2. Газдық әдістің қолдану аймағын ата.

Мұнай шоғырындағы қабат қысымын ұстау үшін 1917 жылы газ айдау қабылданды. Қабатқа газ айдау ұңғыма дебитіне тәуелді және қабаттың 5 – 10% - ы мұнайбергіштіктігін арттыру, ал қабатта еріген газ режимімен салыстырғанда 15 - 25%. Жазық жатқан мұнай қоймаларында сулану пайдаланылады, себебі газдың тиімділігі суға қарағанда төмен жұмыс агенті. Айдалатын газдың тиімділігінің төмен болуының негізгі себебі тұтқырлығының аз болуында, су тұтқырлығынан 10 – 15 есе кіші және жоғары өтімді қабаттарға өндіруші ұңғымалары қарқынды серпіліс әкеледі, мұнайдың ұңғыма дебитінің күрт төмендеуі және қабат қысымын ұстау ығыстыру процессіне байланысты.

Суланған қабаттарда қалдық мұнайды толығымен шығару үшін, мұнай мен жұмыс агенттер арасындағы бөлікті болдырмайтын, мұнайда еритін және беттік күшін нөлге түсіретін жұмыс агенттерін пайдаланатын әдістер қолданылуы мүмкін. Бұл әдістерге мұнайбергіштікті жоғарылататын газдық әдістер жатады.

Газдық әдістерды қолдану аймағы:

• Төмен өткізгішті коллектор;

• Жоғары суланған қабаттар;

• Терең орналасқан қабаттар;

• Тұтқырлы мұнайлар;

• Газ астындағы аймақтар;

Газдық әдістердің жіктелуі:

• Көміртектектес газдарды айдау(құрғақ және байытылған газ);

• Көміртектектес емес газдарды айдау(көміртек диоксиді, азот, жану өнімдері);

• Сулы – газ ықпалы(ретті, балама, қоса айдау).

Газдық әдістер игерудің кез келген кезеңінде қолданыла алады. Технологияны таңдау көбінесе газдың қайнар көзі термобаралық қабаттық шарттарымен анықталады. Газдың қайнар көзі табиғи шоғырлар, химиялық өндіріс қалдықтары, түтінді газды қайта өңдеу болып табылады. Көміртегі диоксидін алу барысында түтінді газдан метан, көміртек және күкіртті сутекті жояды.

17. 2. Бу циклді айдау кезінде қанша және қандай циклдерді белгілеуге болады?

Бұл технология өндіруші ұңғымаға жылу тасығыштарды айдауды қарастырады және бірнеше циклдан тұрады: буды айдау ; ұңғыма төзімділігі; мұнайды сұрыптау. Бу циклді әсер ету кезінде күкіртсутек ұңғыма төзімділігінің периодынан кейін жеңіл фракцияларымен толтырылған мұнайды аламыз. Қалдықты мұнай ортаның өткізгіштігін төмендетуі мүмкін. Екінші периодтыңм ұзақтығы (бу сіңу периоды) келесі факторларға тәуелді болады: қабатты игеру режиміне , қабат қысымының шамасына , айдау көлемі мен будың құрғақтылығына, қабаттың жылу сыйымдылығы мен қабат флюидтеріне. Температура қарқынының артуымен капиллярлы сіңіру қасиеті артады.

Циклдің саны және олардың ұзақтығы қабат қасиеттеріне , қабаттағыы мұнайға және жылу тасымаладағышқа тәуелді болады. Терең енетін жылулық өңдеулерді кен орынның барлық аумағында қолдану мұнай бергіштікті арттыру мақсатында қаралуы мүмкін.

3. Импульсті – мөлшерлі жылулық әсер ету (ИМЖӘЕ). Жылу тасымалдағыш жиегін белгілі мөлшермен айдау технологиясы қарастырылады, осылардың әрқайсысы қабат бойынша суық сумен жылжиды. Будың жиегін айдау кезінде және оны ұзақ уақыт суық сумен итеру қабаттың өте үлкен (елеулі) салқындауына алып келеді. Қабаттың салқындауы өзімен қабат қысымының локальды төмендеуіне әкеліп соқтыруы мүмкін. Осыдан тиімдірек технология буды айнымалы айдау және қабаттағы суларды бірқалыптырақ қыздыру арқасында және ең жоғары өткізгіштікке ие қабаттармен будың фильтрациялық жылдамдығының төмендеуі , бір қалыптырақ қозғалыстың ығыстыру фронты арқылы жүзеге асады. Бұл технология карбонатты коллекторларды қабатты (матрица) толығырақ қамту көмегімен тиімді қолданылады.

Жылу тасымалдағышты айдау технологиясын таңдау кезінде ең алдымен пайдалынатын нысанның табиғи ерекшеліктерін : қабат құрылымын, тұтқырлық сипатын, мұнайдың орналасу шарттарын, коллектордың физика-литологиялық қасиетін, процесске үстем ықпал ету немесе игеру нәтижелерін ескеру қажет.

Бұл технологияның дамыған(модификацияланған) түрі ИМЖӘЕ кідіріспен – ИМЖӘЕ (П) болып табылады. Кідірістің ұзақтығы циклді айдау кезінде қабаттың фильтрационды- сыйымдылық қасиеттерімен анықталады және ұңғыманың тоқтау кезінде уақыт өте келе қабат қысымының қалпына келуімен байланысты. Мұнай бергіштіктің артуын бағалау бойынша кідіріс арқасында 10-11% артуы байқалады.

ИМЖӘЕ және ИМЖӘЕ (П) технологияларын қолдану барлық қабатты қыздырумен толық массштабты жылулық әсер етуді жүзеге асыруға мүмкіндік бермейді. Бұл технологиялар ресурстарды үнемдеуіш категорияларға жатады.

40 суретте буды айдау кезінде түп аймағының температурасыөзгеруі және мұнайды іріктеу кезінде мұнайға қанықтылық өзгеруі көрсетілген.

4.Бу газды әсер ету. Түтінді газдарды, ауаны, көміртегінің диоксиді мен бумен бірге метанды айдау будың конденсациясы кезінде оның көлемі айтарлықтай төмендеуінің өтемақысы мақсатында жүргізіледі. Бұл технология мұнайды ығыстыру коэффицентінің артуына, тұтқырлығының төмендеуі арқасында бу мұнайлы және су мұнайлы факторлардың төмендеуінне, мұнай фракцияларымен газдың химиялық реакциялары және термиялық ұлғаюына бағытталған.

5. Су сақтағыш қабатқа бу айдау. Жылу беру механизмі пайда болу арқасында мұнайға қаныққан қабатты алдын ала қыздыру үшін төмен жатқан суға қаныққан кішкене қалың қабатқа (қабатшаға) жылу беріледі.Қабаттың суға қаныққан бөлігін мұнайға қанықан бөлігіне қарағанда жоғары жасырған.Қыздырылған мұнайға қаныққан қабаттың фильтрациялық қарсылығының төмендеуі (10 есе) жүреді және кейіннен бу мұнай қаныққан қабатқа келе бастайды, бұл тұтқырлығы жоғары мұнайды гидродинамикалық ығыстыру шартын тудырады. Бу мұнайлы қатынас 5-6 т/т құрауы мүмкін.

6. Әр-түрлі қоспалармен бу айдау. (полимерлер, сілтілер, көпіршік, еріткіш). Полимерлерді айдау жоғары өткізгішті қабаттарды бу жарылысынан алдын ала оқшаулау үшін жүргізіледі, мұнайды қыздыру және агенті ығыстыру арқылы оның қозғалтқыштық қатынасын жақсартады, полимерлерді қосу кезінде өзінің тұтқырлығын жоғарылатады. Еріткіштерді (сұйық көмірсутекті қоспалар) бумен бірге айдау мұнайдың тұтқырлығының қосымша төмендеуіне алып келеді, бұл ретте еріткіштер асфальтеннің түсіп қалуына алып келмеуі керек.

7. Қабатішілік жану (көбікті жүйелермен қабатішілік жану).

Әдіс,қабатта жүретін қиын физика- химиялық процесстермен сипатталады.

Қабатішілік жанудың технологиясы: құрғақ жану, ылғалды жану,өте жоғары ылғалды жану.

Ылғалды жану және өте жоғары ылғалды қабатішілік жану кезінде жану фронтында температураны төмендету үшін ауамен бірге су айдалады.

Қабатішілік жану кезінде мұнайбергіштіктің артуы негізінен мұнай тұтқырлығының төмендеуі арқасында, мұнайдың көлемінің ұлғаюы көміртегі диоксидін тазарту,қыздыру және ерітудің арқасында жүзеге асады. Мұнайбергіштік 60% жетуі мүмкін.

19. 1. Капиллярлы қысым мұнайды сумен ығыстырып шығару үрдісінде гидрофобты және гидрофильді қабаттарға қалай әсер етеді?

Гидрофильді коллекторда су, суландырушы фаза ретінде, тау жыныстарының үстінгі бетіне жабысып мұнайды шаяды. Осылай бола тұра жер кеуектерінде қалдық мұнайқанықтылық тамшы және глобула түрінде пайда болады. Мұнайды сумен ығыстыру кезіндегі фазааралық тартылыс 25-30 мН/м тең болады, ал капиллярлы қысым гидродинамикалық қысым градиентінен жоғары: Р_к> P, бұл жағдайда мұнай тамшылары қозғалыссыз күйде болады. Гидрофобты коллекторда су, суландырмайтын фаза ретінде, бұл кезде су кеуектің орталық бөлігінде, жыныстардың қабырғасынан мұнайды ығыстырмай қозғалады. Бұл қалдық мұнайдың түрі пленкалы деп аталады. Қалдық мұнайдың пайда болуында негізгі рөл атқаратын фактор кеуектерді «гофрирарлау» немесе кеуектер канал көлемінің өзгеруі.

Қалдық мұнай козғалысқа ұшырауы мүмкін, шағын қозғалатын және мүлдем қозғалмайтын болуы мүмкін. Көп әдістер ұялы мұнайының қосымша қалпына келтіру есебінен мұнай беруiн арттырады.

Берілген кезде кеуекті орта капиллярлық қысым қанықтыру процесін бағытына байланысты: қанықтығын арттыру немесе азайту. Түр капиллярлық қысым функциялары фазаларда ( сулы немесе құрғақ ) қай байланысты ығыстырып отыр. Қысым әрқашан беты шығыңқы жерде коп болып табылатын. Қиғаш капиллярлық қысым бетінің ортада артық , сулы кезеңінің қанығу қысқаруына тиісті сіңдіру, қиғаш қисық деп аталады. Сулы кезеңін қанықтыру бойынша тиісті ұлғаюды , дренажды қисық деп аталады .

Гидрофильді жартастан су сорғы су қанықтығын арттырады, сондай-ақ,

« сіңдіру » деп аталатын. Жоғары бастапқы су қанығу кезінде гидрофильді таужыныстарын сіңдіру кезінде (0,35) мұнай жыныстардын тек кейбір жерлерінде қалады. Жоғары су қанығу кезінде (78%) капиллярлық қысым нөлге тең болады. Төмен қанықтыру кезінде тұқымдық құрғақ фаза жеке тамшыларға бөлінеді (ганглии). Шымшу кезде мұнай жеке ганглиозды мұнайға қалыптаса отыра қозғалыстағы фазасы үзіліп, гидродинамикалық байланыс болады.

Капиллярлық қысым қисық тесігі арналар қанығуымен байланыс бөлу көрсетеді. Интерфейстің әрбір капиллярлық қысым позициясы критикалық радиусты айқындалатын болады.

(формула)

Тар жерінің шекарасын ығысып және капиллярлық қысым арттыру қажет. Ол кем дегенде екі есе капилляр радиусын асып оның радиусы жоғары уақыт болса , интерфейстің капиллярлық саңылау кездеседі. Гидрофобты тұқымды үшін сіңдіру процесін нәтижелері мұнай қанықтыруын артады, ал дренажды процесі - су қанығуын артады.

Гидрофобты бу қоршаған ортада капиллярлық қысым жағымсыз болады.

Капиллярлық күштер гидрофильді бу қоршаған орталарда гидродинамикалық қысым градиенті бағытына сәйкес келіп 0,03-0,05 МПа мәндерін жетуі мүмкін.

2.Мұнай қанығу қалдығының түрлері.

Қалдық мұнайдың басым нысаны негізінен мұнайбергіштікті арттыру әдістерін таңдауды анықтайды (МУН). Мұнай қанықтылықтың қалдық құны, тамшы немесе пленка түрінде кезде, 0,15 - 0,20-дан 0,7 дейін бағаланады, жиналған мұнайдың максималды өлшемдері бірнеше милиметрді құрайды. Жиналған капилляр-өткізгіштік мұнайдың өлшемдері ондаған сантиметрден бірнеше метрге дейін болады. Қабатта пайда болған мұнай бағаналары жүздеген метрге дейін жетуі мүмкін. Қалдық мұнайқанықтылықтың негізгі түрлері 4 суретте көрсетілген.

Сурет-4. Қалдық мұнайқанықтылықтың негізгі түрлері:

1-гидрофильді жерде; 2-гидрофобты жерде; 3-капилляр өткізгіш мұнай; 4-линзалар; 5-жарықшақты-кеуекті коллектор; 6-ығыстырушы фронт тұрақсыздығы; 7-нашар өткізгіш қабат; 8-мұнай бағаналары

Таралған мұнай гидрофильді және гидрофобты қабаттарда (4 суретте 1, 2 тармақ) сұйық көмірсутегі болып табылады, ол жер шұңқырларында тамшы және пленка түрінде кездеседі. Бұл мұнай толығымен сумен немесе газбен қоршалған. Таралған мұнай бөлшектерінің мөлшері жер шұңқырларындағы каналдар мөлшеріне пара-пар, қалдық қанықтылықтың мәні оның ұтқырлық мәнінен аз болады. Суланған зоналарда қалдық мұнайқанықтылықтың мәні 0,15-0,20 құрайды.

Капилляр-өткізгіш мұнайдың контакт бетінде жиналуы (3 тармақ). Еріген газ режимі пайда болған кезде қалдық мұнайқанықтылық көлемі 0,7 жетуі мүмкін.

Осындай жиналған мұнайдың максимал өлшемдері бірнеше милиметрге дейін жетуі мүмкін. Капилляр-өткізгіш мұнайдың жиынтығы жердіңсоңдық әсерлержәне бірқалыпсыздығына байланысты. Капилляр-өткізгіш мұнайға таралған мұнай және капилляр соңдық әсерлер нәтижесінде бірқалыпсыз ортада қалған мұнайлар жатады. Мұндай жиынтықтардың өлшемі мұнайқанықтылықтың мәні бастапқыға жақын болған да, ондаған сантиметрден бірнеше метрге дейін жетуі мүмкін.

Тығыз линза және жарықшақты-кеуекті колекторлардағы бағаналар (4,5 тармақ). Бұл бағаналар жеткіліксіз мұнай ығыстыру нәтижесіндеәр-түрлі өткізгішті қабаттарда құрылады,атап айтқанда жарықшақты-кеуекті колекторда. Блоктардың елеулі мұнайқанықтылығы, капиллярлы қанығудыңтөмен қарқынына байланысты,жарықшақтар жүйесінде жеткілікті жақсы сумен шайылуы мүмкін.

Мұнай бағаналары, тұрақсыз ығыстырушы фронт кезінде, тұтқырлығына немесе гравитациялық тұрақсыздығына байланысты пайда болады.Олар таспа тәрізді сипатта болады және ондаған, жүздеген метр ұзындықта, бірнеше сантиметр (метр) жуандықта болуы мүмкін.

Өңделмеген нашар өткізетін қабаттар және линзалар (7-тармақ). Нашар өткізгіш зоналар мен линзаларда қалдық мұнайдың жиналуы, мұнай фильтрациясы және ығыстыруға жеткіліксіз уақыт кезіндегі бастапқы қысым градиентіне байланысты. Бұл тұтастар кей кезде өте үлкен көлемде болуы мүмкін.

Бөлшектелген қабат зоналары қасында, мұнайдың тұтқырлық қасиеттеріне байланысты, ығыстырушы фронтарды қатаңдату кезінде пайда болған бағаналар (8 тармақ). Бұл бағана өлшемдері, ұңғымалар арасындағы ара қашықтықпен салыстыруға келеді. Ұңғымаларды орналастыру жүйесімен анықталған, қалдық мұнайқанығу аймақтарды қалыптастыру механизмдердің бірі, ток линияларын қолданатын гидродинамикалық модель көмегімен табылуы мүмкін.

18. 2. Беттік белсенді заттардың қандай түрлері бар?

Беттік активті заттар -OH, -COOH, -O функционалды топтары мен гидрофильді және гидрофобты компоненттері бар органикалық заттар. Беттік активті заттар—фаза (орта) бөлімінің бетінде оның бос энергиясын (беттік керілуді) төмендетіп, жинақталуға қабілетті заттар. Беттік активті заттар өнеркәсіпте (мысалы, флотация кезінде) қолданылады, жуғыш заттардың, лактар мен бояқтардың, пестицидтердің, тамақ өнімдерінің құрамына кіреді.

Беттік активті заттар орта қасиетін күшті өзгертеді, тіршілік процестеріне теріс әсер етеді.

Сонымен қатар беттік активті заттар дегеніміз еру кезінде еріткіштің беттік керілуін төмендететін заттар. БАЗ молекулаларының дифильділігі, яғни оларда полярлы (гидрофильді) және полярлы емес (липофильді, гидрофобты) бөлшектердің болуы – бұл молекулаларға ерекше қасиет беретін молекула құрылысының өзіндік ерекшелігі. Осы дифильділіктің қарапайым шегінде түрлердің, топтардың саны мен өлшемдерінің мыңдаған функционалды комбинациялары болуы мүмкін, ол БАЗ – ды топтау қажеттілігін туғызады. Маңызды болып гидрофильді топтардың ионогенді қасиеттері бойынша топтау табылады, ол БАЗ-дың 5 түрін көрсетеді:

1. Анионды (анион-активті)-полярлы еріткіште беттік активті анионды түзе отырып, диссоциацияланатын БАЗ;

2. Катионды (катион-активті) беттік активті катиондарды түзе отырып, диссоциацияланатын БАЗ;

3. Амфотерлі БАЗ (амфолитті) олардың молекулалары бірнеше полярлы топтарды құрайды және диссоциация кезінде сыртқы жағдайға байланысты (ең алдымен сулы ерітіндідегі рН мәніне) беттік активті аниондар мен катиондар беруге қабілетті;

4. Цвиттер ионды БАЗ- олардың полярлы топтары цвиттер иондар болып табылады;

5. Ионды емес БАЗ (ионогенді емес).

Алғашқы 3 түрі көбінде ионды (ионогенді) БАЗ деген ортақ атпен біріктіріледі. Цвиттер ионды БАЗ ионды және ионды емес БАЗ-дың арасындағы аралық орынды алады: бірақ, жалпы олардағы полярлы топ электробейтарап, оның қарама-қарсы зарядтары кеңістікте молекуланың басқа құрылымдық элементтерімен алшақтатылған.

Эффективті БАЗ тек дифильді қосылыс болып қана қоймай , сонымен қатар оптимальды гидрофильді – липофильді балансты қосылыстар да болуы керек (ГЛБ), сондай-ақ белгілі бір баланс жасаумен қатар, гидрофильді және липофильді күштер шамасы да маңызды. БАЗ молекулаларының құрылысының мұндай ерекшеліктері БАЗ-дың ерітінділерінде мицелло түзу қабілетімен анықталады.

12. 2. Маркса-Лангенхейм формуласы арқылы қандай зонаның мөлшерін анықтауға болады?

Площадь прогретой части пласта определим по формуле Маркса-Лангенхейма:

 , (8.1)

где q_т – темп подачи тепла в пласт, кДж/с;

 ; (8.2)

 ; t – время нагнетания. (8.3)

 . (8.4)

В методике Маркса—Лангенхейма использовали следующие допущения.

1. Теплопроводность пласта в направлении, параллельном напластованию, равна нулю, а в перпендикулярном — бесконечности.

2. Теплопроводность окружающих пород перпендикулярно к пласту равна реальной теплопроводности пород, а параллельно пласту – нулю.

10. 1. Қандай тәсіл сілтілік сулану деп аталады?