УДК 622.323

 

ТЕРМОБАРОХИМИЯЛЫҚ ӘСЕРЛІ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ  ӨЗЕН КЕНОРЫНДА ҚОЛДАНЫЛУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН ТАЛДАУ

 

Мұнай газ ісі мамандығының 3 курс студенті Кемпирбаев Б.С

Мұнай газ ісі кафедрасының аға оқытушысы Кабдушев А.А

e-mail: arman-kz@mail.ru , badro-2@mail.ru

 

 

Аннотация

Мақалада тұтқырлығы жоғары кенорындарды игеру барысында туындайтын мәселелердің бірі- түп маңы аймағындағы мұнайдың жүретін жолдарында асфальтты- шайырлы және парафинді шөгінділердің шөгуі және температураның өзгеруінің нәтижесінде  перфорацияланған тесіктердің бітеліп қалуы қарастырылған. талдау барысында термобарохимиялық технологияның түрлері, артықшылығы мен кемшілігі талданған.

 

Түйін сөздер:

Ұңғыма. Түп маңы аймағы. Парафин шөгінділіері.Мұнай өндіру.

 

Қазақстан мұнайының құрамында асфальтті-шайырлы, парафинді заттар көптеп кездеседі және мұндай мұнайды өндірудегі қиындықтармен күресу мұнай мен газ өндіруші кәсіпорындар үшін үлкен мәселе болып табылады. Сондықтан жылулық әсерге негізделген түп маңын өңдеу әдістері тұтқырлығы жоғары мұнайы бар қабаттарға қолданғанда тиімді әсерін көрсетуде. Түп маңына әсер етудің жылулық әдістерін парафинді, шайырлы мұнай беруші ұңғымаларды пайдаланғанда қолданады. Осындай ұңғымаларды пайдалану процессінде мұнайдың температурасы төмендеуі салдарынан, мұнайдың құрамындағы құраушы компоненттердің фазалық тепе-теңдігі өзгеріске ұшырайды да  нәтижесінде парафин мен шайырдың ерігіштігі төмендеп, парафин ұңғыманың түп маңы аймағына, ұңғыма және сорап компрессор құбырлары қабырғаларына шөгеді.

Нәтижесінде кеуектер бітеліп қабаттың фильтрациялық қабілеті нашарлайды және ұңғымалардың көлденең қимасы кішірейіп өнімді өткізу мүмкіншілігі төмендейді. .

Ұңғыманың түп маңы аймағын жылу әдістерімен өңдегенде құбырлардағы, ұңғыма қабырғаларындағы және сүзілу аймақтарында және қабат кеуектерінде парафин ериді де, мұнай ағынымен бірге сыртқа шығарылады. Осындай түп маңы аймағындағы тау жынысының сүзгіштігі қасиетін жақсартады. Одан бөлек, мұнайдың тұтқырлығы төмендеп, қабат бойымен мұнайдың қозғалуы жоғарлайды.

Жылулық әдістердің көптеген түрі бар. Олардың барлығына ортақ идея жылу көзін ұңғыманың түбіне апарып, аймақты белгілі бір температураға дейін қыздыру. Осындай жолмен жер бетінен берілетін жылуға қарағанда, жылу шығынын болдырмауға болады.

Түп маңы аймағын тереңдікке арналған электр қыздырғыштардың, газды қыздырғыштардың, ыстық мұнайдың, мұнай өнімдерінің, ыстық су, будың көмегімен және термохимиялық әсермен қыздыруға болады.

1960-1990 жылдары ұңғымадағы, ұңғыманың түпмаңы аймағындағы асфальтті шайырлы парафинді шөгінділерді жою үшін АДС қысым аккумуляторлары арқылы жұмыс істейтін, термогазохимиялық әдіс қолданылды [6]. Қабаттың түп маңы аймағы зарядтар жанған кезде жылулық, химиялық әсер алады, ал 1-5сек аралығында отынның 30-150 кг дейін мөлшері жанғанда түзілетін газдарының әсерінен ұңғыманың шеген тізбегі ұрмалы механикалық әсерді қабылдайды. Термогазохимиялық әдістің бұл әсері көп жағдайда ұңғыманың түп маңы аймағын істен шығаратын болғандықтан әдісті қолданыстан шығарған. Бірақ көптеген компаниялар термогазохимиялық әсердің басқа да тәсілдерін қолдануға бет бұрды. Олар:

-термоимплозия

-термохимиялық әсер

-термобарохимиялық әсер

Мұнай өндіруде конденсацияланған энергетикалық жүйелердің қолданылуын зерттейтін  ғылыми өндірістік фирмасы (Уфа қаласы) қабаттың түпмаңы аймағын өңдеуге арналған бірнеше термобарохимиялық технологияларды ұсынды[1]. Әдістің негізгі ерекшелігі, ұңғыма түбін зақымдамайтын зарядтардың қолданылуы. Аталмыш технологияда зарядтың жануы ұзақ уақыт алады, мысалы 30 минутқа дейін [5] Бұл уақыт қабаттың түп маңы аймағына зарядтың тиімді әсер етуін қамтамасыз етуіне қажет.

ТБХӨ технологияларында комплексті үш түрлі әдіс қолданылады:

1.   Оқдәрі зарядтарын қолданып термогазохимиялық әсер ету

2.   Химиялық әсер ету

3. Әр түрлі илплозиондық құрылғыларды қолдану арқылы гидроимпульсті және депрессиялық әсер ету әдісі [4]

Қарастырылып отырған ұңғыманы өңдеу технологиясының еріту толық циклін орындауға мүмкіндік жасайды[1], яғни:

-Жылулық әсермен органикалық шөгінділерді балқыту үшін;

-Химиялық және гидроимпульстік –бейорганикалық минералдық шөгінділерді бұзу үшін;

-Депрессиялық әсер – қабаттың түп маңы аймағынан ұңғыманың оқпанына қарай бағытталған қозғалмалы шөгінділерді жою үшін;

ТБХӨ технологиясы Ресейдің мұнай газ өндіруші кенорындарында кеңінен қолданылады. ТБХӨ технологиясынан кейін ұңғыма өнімділігінің жоғарылауы 3 немесе оданда көп есеге дейін жетеді.

ТБХӨ технологиясының ерекшеліктері:

  1. Ұңғыманы өңдеу тереңдік сораптық жабдықты шығарылғаннан кейін, сораптың компрессор құбырларын немесе геофизикалық желінің көмегімен, ұңғымаға түсіріліп кешенді жабдықпен жүзеге асырылады.
  2. Қабаттың түп маңы аймағына мынандай факторлар әсер етеді.

А) Термогазохимиялық әсер. АДС-5 оқ-дәрілік қысым аккумуляторларының негізіндегі отынды перфорация аралығында жандыру. Жандырылатын отынның сызықтық жану жылдамдығы төмен қасиетке ие. Бұл ұңғыма түбіндегі 10-30 минутқа дейінгі ұзақ термогазохимиялық әсерді қамтамасыз етеді.

Б) Химиялық әсер –отынның жану процессіндегі газ сұйықтықты ағынды перфорация аралығына келетін, жану отынының ыстық газ тәрізді  өнімдерімен қыздырылған химиялық реагент. 

ТГХ әсер екі режимде жүзеге асырылады:

А) жұмсақ режим

Термогазохимиялық әсер кезіндегі газ тәрізді өнімдер перфорация аралығындағы ұңғымалық сұйықтықты және химиялық реагентті қыздырған соң, өңделу интервалында қысымның артуын болдырмай ұңғыма оқпанының бойымен жоғары көтеріледі. Бұл режим ескі ұңғымалар қорына арналған (әсіресе шеген тізбегі нашар цементтелген, су қабаттары жақын орналасқан жағдайда)

Б) газды гидрожарылыс режимі

Бұл режим пакермен оқшауланған аралықта жүзеге асырылады. Термогазохимиялық әсер кезінде қысым өте жоғарылайды, нәтижесінде газды сұйықтықты қоспа қабатқа ығыстырылады. Газды гидрожарылыс режимі өткізгіштігі нашар коллекторға арналған.

Термогазохимиялық әсерден кейін қабаттың түп маңы аймағындағы пайдаланылған өнімді алу және жою жүргізіледі. Ол үшін қабатқа депрессия туғызып қабаттағы мұнайды шақыру, ұңғыманы игеру процесстері жүзеге асырылады.

Термобарохимиялық технологиялардың техникалық мәліметтері ТБО-01 технологиясы.

ТБО-01 технологиясы геофизикалық желіде орындалады және келесідей операцияарда орындалуын қажет етеді[1]:

1)      Түп маңы аймағын өңдеуге дейін ұңғыманың параметрлерін анықтау

2)      Ұңғыманы дайындау (жабдықты көтеру, шеген тізбегін шаблондау)

3)      Геофизикалық желінің көмегімен құрамында химиялық реагент, клапандық түйіндері, ауалы депрессиялық камерасы, АДС-5 қысым аккумуляторы бар үш контейнерден құралған жинақты ұңғыманың түбіне түсіреді[6].  Жабдықтардың өткізгіштігін қамтамасыз ету үшін арналған ПВ-ЯГ-НГ22 пакер де жалпы жинаққа қосылады.

4)      Пакер көмегімен ұңғыманың сағасы саңылаусыздандырылып, ұңғымаға сұйықтық құйылмау үшін оқшауланады.

5)      Термобарохимиялық әсер

6)      Жинақты көтеру, сораптың жабдықтарын түсіру және ұңғыманы іске қосу

 

1-депрессиялық камера; 2-термогаз көзі мен жіберуші клапан; 3- якорлық байланыс; 4-химреагентті бар компоненттер (30-60л); 5-геофизикалық желіге ауыстырғыш; 6- геофизикалық желі; 7-сағалық тығыздағыш; 8- сораптық агрегат; 9-сиымдылық; 10-каротаждық көтергіш; 11-автономды монометр.

 

1 сурет. ТБО-01 жинағы

 

ТБО-2; ТБО-03 технологиясы сорап компрессор құбырларының көмегімен орындалады және төмендегідей операциялардан тұрады[1]:

1)      Ұңғыманың параметрлерін анықтау

2)      Ұңғыманы дайындау (жабдықты көтеру, ұңғыманы өшіру, шеген тізбегін шаблондау, пакерлерді орнату)

3)      Қысым мен температураны тіркейтін аспап, пакер, химиялық реагенті бар және клапандық құрылғымен жабдықталған АДС-5 бар контейнер, жинақ сораптық компрессор құбырларының көмегімен қажетті интервалға жеткізіледі.

4)      Пакерді орнату (ТБО-03 технологиясы үшін)

5)      Термобарохимиялық өңдеу

6)      Технологиялық детал түзу

7)      Қабатқа термо импульсті әсер ету арқылы пайда болған ұңғыма түбіндегі өнімдерді СКҚ мен алып жинақтау

8)      Пайдаланылған технологиялық өнімдегі құбырлардан жуу

9)      Жинақты көтеру

10)  Сораптың жабдықты түсіру және кейін параметрлерді бақылау

ТБО-02 және ТБО-03 технологияларының айырмашылығы: ТБО-02 технологиясында пакерді орнату термобарохимиялық технологиядан кейін жүргізіледі. Бұл кезде қабатқа технология жұмсақ әсер етеді, ал ТБО-03 технологиясында термобарохимиялық әсер тұйықтылған, пакер асты кеңістігінде газогидрожарылыспен аяқталады.

ТБО-02, 03 жинақтамасының  құрамы төменде келтірілген (2 сурет):

 

 

1-термогаз көзі бар контейнер; 2-химреагенті бар контейнер; 3- пакерлі якорлік торап, 4- УК-41-112 электрлі түйісетін құрылғысы бар клапандық қондырғы, 5-СКҚ тізбегі, 6- сораптық агрегат, 7-химиялық реагенті мен ығыстырушы сұйықтықтығы бар сиымдылық, 8-сағалық тығыздағыш, 9-УОС шгн, 10-манотермометр

 

2 сурет. ТБО-01 жинағы

 

ТБХ өңдеу өткізуге арналған ұңғымаға қойылатын талаптар[1].:

1)      Қабат қысымы ұңғыманы ашқан кездегі қысымнан яғни бастапқы қысымның 70% нан кем болмауы қажет.

2)      Ұңғыманың түпмаңы аймағының бітелуі 1,5-2 еседен кем болмауы керек (парафин, асфальтті шайырлы заттардың шөгуінің нәтижесінде)

3)      Ұңғыманың тереңдігі: құбырлық технология үшін 2000 м-ге  дейін, ал желілік технология үшін 2500 м-ге дейін)

4)      Ұңғыма шығымы сұйықтық бойынша тәулігіне 20 м3 дейін болуы

5)      Коллектордың қалыңдығы 2-10 м

6)      Ұңғыманың түбіндегі температура 900С тан аспауы қажет

7)      Ұңғыманың сулануы 80 % дан кем болмауы

8)      Шеген тізбегінде ақау болмауы.

 

Өзен кенорнында ұңғыманың түпмаңы аймағын осы әдіспен өңдеу жақсы нәтиже берді. Құбырлар негізіндегі технологиялар бойынша 8 ұңғыма өңделді. Технология 01.06.2002 ж жүргізіліп 529 тәулікке жетті. 1 ұңғымаға шаққандағы шығымның өсімі 2,1 т/тәул. Өңдеудің  тиімділігі 76%. [1].

Өзен кенорнының жағдайында ТБХ технологиясының қолданылуы ұңғыманың түбіне жабдықты түсіріп бекіту барысында ұңғыма қабырғасындағы парафиндік-тұздық шөгінділер салдарынан пакерлік-якорлық торабтың саңылаусыздығын қамтамасыз ету қиындығымен сипатталды.

Пакер саңылаусыздығы мен ТБО-03 технологиясының толық циклі қамтамасыз етілгеннің өзінде жинақтың (компоновканың) ұңғыманың түбіне кептеліп қалу қауіпі байқалды. Түпмаңы аймағын қыздырған кезде және қысымды арттырғанда, қатты тұз шөгінділері шеген тізбегінің қабырғасымен ілінісу күшін жоғалтады да, бұзылып, ұңғыманың түбіне құлайды. Жіберу клапанын ашқан кезде және 10-12 МПа қысымдағы оң айырымда гидроимпульстік соққылар жасағанда ұңғыманың қабырғасындағы шөгінділердің бұзылуынан бөлек перфорация аралығында тау жынысы бұзылып, ұңғыманың оқпанына құм құйылып, түбіне шөгеді. Жартылай қатты шөгінділер ағынмен жоғары көтеріліп құбырлардың ішкі бетіне тұнады.

ТБХ технологиясындағы заряд ұнтағының мәні өте маңызды. Заряд жетпеген кезде ұңғыманың түбі толық қыздырылмау салдарынан технологияның тиімділігі аса үлкен болмайды. Әдістің тиімділігі зарядтың салмағына тәуелді. Заряд салмағын жоғарылатқанда қабаттың түп маңы аймағы шектен тыс қыздырылады. Нәтижесінде температура 120-1400С –қа көтеріліп парафин шөгінділері кокс түзілу процесстерінен, қатты күйге өтеді. Өзен кенорнының 8 ұңғымасына ТБХО –ның құбырлық нұсқасы қолданылып, тәжірибиелік жұмыстардың нәтижесінде ұңғыма шығымы мен перфорацияның 1м интервалына есептелген, ұнтақты заряд салмағының арасындағы тәуелділік анықталды.

Заряд салмағы 3-5 кг/м болғанда тиімділік төмен. Технологияның әсері заряд салмағын осы аралықтан жоғарлатқанда немесе төмендеткенде байқалады. Салмағы азайғанда жылулық әсер байқалады да, парафин шөгінділерінің ерігіштігі пайда болады. Зарядтың үлкен салмағы қабаттың газды гидрожарылысына, жаңа каналдар мен жарықшақтардың, түп маңы аймағындағы қабаттың өткізгіштігінің жоғарлауына алып келеді.

ТБО-01 желі арқылы жүргізілетін технология. Желінің негізінде орындалатын бұл технологияда заряд салмағы 0,7 кг/м болғанда тиімділік 40% ті құрайды. Салмағы жоғарлаған сайын тиімділік 100 % ке дейін жетеді, 1,2-1,8 кг/м аралығында байқалады[1].

Өзен кенорнында желі негізіндегі ТБХ-дан кейін ұңғыма оқпаны бойынша температураның өзгеру профильдері өлшенген. Өлшеу зарядтан төмен орналасқан, автономды электронды монотермометр арқылы жүргізіледі. Заряд салмағы 16-18 кг болғанда  0,5 сағат ішінде температура 62-ден 82-850С ге дейін жоғарылайды. Жылулық әсер ұңғыма оқпаны бойынша 40-50 м-ге дейін интервалдан төмен қарай 10-20м-ге дейін таралады.  

Ұңғыманың  түп маңында жинақталған асфальтті шайырлы – парафинді шөгінділер мұнай ұңғымаларының өнімділігін төмендетеді. Аталған технология Өзен кенорнында өте маңызды, өйткені оның өнімінің құрамында асфальтті шайырлы  парафинді заттардың мөлшері өте жоғары. Мұндай мәселелерді негізінен жылуылық әдістердің көмегімен шешеді. Жылулық әдістердің түрлері көп, бірақ мақалада термобарохимиялық технологияның ерекшеліктерін қарастырдық. ТБХ әдісін қолданғанда бірнеше мәселе шешіледі, яғни ракеталық қатты отынды жою және мұнай ұңғымаларының тиімділігін арттыру. Термобарохимиялық технология сағалық нығыздағыш құрылғылармен, ұңғымалық пакерлік құрылғымен қамтамасыз етілгендіктен және перфорация аралығы саңылаусыздандырылғаннан тиімділігі жоғары және техникалық қауіпсіз болып саналады. 

 

Қолданылған әдебиеттер

 

1. Разработка и внедрение  термобарохимического метода увеличения продуктивности  нефтегазовых скважин [Текст] / Нефтегазовое дело/  2004, 2 номер

2. Аглиуллин М.М., Фазылов Р.Г., Абдуллин В.М., Курмаев А.С. [Текст] /Техника и технология  интенсификации  нефтяных  скважин  комплексным термобаровоздействием./ - НТВ  «Каротажник», вып. 38, 1998.

3.  Еникеев  М.Д.,  Фусс  В.А.,  Андреев  В.К.  и  др.  [Текст] /Обработка  скважин термобаровоздействием на месторождениях Пермской области. – «Нефтяное хозяйство». №4, 1999.

4. Еникеев М.Д., Латыпов Р.С., Камалов Ф.Х. и др. [Текст] /Методы и технологии испытания и воздействия на ПЗП. -  НТВ «Каротажник», вып. 66, 2000.

5. Аглиуллин М.М., Абдуллин В.М.,  Шувалов А.В., Плотников И.Г. и  др. [Текст] /Новые  термобарохимические  технологии  обработки  призабойной  зоны пластов. - НТВ «Каротажник», вып. 92, 2002.

6.Термогазохимическое воздействие на малодебитные и осложненные скважины. [Текст] / Г.А.Чазов., В.И.Азаматов.,С.В Якимов-М.:Недра, 1986.-150 стр

 

Перевод

ТЕРМОБАРОХИМИЯЛЫҚ ӘСЕРЛІ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ  ӨЗЕН КЕНОРЫНДА ҚОЛДАНЫЛУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН ТАЛДАУ

 

Мұнай газ ісі мамандығының 3 курс студенті Кемпирбаев Б.С

Мұнай газ ісі кафедрасының аға оқытушысы Кабдушев А.А

Аннотация

 

Түйін сөздер:

Ұңғыма. Түп маңы аймағы. Парафин шөгінділіері.Мұнай өндіру.

 

ТЕРМОБАРОХИМИЯЛЫҚ ӘСЕРЛІ ТЕХНОЛОГИЯНЫҢ  ӨЗЕН КЕНОРЫНДА ҚОЛДАНЫЛУ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІН ТАЛДАУ

 

Мұнай газ ісі мамандығының 3 курс студенті Кемпирбаев Б.С

Мұнай газ ісі кафедрасының аға оқытушысы Кабдушев А.А

e-mail:

Аннотация

 

Түйін сөздер:

Ұңғыма. Түп маңы аймағы. Парафин шөгінділіері.Мұнай өндіру.