент, құмтас сияқты жыныстармен реакцияланғанда қоспадағы керекті бөлшектерді еріген күйде ұстап тұру үшін, сонымен бірге тұз қышқыл қоспасындағы керексіз күкірт қышқылын жою және оны ерігіш тұз барийға айналдыру үшін қолданылатын заттар.
H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl;
Бұл жағдайда HCl тұз қышқылын айдау алдында хлорлы барий BaCl2 қоспасымен өңдейді. Алынған күкірт қышқылды барий BaSO4 қоспада оңай ұсталып және құмтаспен қосылғанда кремний қышқыл гельін түзеді, олар тұнба болып түседі. Осыларды болдырмау үшін де стабилизаторлар қолданылады. СН3 СООН – сірке (уксусты) және HF- фторлы сутекті қышқыл, сонымен бірге т.б., стабилизаторлар қосылады.
HF- ды 1-2% көлемінде қосу кремнилі қышқыл гелін болдырмауды алдын-алады, оның коллекторлар кеуегін бітемей, цементті қосылысты ерітуге жақсы көмектеседі. Сірке қышқылы –темір тұзы және алюминиді еріген күйде ұстап тұрады және тұзды қышқыл қоспасының жыныспен реакциясын біршама баяулатады, яғни ол концентрацияланған тұз қышқылы қоспасын біршама терең қабат бөліктеріне өтуді қамтамасыз етеді.
Қышқыл қоспаларын орталық өндірістің қышқыл дайындаушы базасында немесе сирек кездерде ұңғыда дайындайды. Қышқылды дайындаудың операцияларында қатаң тәртіптер қолданылады.
Қоспа дайындалғанда алдымен алынған су көлеміне ингибитор және стабилизатор қосылады, содан соң техникалық тұз қышқылы қосылады. Араластырылғаннан кейін хлорлы барий, араластырылып хлорлы барий ерігенше, еру проба анализі арқылы анықталып отырады. Сосын интенсификатор қосылады, тағы араластырылып оған ары қарай толық аағарып, күкірт қышқылды барий тұнғанша тұруға мүмкіндік беріледі.
Тұз қышқылды тұнбалар міндетті түрде техника қауіпсіздігі ережелерімен орындалады, онда арнайы киім, резенке қолғап және көз әйнек қарастырылған. Аса қауіпсіздік жолдарын HF-фторлы сутек қышқылын қосқанда қолданғанда жөн, себебі оның буы улы.
Тұз қышқылын теміржол цистерналарымен немесе автоцистерналармен тасиды. Кейде цистерна тот басудан, яғни коррозиядан сақтау үшін, оның ішкі қабырғаларын химиялық тұрақ эмальмен бірнеше рет сырлайды. Фторлы сутек қышқылын (HF) 20 литрлі эбонитті сосудпен транспорттайды.
Карбонатты коллекторлары ашылған ұңғыларды тұз қышқылымен өңдеудің бірнеше түрі бар: қышқылды ванналар, қарапайым қышқылды өңдеу, және түп ұңғының түп аймағын қысымды қышқылмен өңдеу, термо қышқылмен өңдеу, интервалды қышқылмен өңдеу, интервалды қышқылмен өңдеу.
Қышқылды ванналар барлық ұңғыларда бұрғылаудан кейін ашық түпте, меңгеру кезінде,түп жоғарысын цемент, саз, коррозия өнімдерінен, қабат суларынан бөлінген кальцитті қоспалардан тазалау үшін қолданады. Түп аймаққа шегендеу тізбегі және перфорацияланған ұңғылар үшін қышқылды ванна керек емес. Қышқылды қоспа көлемі өңделіп жатқан интервалдың кровлясынан түпке дейінгі ұңғы көлеміне тең болуы керек, ал қоспа айдалып жатқан НКТ башмагы қабаттың табанына дейін немесе ұңғы түбіне дейін түсіріледі. Бұған тұз қышқыл қоспасының жоғары концентрацияланған түрі қолданылады, себебі түп аймақта оны араластырмайды.
Қарапайым қышқылды өңдеу- кең қолданыста алған, тұз қышқыл қоспасын ұңғының түп аймағына айдау арқылы іске асады.
Қарапайым қышқылды өңдеу – жоғарылатылған температура және қысым көмегінсіз, арнайы жақсылап жуылған ұңғыда, бір агрегатты сорап көмегімен іске асады. НКТ- да ұңғы түбіндегі парафинді, смолалы тұнбаларды арылу үшін ұңғыны сәйкес еріткіштермен жуады, олар: керосин, пропанда-бутанды фракциялар және т.б. мұнай – химиялық өндірістердің өнімдерін айдау арқылы болады. Ашыл түптерде қышқылмен өңдеу тек ғана қышқылды ваннадан кейін болады. Есептелген көлемде қышқыл қоспасын айдағаннан кейін НКТ көлемімен бірдей етіп игеру сұйығын айдайды.
Игеру сұйығы ретінде әдетте өндіру ұңғыларына мұнай, ал айдау ұңғыларына ЖАЗ қосылған су қарастырылған.
Қысыммен қышқылды өңдеу. Қарапайым тұз қышқылды өңдеуде (ТҚО) қышқыл өткізгіштігі жақсы қабатшаларға, оның өткізгіштігі одан сайын жақсартып, соларға өтеді. Тимеген күйде қала береді. Сондықтан қышқылмен өңдеуді жоғарғықысыммен қолданады. Оның ішінде жоғары өткізгішті қабатшалар пакер немесе буферлер арқылы бітеледі. Осындай әдіспен қышқыл айдауда қабатты толығымен, оған қалыңдығы бойынша қышқылмен әсер ету біршама жоғарылайды.
Қысымды қышқылмен өңдеу әдітте ванна және қарапайым ТҚО операцияларынан кейін үшінші операция болып табылады.
Ұңғыда алдын-ала қарапайым шаралар өткізіледі: түп тығынды жою, парафинді тұнбадан арылу, суланған қабатшаларды бітеу, изоляциялау т.с.с. Әдетте қысымды ТҚӨ өткізер алдында қабат болатын жұтушы қабатшалар және олардың қалыңдығы зерттеледі. Шегендеу құбырын жоғары қысым әсерінен сақтау үшін қабат кровлясында НКТ-ға якорлы пакер орнатылады. өткізгіштігі жоғары қабатшаларды изоляциялау үшін немесе оның жұту қасиетін төмендету үшін қабатқа эмульсия айдалады.
Эмульсия 10-12%. ТҚ-қоспасын және мұнайды ортадан тепкіш сорап арқылы бір ыдыстан екіншісіне айдау арқылы бір ыдыстан екіншісіне айдау арқылы дайындалады. Эмульсия әдетте көлемі бойынша 70% ТҚК-нан, 30%- мұнйдан тұрады. Дайындау әдісі мен оны араластыру ұзақтығына байланысты тұтқырлығы әртүрлі эмульсия алуға болады. әдетте 1м қалыңдықты өткізгіштігі жоғары қабатша үшін 1,5-2,5м3 эмульсия қажет. Жұысшы қоспа қарапайым ТҚӨ сияқты сондай көлемде айдалады. Эмульсия НКТ көлемінде және пакерасты кеңістігінде ашық құбырлы кеңістік кезінде және геометризацияланбаған пакер кезінде айдалады.
Содан кейін НКТ мен түсірілген пакер сақиналы кеңістікті бітейді, қабатқа қалған эмульсия көлемі аз қысыммен айдалады. Эмульсиядан кейін жұмысшы қышқыл қоспасы НКТ-ң ішкі көлемімен бірдей айдалады, ол да аз қысыммен айдалады, ал қышқыл НКТ башмагына әкеткенде айдау жылдамдығы максималды өтеді, себебі түпте қажетті қысымды болдыру үшін. Одан кейін ұңғыға итергіш сұйығы айдалады. Толық нейтралдау үшін қоспаны ұстау уақыты қарапайым ТҚӨ-мен бірдей. Қоспа тұрып болғансоң якорлы пакер және НКТ алынып,ұңғы пайдалануға беріледі.
Термоқышқылды өңдеу. Тұз қышқылының магний немесе кей оның ертінділерімен арнайы НКТ соңында орналасқан реакциялатқыш құрылғы көмегімен, экзотермиялық реакция нәтижесінде ұңғының түп аймағында ыссы қышқыл пайда болады.
өңдеудің екі түрі бар:
ҰТА-н термохимиялық жолмен өңдеу – ыстық қышқылмен өңдеу, онда магниді еріту үшін қышқыл қогспасы көп беріледі, ол қабаттағы карбанат жыныстарын ерітіп, ондағы тұз қышқылының 10-12% концентрациясын сақтау үшін.
ҰТА термо қышқылдары өңдеу –термохимиялық және оның артынан үздіксіз ҰТА-ғын қышқылмен өңдеу процесстерін қосқан әдіс. Қышқылмен өңдеу мұнда қарапайым да, қысым көмегімен де болуы мүмкін.
ҰТА-ғын термохимиялық тұз қышқылмен өңдеу қабат температурасы төмен, түй аймақта қатты көмірсутек тұнбалары пайда болған (смола, парафин, асфальт) ұңғыларында тиімді. Бұл өңдеу әдісі корбанатты коллекторлар, сонымен бірге терригенді коллекторлар да да қолданылуы мүмкін.
Интервалды немесе сатылы тұз қышқылды өңдеу ортақ фильтірлі немесе ортақ түпті бірнеше қабатшаларды ашқанда, сонымен бірге қалық қабатты ашқанда, оның интервалында әр түрлі өткізгіштікті қабатшалар болса, онда осы әдіс қолданылады. Себебі сатылы ТҚО әрбір қабат немесе қабатша интервалын өңдейді. Ол үшін өңделетін интервал екі пакермен изоляцияланады, олар интервал шекарасында орналастырылады. Оның тиімділігі құбыр аралық цемент тасының герметикалық сапасына байланысты.
Терминдегі коллекторларды тұз қышқылымен өңдеу.
Терминдегі (құмтас, аллевролит т.б.) коллекторларды ТҚ- мен өңдеу маңызы, ондағы қышқыл қоспа қабатқа барынша біртекті өтеді және оның өту контуры дөңгелекке жақын. Бірақ бұндай контур радиюсы қабат қалыңдығы бойынша әртүрлі, ол оның өткізгіштігімен, кеуектілігімен байланысты. Егер өткізгіштік, кеуектілік, карбанатты қабат қалыңдығы белгілі болса, онда шамамен қышқылдың қабатқа өту тереңдігін, немесе қышқыл қоспаның қажетті көлемін анықтауға болады.
ТҚҚ көбіне тек корбанатты компаненттерменғана әсерлеседі, ол терригенді коллектордың негізгі массасы болып табылатын силикатты қоспалар (кварц) және каолиндер (алюминисиликат) мен әсерлеседі. Бұл силикаттар HF-фторлы сутекті қышқылмен әсерлеседі.
HF- кварцпен реакцияласуы келесідей өтеді:
SiO2+4HF=2H2O+SiF4
Пайда болған фторлы кремний SiF4 ары қарай сумен әсерлеседі:
SiF4+ 4H2O= Si(ОН)4+2Н2 SiF6
Кремний фторлы сутекті қышқыл Н2 SiF6 қоспада қалады. Ол Si(ОН)4 кремний қышқылы гель болып, қабат кеуектерін бітейді. Оны жою үшін қоспада фторлы қышықыл болады. Жұмысшы қышқыл қоспасы терригенді коллекторлар үшін құрамында әдетте 8-10% тұз қышқылы және 3-5% фторлы сутек болады. Фторлы сутек қышқылы алюмосиликатты келесі реакциялардағыдай ерітеді:
H4 Si2O9+14HF=2AlF3+2SiF4+9H2O
Пайда болған фторлы алюминий SiF4 ары қарай сумен әсерлесіп, кремний қышқылы пайда болады.
H4Al2Si2O9+14HF=2AlF3+2SiF4+9H2O
(4+2*27+2*28+9+16)+14(1+9)=2(27+3*19)+2(28+4*19)+9(2+16);
Осыдан 1кг алюмисиликат (каолинді) еріту үшін;
Анықтау таблицалардан 4 % HF 1 литр қоспада 40г таза HF бар екенін біз білеміз. Онда 4 % HF көлемі 1кг алюмисиликатты еріту үшін
HF бұршақты кварцпен жәй ағыммен әсерлеседі, ал алюмосиликатпен Н4 Al2 Si2O9-жылдам реакцияға түседі, бірақ ТҚр HCl мен карбанаттар әсерлесуіне қарағанда біршама жәй өтеді. Сондықтан терригенді коллекторларды тұз қышқылы және фторлы сутек қышқылымен өңдеу, қабаттағы карбанатты цементті заттар, сазды материалдарды еріту мақсатында қолданылады. Сондықтан HCl тұз қышқылын және HF саз қышқылы деп те атайды.
Ұңғыны қышқылмен өңдеу жабдығы:
Қышқылмен өңдеу жұмыстарында агрегат «Азинмаш -30» қолданылады. Агрегат автомашина шамасында орнатылған. Цестерна ішінен екіге бөлінген және онда попловок өлшегіш ретінде қойылған. Көп көлемде айдау үшін агрегат қосымша 6м3 көлемді цестернамен прицеп арқылы жабдықталады.
Айдау үшін агрегатта сорап бар, ол автомабиль кабинасының артында орналасқан және қозғалысқа двигатель қозғалысымен іске асады. 2НК-500 сорап маркасы –үшплунжерлі, горизонтальды бірдей бағытта жұмыс жасайды, ең жоғарғы қысымы 50МПа және ең көп шығарғыштағы 12,2л/сек. Қышқылды айдау үшін сонымен бірге цементтегіш агрегат ЦА-300, ЦА-320М,ЗЦА-400, және сорапты агрегат АН-500 және 2АН-500, АН-700 қолданылады.
Қышқылды тасымалдау үшін 4ЦР немесе ЦР-200 автоцестерналар қолданылады. Қышқыл дайындау үшін ұңғы қасында металды қозғалмалы көлемі 14м3 іші толығымен қорғағыш қабатпен жабылған мерниктер болады.
