Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу
I. Жоспар
II. Кіріспе
III. Негізгіі бөлім
1.1 Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу.
1.2 Тұз қышқылын өңдеуге дайындау
1.3 Ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеудің түрлері.
1.4 Қысым беріп қышқылмен өңдеу.
1.5 Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеудің техникасы
мен технологиясы.
1.6 Түп аймақты тұз қышқылымен өңдеуге есептеу.
IV. Қортынды.
V. Пайдаланылган әдебиеттер
II. Кіріспе
III. Негізгіі бөлім
1.1 Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу.
1.2 Тұз қышқылын өңдеуге дайындау
1.3 Ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеудің түрлері.
1.4 Қысым беріп қышқылмен өңдеу.
1.5 Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеудің техникасы
мен технологиясы.
1.6 Түп аймақты тұз қышқылымен өңдеуге есептеу.
IV. Қортынды.
V. Пайдаланылган әдебиеттер
Кіріспе
Қабаттан мұнайды алу және қабатқа әсер ету жұмыстары ұңғыма арқылы жүзеге асады. Ұңғыманың түп аймағы (ПЗС) –барлық процестер қарқынды жүретін облыс болып табылады. Бұл жерде, сұйықтың қозғалу жылдамдығы, қысым градиенті, энергия шығыны, сүзілу кедергісі өте үлкен болады. Кен орнын игерудің тиімділігі, өндіру ұңғымасының өнімі, айдау ұңғымасының тұтымдылығы және ұңғымамен сұйықты көтеруге арналған қабат энергиясы қабаттың түп аймағындағы жағдайына тікелей байланысты.
Қабаттан сұйықты алу кезінде немесе қабатқа сұйық айдау кезінде ұңғыма түбі аймағының сүзілу кедергісін жою үшін жұмсалатын энергияны бір қалыпта сақтап қалу өте маңызды. Шегендеу құбырларын перфорациялау жұмыстары ұңғыманың түп аймағына қысқа мерзімде әртүрлі жиелікпен қабатқа толқынмен соққылап әсер ететін кристалдардың көмегімен жүзеге асады.
Мұнай өндіру процессінде қабаттан өндірілетін сұйықтар - мұнай, су және газ өндіру ұңғымасының түп аймағы арқылы өтеді, ал қабатқа айдалатын барлық су көлемі су айдау ұңғымасының түп аймағымен өтеді.
Бұл процестер қабат ішінде қысымға және температураға байланысты жүреді. Нәтижесінде, ұңғыманың түп аумағын сүзгі есебінде қарастыратын болсақ, онда термодинамикалық теңесудің бұзылуы нәтижесінде әртүрлі көмірсутегі компоненттері (шайыр, асфальтендер, парафиндер және т.б.) және әртүрлі тұздар бөлініп қалуы мүмкін.
Сүзілу кедергісін және қабаттың түп аумағындағы энергетикалық шығынды төмендету үшін, сонымен қатар ұңғыманың түп аумағының өткізгіштігін және сұйық ағынының жылдамдығын жоғарылату мақсатында ұңғыманың түп аумағына әсер ету іс-шараларын жүргізу керек.
Ұңғыманың түп аумағына әсер ету әдістерін негізгі үш топқа бөлуге болады: химиялық, механикалық, жылулық.
Химиялық әдіспен әсер ету- ұңғыма түп аумағында өткізгіштік нашарлап кеткен жағдайда, қабат жынысын немесе элементтерді еріту кезінде қолданылады, мысалы: тұз немесе темір шөгінділері және т.б. Мұндай әсер ету әдістеріне қарапайым тұз қышқылымен өңдеу әдісі жатады.
Механикалық әдіспен әсер ету- қатты жыныстарға тиімді, яғни ұңғыманың түп аумағына қосымша жарықтар салып, қабатта сүзілу процессін жақсартады. Әсер етудің бұл түріне қабатты сұйықпен жару (ГРП) жатады.
Жылулық әдіспен әсер ету- тек қана скважианың түп аумағында қатты және тұтқыр көмірсутегілер, яғни парафиндер, шайырлар, асфальтендер қатып, тұрып қалған жағдайда, сонымен қатар тұтқыр мұнайдың сүзілуін жақсарту үшін қолданылады. Әсер етудің бұл түріне ұңғыманың түп аумағын тереңге арналған электрқыздырғыштармен, бумен және басқа да жылу тасығыштармен жылыту жатады.
Сонымен қатар ұңғыманың түп аумағына әсер етудің жоғарыда аталған үш әдіске ұқсас келетін басқа да әдістері бар. Мысалы: ұңғыманы термохимиялық өңдеуді-қабат жынысына химиялық әсер ету әдісімен байланыстыруға болады, сол сияқты арнайы енгізілген заттардың химиялық реакциясы кезінде үлкен көлемде жылудың бөлінуінде жатқызуға болады.
Сол себептен, қабатқа әсер ету әдісін таңдамас бұрын, толық кен орын бойынша қабаттың термодинамикалық шарттарын, ұңғыманың түп аумағының жағдайын, сонымен қатар тау жынысының және сұйықтың құрамын мұқият түрде зерттеп алу қажет.
Қабаттан мұнайды алу және қабатқа әсер ету жұмыстары ұңғыма арқылы жүзеге асады. Ұңғыманың түп аймағы (ПЗС) –барлық процестер қарқынды жүретін облыс болып табылады. Бұл жерде, сұйықтың қозғалу жылдамдығы, қысым градиенті, энергия шығыны, сүзілу кедергісі өте үлкен болады. Кен орнын игерудің тиімділігі, өндіру ұңғымасының өнімі, айдау ұңғымасының тұтымдылығы және ұңғымамен сұйықты көтеруге арналған қабат энергиясы қабаттың түп аймағындағы жағдайына тікелей байланысты.
Қабаттан сұйықты алу кезінде немесе қабатқа сұйық айдау кезінде ұңғыма түбі аймағының сүзілу кедергісін жою үшін жұмсалатын энергияны бір қалыпта сақтап қалу өте маңызды. Шегендеу құбырларын перфорациялау жұмыстары ұңғыманың түп аймағына қысқа мерзімде әртүрлі жиелікпен қабатқа толқынмен соққылап әсер ететін кристалдардың көмегімен жүзеге асады.
Мұнай өндіру процессінде қабаттан өндірілетін сұйықтар - мұнай, су және газ өндіру ұңғымасының түп аймағы арқылы өтеді, ал қабатқа айдалатын барлық су көлемі су айдау ұңғымасының түп аймағымен өтеді.
Бұл процестер қабат ішінде қысымға және температураға байланысты жүреді. Нәтижесінде, ұңғыманың түп аумағын сүзгі есебінде қарастыратын болсақ, онда термодинамикалық теңесудің бұзылуы нәтижесінде әртүрлі көмірсутегі компоненттері (шайыр, асфальтендер, парафиндер және т.б.) және әртүрлі тұздар бөлініп қалуы мүмкін.
Сүзілу кедергісін және қабаттың түп аумағындағы энергетикалық шығынды төмендету үшін, сонымен қатар ұңғыманың түп аумағының өткізгіштігін және сұйық ағынының жылдамдығын жоғарылату мақсатында ұңғыманың түп аумағына әсер ету іс-шараларын жүргізу керек.
Ұңғыманың түп аумағына әсер ету әдістерін негізгі үш топқа бөлуге болады: химиялық, механикалық, жылулық.
Химиялық әдіспен әсер ету- ұңғыма түп аумағында өткізгіштік нашарлап кеткен жағдайда, қабат жынысын немесе элементтерді еріту кезінде қолданылады, мысалы: тұз немесе темір шөгінділері және т.б. Мұндай әсер ету әдістеріне қарапайым тұз қышқылымен өңдеу әдісі жатады.
Механикалық әдіспен әсер ету- қатты жыныстарға тиімді, яғни ұңғыманың түп аумағына қосымша жарықтар салып, қабатта сүзілу процессін жақсартады. Әсер етудің бұл түріне қабатты сұйықпен жару (ГРП) жатады.
Жылулық әдіспен әсер ету- тек қана скважианың түп аумағында қатты және тұтқыр көмірсутегілер, яғни парафиндер, шайырлар, асфальтендер қатып, тұрып қалған жағдайда, сонымен қатар тұтқыр мұнайдың сүзілуін жақсарту үшін қолданылады. Әсер етудің бұл түріне ұңғыманың түп аумағын тереңге арналған электрқыздырғыштармен, бумен және басқа да жылу тасығыштармен жылыту жатады.
Сонымен қатар ұңғыманың түп аумағына әсер етудің жоғарыда аталған үш әдіске ұқсас келетін басқа да әдістері бар. Мысалы: ұңғыманы термохимиялық өңдеуді-қабат жынысына химиялық әсер ету әдісімен байланыстыруға болады, сол сияқты арнайы енгізілген заттардың химиялық реакциясы кезінде үлкен көлемде жылудың бөлінуінде жатқызуға болады.
Сол себептен, қабатқа әсер ету әдісін таңдамас бұрын, толық кен орын бойынша қабаттың термодинамикалық шарттарын, ұңғыманың түп аумағының жағдайын, сонымен қатар тау жынысының және сұйықтың құрамын мұқият түрде зерттеп алу қажет.
Пайдаланылган ӘДЕБИЕТТЕР
Багиров И.Т. Современные установки первичной переработки нефти. М.: Химия, 1974.
Глазов Г.И., Фукс И.Г. Производство нефтяных масел. М.: Химия, 1976.
Гун Р.Б. Нефтяные битумы. М.: Химия, 1973.
Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. М.: Химия, 1972.
Переверзев А.Н., Богданов Н.Ф., Рощин Ю.М. Производ-ство парафинов. М.: Химия, 1973.
Суербаев Х.А. Введение в нефтехимию. Алматы: Қазақ университеті, 2002.
Суербаев Х.А., Жубанов К.А., Шалмагамбетов К.М. Каталитические процессы нефтеперерабатывающей промышленности. Алматы: Казак университеті, 2002.
Суербаев Х.А. Свободно-радикальные процессы в нефтепереработке и нефтехимии. Алматы: Казак университеті, 2004.
Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. М.: Химия, 1973.
10 .Фукс И.Г. Пластичные смазки. М.: Химия, 1972.
11. Эстьль М. Продукты химической переработки нефти. Пер.с англ. М.: Гостоптехиздат, 1959.
Багиров И.Т. Современные установки первичной переработки нефти. М.: Химия, 1974.
Глазов Г.И., Фукс И.Г. Производство нефтяных масел. М.: Химия, 1976.
Гун Р.Б. Нефтяные битумы. М.: Химия, 1973.
Кулиев А.М. Химия и технология присадок к маслам и топливам. М.: Химия, 1972.
Переверзев А.Н., Богданов Н.Ф., Рощин Ю.М. Производ-ство парафинов. М.: Химия, 1973.
Суербаев Х.А. Введение в нефтехимию. Алматы: Қазақ университеті, 2002.
Суербаев Х.А., Жубанов К.А., Шалмагамбетов К.М. Каталитические процессы нефтеперерабатывающей промышленности. Алматы: Казак университеті, 2002.
Суербаев Х.А. Свободно-радикальные процессы в нефтепереработке и нефтехимии. Алматы: Казак университеті, 2004.
Сюняев З.И. Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса. М.: Химия, 1973.
10 .Фукс И.Г. Пластичные смазки. М.: Химия, 1972.
11. Эстьль М. Продукты химической переработки нефти. Пер.с англ. М.: Гостоптехиздат, 1959.
Жоспар
I. Кіріспе
II. Негізгіі бөлім
1. Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу.
2. Тұз қышқылын өңдеуге дайындау
3. Ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеудің түрлері.
4. Қысым беріп қышқылмен өңдеу.
5. Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеудің техникасы
мен технологиясы.
1.6 Түп аймақты тұз қышқылымен өңдеуге есептеу.
IV. Қортынды.
V. Пайдаланылган әдебиеттер
Кіріспе
Қабаттан мұнайды алу және қабатқа әсер ету жұмыстары ұңғыма арқылы
жүзеге асады. Ұңғыманың түп аймағы (ПЗС) –барлық процестер қарқынды жүретін
облыс болып табылады. Бұл жерде, сұйықтың қозғалу жылдамдығы, қысым
градиенті, энергия шығыны, сүзілу кедергісі өте үлкен болады. Кен орнын
игерудің тиімділігі, өндіру ұңғымасының өнімі, айдау ұңғымасының
тұтымдылығы және ұңғымамен сұйықты көтеруге арналған қабат энергиясы
қабаттың түп аймағындағы жағдайына тікелей байланысты.
Қабаттан сұйықты алу кезінде немесе қабатқа сұйық айдау кезінде
ұңғыма түбі аймағының сүзілу кедергісін жою үшін жұмсалатын энергияны бір
қалыпта сақтап қалу өте маңызды. Шегендеу құбырларын перфорациялау
жұмыстары ұңғыманың түп аймағына қысқа мерзімде әртүрлі жиелікпен қабатқа
толқынмен соққылап әсер ететін кристалдардың көмегімен жүзеге асады.
Мұнай өндіру процессінде қабаттан өндірілетін сұйықтар - мұнай, су
және газ өндіру ұңғымасының түп аймағы арқылы өтеді, ал қабатқа айдалатын
барлық су көлемі су айдау ұңғымасының түп аймағымен өтеді.
Бұл процестер қабат ішінде қысымға және температураға байланысты
жүреді. Нәтижесінде, ұңғыманың түп аумағын сүзгі есебінде қарастыратын
болсақ, онда термодинамикалық теңесудің бұзылуы нәтижесінде әртүрлі
көмірсутегі компоненттері (шайыр, асфальтендер, парафиндер және т.б.) және
әртүрлі тұздар бөлініп қалуы мүмкін.
Сүзілу кедергісін және қабаттың түп аумағындағы энергетикалық шығынды
төмендету үшін, сонымен қатар ұңғыманың түп аумағының өткізгіштігін және
сұйық ағынының жылдамдығын жоғарылату мақсатында ұңғыманың түп аумағына
әсер ету іс-шараларын жүргізу керек.
Ұңғыманың түп аумағына әсер ету әдістерін негізгі үш топқа бөлуге
болады: химиялық, механикалық, жылулық.
Химиялық әдіспен әсер ету- ұңғыма түп аумағында өткізгіштік нашарлап
кеткен жағдайда, қабат жынысын немесе элементтерді еріту кезінде
қолданылады, мысалы: тұз немесе темір шөгінділері және т.б. Мұндай әсер ету
әдістеріне қарапайым тұз қышқылымен өңдеу әдісі жатады.
Механикалық әдіспен әсер ету- қатты жыныстарға тиімді, яғни ұңғыманың
түп аумағына қосымша жарықтар салып, қабатта сүзілу процессін жақсартады.
Әсер етудің бұл түріне қабатты сұйықпен жару (ГРП) жатады.
Жылулық әдіспен әсер ету- тек қана скважианың түп аумағында қатты
және тұтқыр көмірсутегілер, яғни парафиндер, шайырлар, асфальтендер қатып,
тұрып қалған жағдайда, сонымен қатар тұтқыр мұнайдың сүзілуін жақсарту үшін
қолданылады. Әсер етудің бұл түріне ұңғыманың түп аумағын тереңге арналған
электрқыздырғыштармен, бумен және басқа да жылу тасығыштармен жылыту
жатады.
Сонымен қатар ұңғыманың түп аумағына әсер етудің жоғарыда аталған үш
әдіске ұқсас келетін басқа да әдістері бар. Мысалы: ұңғыманы термохимиялық
өңдеуді-қабат жынысына химиялық әсер ету әдісімен байланыстыруға болады,
сол сияқты арнайы енгізілген заттардың химиялық реакциясы кезінде үлкен
көлемде жылудың бөлінуінде жатқызуға болады.
Сол себептен, қабатқа әсер ету әдісін таңдамас бұрын, толық кен орын
бойынша қабаттың термодинамикалық шарттарын, ұңғыманың түп аумағының
жағдайын, сонымен қатар тау жынысының және сұйықтың құрамын мұқият түрде
зерттеп алу қажет.
1.1 Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу.
Құрамында корбанатты тау жыныстары бар мұнай коллекторын қышқылмен
өңдеу ұңғыма аймағындағы қабаттың өткізгіштігін жоғарылатады және
сәйкесінше ұңғымаға сұйықтың ағуын қарқындатады немесе айдау ұңғымаларының
тұтымдылығын жоғарылатады.
Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу, басқа өңдеу әдістерімен салыстырғанда
арзан болуымен, қарапайымдылығымен және қабат жағдайларында қолданған кезде
жақсы нәтиже беруіне байланысты кеңінен тараған әдіс болып есептеледі.
Құрамында мұнай кездесетін тау жыныстарында әк тастар, доломиттер
және карбонатты цементтеуші заттар жиі кездеседі. Мұндай тау жыныстарын тұз
қышқылы жақсы ерітеді, нәтижесінде келесі негізгі реакция жүреді.
Әк тасқа әсер еткен кезде
2HCL+CaCO3 =CaCL2+H2O+CO2
Доломитке әсер еткен кезде
4HCL+CaMg(CO3)2 = CaCL2+MgCL2+2H2O+2CO2
Кальций хлоры (CaCL2) және магний хлоры (MgCL2) – бұл тұздар,
қышқылды тасу кезінде суда жақсы ериді және реакция нәтижесінде түзіледі.
Көмірқышқыл газы (CO2) белгілі қысымда (7,6 МПа) ұңғымадан бөлініп шығады,
олда осындай суда ериді.
Тұз қышқылының әк таспен реакциясы сандық салыстырмасы түрінде келесі
түрде жазылады:
2HCL+CaCO3 =CaCL2 +H2O + CO2
2(1+35,5)+40+12+3*16 =40+2*35,5+2*1+16+12+2*16
Сонымен таза 73 г тұз қышқылы HCL әк таспен әрекеттесіп, толық
нейтралданған кезде 100 г әк тас ериді. Осыдан 111 г кальций хлорының
еріген тұзы, 18 г су және 44 г көмірқышқыл газы түзіледі. Осыған
байланысты, 1 кг әк тасты еріту үшін келесі көлемде таза тұз қышқылы HCL
керек:
х= = 730 г.
1 литр 15%-тік қышқыл ерітіндісінде 161,2 г таза HCL бар. Осыған
байланысты, 1 кг әк тасты ерітуге
у= л ерітінді қажет болады.
Доломитке тұз қышқылымен HCL әсер ету кезінде
146 г + 184,3 г =111 г + 95,3 г + 36 г + 88 г.
Сонымен таза 146 г тұз қышқылымен HCL 184,3 г доломит (CaMg(CO3)2)
әрекеттесіп, толық нейтралданған кезде 100 г әк тас ериді. Осыдан 111 г
кальций хлорының еріген тұзы, 95,3 г MgCL2 , 36 г су және 88 г көмірқышқыл
газы түзіледі. Осыған байланысты, 1 кг доломитті еріту үшін келесі көлемде
таза тұз қышқылы HCL керек:
х= = 792,2 г (HCL)
немесе у= л тұз қышқылының 15%-тік ерітіндісі.
Бірақ та қышқыл құрамында әрқашан ерімейтін қышқыл тұнбалары
кездеседі. Осындай тұнбалардың қабат қуыстарына тұрып қалуы ұңғыма түп
аумағының өткізгіштігін төмендетеді.
Мұндай қоспаларға келесілерді жатқызуға болады:
- Хлорлы темір (FeCL3), темір оксиді гидратының Fe(OH)3 гидролиденуі
нәтижесінде түзіледі.
- Күкірт қышқылы (H2SO4) ерітіндіде кальций хлорымен CaCL2
әрекеттескенде гипс (CaSO4*2H2O) түзіледі.
- Қышқыл ерітіндісіне коррозияға қарсы қосылатын реагент қоспалары
(мысалы ПБ-5 ингибиторы).
Ұңғыманы өңдеу үшін 10-15% шамасындағы таза тұз қышқылының ерітіндісі
қолданылады, егер мөлшері одан көп болса ерітінді өте тұтқыр болады. 10-
15%-тік тұз қышқылының ерітіндісінің қату температурасы минус 32,80С.
1.2 Тұз қышқылын өңдеуге дайындау.
Ерітіндіні дайындау кәсіпшілік зертханаларында немесе зерттеу
институттарында дайындалады:
HCL ерітіндісіне келесі қоспалар қосылады:
1). Ингибиторлар - қышқылдармен әсер еткенде қондырғылардың коррозияға
ұшырауын төмендетуге арналған зат.
Негізінен ингибиторлар түріне және концентрациясына байланысты 1%-ке
дейін қосылады. Ингибитор есебінде:
формалин (0,6%), қышқылдың коррозиялық белсенділігін 7-8 есе
төмендетеді;
уникол (0,25-0,5%) – (мысалы, уникол ПБ-5) қышқылдың коррозиялық
белсенділігін 30-42 есе төмендетеді. Бірақ та уникол суда ерімейді, ол
қышқылдан нейтралданғаннан кейін тұнба есебінде шөгіп қалады, сол себептен
оның концентрациясын 0,1 %-ке дейін төмендетеді, және оның коррозиялық
белсенділігі 15 есе төмендете алады.
Жоғары температура және жоғары қысым үшін ингибитор - реагент И-1-
А (0,4%) уротропин (0,8%) қосындысымен дайындалған, оның коррозиялық
белсенділігі (t = 870С және р =38МПа-да) 20 есеге дейін төмендетеді.
Сонымен қатар тұз қышқылының коррозиялық белсенділігін төмендететін
басқада реагенттер де қолданылады.
2). Интенсификаторлар – беттік-активтік заттар (БАЗ), мұнай мен
нейтралданған қышқыл шекарасындағы беттік керілуді 3-5 есе төмендетеді. БАЗ-
ды қосу қышқылмен өңдеудің тиімділігін жоғарылатады. Кейбір ингибиторлар,
мысалы- капатин А, катамин А, мервелан К (О), бір уақытта интенсификатордың
қызметін атқарады және белсенді БАЗ болып табылады. Интенсификаторлар
есебінде ОП-10, ОП-7, 44-11, 44-22 және т.б. БАЗ қолданылады.
3). Тұрақтандырғыштар (стабилизаторлар) - тұз қышқылының ерітінділері
темірмен, цемент тасымен реакцияға түскен кезде кейбір өнімдердің еріген
күйін тұрақты сақтап қалу үшін және тұз қышқылының құрамындағы зиянды
күкірт қышқылы ерітіндісін бөліп алып, барий тұзының еріген күйіне
айналдыру үшін қолданылатын зат.
H2SO4+BaSO4=BaSO4 +2HCL
Бұл жағдайда HCL ерітіндісі ұңғымаға айдалар алдында барий хлоры
ерітіндісімен (BaCL2) өңделеді. Түзілген барий күкіртқышқылы (BaSO4)
ерітіндіде жеңіл ұстап алынады және басқа өнімдермен бірге реакция кезінде
тау жынысынан сұйық күйінде бөлініп шығады.
Жұмыс ерітіндісін дайындау үшін, есептелген көлемдегі суға алдымен
ингибитор және тұрақтандырғыш енгізіледі, содан кейін техникалық тұз
қышқылы енгізіліп араластырылады. Содан кейін барий хлоры қосылады да
араластырылады. Енді интенсификатор қосылады да, тағыда араластырылады және
ерітіндіні толық ақшыл түсті болғанша тұндырып қояды.
Тұз қышқылының ерітіндісін дайындау кезінде техника қауіпсіздігі
толығымен сақталады (арнайы киімдер, резина қолқаптар және көзілдірік
киіледі). Тұз қышқылын тасымалдауда арнайы цистерналар қолданылады. Олардың
ішін бірнеше қайталап химиялық төзімділігі мықты эмальмен (ХСЭ-93)
жалатады.
1.3 Ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеудің түрлері.
Карбонатты коллекторларды ашу кезінде ұңғымаларды тұз қышқылымен
өңдеудің бірнеше түрлері бар:- қышқыл ваннасы; - қарапайым қышқылмен өңдеу;
- ұңғыма түп аумағына қысыммен әсер ету.
Қышқыл ваннасы- барлық ұңғымаларда бұрғылаудан кейін түпті ашу
кезінде, меңгеру кезінде, түптегі қалдықтарды жоғарыға шығару кезінде және
т.б. жағдайларда қолданылады. Ұңғыманың түп аумағы тізбектелген және
перфорацияланған болса, онда ол ұңғымаларда қышқыл ваннасын қолдану
ұсынылмайды. Қышқыл ерітіндісінің көлемі ұңғыма түбінен бетіне дейінгі
өндірілетін аралықтағы көлемге тең болуы керек, ал ерітінді айдалатын
сорапты компрессорлық құбырдың башмагы ұңғыма түбіне дейін немесе қабатқа
дейін түсіріледі.
Қышқылды нейтралдау үшін қолданылатын уақыт тәжірибелі жолмен сорапты
компрессорлық құбыр арқылы жоғары шығарылатын қышқыл концентрациясы арқылы
анықталады. Негізінен қышқылды ұстау уақыты 16-24 сағат аралығында болады.
Қарапайым қышқылмен өңдеу - кеңінен таралған әдістердің бірі және
тұз қышқылын ұңғыманың түп аумағына айдау арқылы қолданылады (8.1-кесте).
Көп қайтара өңдеу кезінде әрбір операция кезінде айдалатын қышқыл
ерітіндісінің көлемін жоғарылап отыру қажет және айдау жылдамдығын көтеру
қажет. Ерітіндінің берілген концентрациясы - 12%, ең жоғарғысы - 20%.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
I. Кіріспе
II. Негізгіі бөлім
1. Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу.
2. Тұз қышқылын өңдеуге дайындау
3. Ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеудің түрлері.
4. Қысым беріп қышқылмен өңдеу.
5. Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеудің техникасы
мен технологиясы.
1.6 Түп аймақты тұз қышқылымен өңдеуге есептеу.
IV. Қортынды.
V. Пайдаланылган әдебиеттер
Кіріспе
Қабаттан мұнайды алу және қабатқа әсер ету жұмыстары ұңғыма арқылы
жүзеге асады. Ұңғыманың түп аймағы (ПЗС) –барлық процестер қарқынды жүретін
облыс болып табылады. Бұл жерде, сұйықтың қозғалу жылдамдығы, қысым
градиенті, энергия шығыны, сүзілу кедергісі өте үлкен болады. Кен орнын
игерудің тиімділігі, өндіру ұңғымасының өнімі, айдау ұңғымасының
тұтымдылығы және ұңғымамен сұйықты көтеруге арналған қабат энергиясы
қабаттың түп аймағындағы жағдайына тікелей байланысты.
Қабаттан сұйықты алу кезінде немесе қабатқа сұйық айдау кезінде
ұңғыма түбі аймағының сүзілу кедергісін жою үшін жұмсалатын энергияны бір
қалыпта сақтап қалу өте маңызды. Шегендеу құбырларын перфорациялау
жұмыстары ұңғыманың түп аймағына қысқа мерзімде әртүрлі жиелікпен қабатқа
толқынмен соққылап әсер ететін кристалдардың көмегімен жүзеге асады.
Мұнай өндіру процессінде қабаттан өндірілетін сұйықтар - мұнай, су
және газ өндіру ұңғымасының түп аймағы арқылы өтеді, ал қабатқа айдалатын
барлық су көлемі су айдау ұңғымасының түп аймағымен өтеді.
Бұл процестер қабат ішінде қысымға және температураға байланысты
жүреді. Нәтижесінде, ұңғыманың түп аумағын сүзгі есебінде қарастыратын
болсақ, онда термодинамикалық теңесудің бұзылуы нәтижесінде әртүрлі
көмірсутегі компоненттері (шайыр, асфальтендер, парафиндер және т.б.) және
әртүрлі тұздар бөлініп қалуы мүмкін.
Сүзілу кедергісін және қабаттың түп аумағындағы энергетикалық шығынды
төмендету үшін, сонымен қатар ұңғыманың түп аумағының өткізгіштігін және
сұйық ағынының жылдамдығын жоғарылату мақсатында ұңғыманың түп аумағына
әсер ету іс-шараларын жүргізу керек.
Ұңғыманың түп аумағына әсер ету әдістерін негізгі үш топқа бөлуге
болады: химиялық, механикалық, жылулық.
Химиялық әдіспен әсер ету- ұңғыма түп аумағында өткізгіштік нашарлап
кеткен жағдайда, қабат жынысын немесе элементтерді еріту кезінде
қолданылады, мысалы: тұз немесе темір шөгінділері және т.б. Мұндай әсер ету
әдістеріне қарапайым тұз қышқылымен өңдеу әдісі жатады.
Механикалық әдіспен әсер ету- қатты жыныстарға тиімді, яғни ұңғыманың
түп аумағына қосымша жарықтар салып, қабатта сүзілу процессін жақсартады.
Әсер етудің бұл түріне қабатты сұйықпен жару (ГРП) жатады.
Жылулық әдіспен әсер ету- тек қана скважианың түп аумағында қатты
және тұтқыр көмірсутегілер, яғни парафиндер, шайырлар, асфальтендер қатып,
тұрып қалған жағдайда, сонымен қатар тұтқыр мұнайдың сүзілуін жақсарту үшін
қолданылады. Әсер етудің бұл түріне ұңғыманың түп аумағын тереңге арналған
электрқыздырғыштармен, бумен және басқа да жылу тасығыштармен жылыту
жатады.
Сонымен қатар ұңғыманың түп аумағына әсер етудің жоғарыда аталған үш
әдіске ұқсас келетін басқа да әдістері бар. Мысалы: ұңғыманы термохимиялық
өңдеуді-қабат жынысына химиялық әсер ету әдісімен байланыстыруға болады,
сол сияқты арнайы енгізілген заттардың химиялық реакциясы кезінде үлкен
көлемде жылудың бөлінуінде жатқызуға болады.
Сол себептен, қабатқа әсер ету әдісін таңдамас бұрын, толық кен орын
бойынша қабаттың термодинамикалық шарттарын, ұңғыманың түп аумағының
жағдайын, сонымен қатар тау жынысының және сұйықтың құрамын мұқият түрде
зерттеп алу қажет.
1.1 Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу.
Құрамында корбанатты тау жыныстары бар мұнай коллекторын қышқылмен
өңдеу ұңғыма аймағындағы қабаттың өткізгіштігін жоғарылатады және
сәйкесінше ұңғымаға сұйықтың ағуын қарқындатады немесе айдау ұңғымаларының
тұтымдылығын жоғарылатады.
Ұңғыманы тұз қышқылымен өңдеу, басқа өңдеу әдістерімен салыстырғанда
арзан болуымен, қарапайымдылығымен және қабат жағдайларында қолданған кезде
жақсы нәтиже беруіне байланысты кеңінен тараған әдіс болып есептеледі.
Құрамында мұнай кездесетін тау жыныстарында әк тастар, доломиттер
және карбонатты цементтеуші заттар жиі кездеседі. Мұндай тау жыныстарын тұз
қышқылы жақсы ерітеді, нәтижесінде келесі негізгі реакция жүреді.
Әк тасқа әсер еткен кезде
2HCL+CaCO3 =CaCL2+H2O+CO2
Доломитке әсер еткен кезде
4HCL+CaMg(CO3)2 = CaCL2+MgCL2+2H2O+2CO2
Кальций хлоры (CaCL2) және магний хлоры (MgCL2) – бұл тұздар,
қышқылды тасу кезінде суда жақсы ериді және реакция нәтижесінде түзіледі.
Көмірқышқыл газы (CO2) белгілі қысымда (7,6 МПа) ұңғымадан бөлініп шығады,
олда осындай суда ериді.
Тұз қышқылының әк таспен реакциясы сандық салыстырмасы түрінде келесі
түрде жазылады:
2HCL+CaCO3 =CaCL2 +H2O + CO2
2(1+35,5)+40+12+3*16 =40+2*35,5+2*1+16+12+2*16
Сонымен таза 73 г тұз қышқылы HCL әк таспен әрекеттесіп, толық
нейтралданған кезде 100 г әк тас ериді. Осыдан 111 г кальций хлорының
еріген тұзы, 18 г су және 44 г көмірқышқыл газы түзіледі. Осыған
байланысты, 1 кг әк тасты еріту үшін келесі көлемде таза тұз қышқылы HCL
керек:
х= = 730 г.
1 литр 15%-тік қышқыл ерітіндісінде 161,2 г таза HCL бар. Осыған
байланысты, 1 кг әк тасты ерітуге
у= л ерітінді қажет болады.
Доломитке тұз қышқылымен HCL әсер ету кезінде
146 г + 184,3 г =111 г + 95,3 г + 36 г + 88 г.
Сонымен таза 146 г тұз қышқылымен HCL 184,3 г доломит (CaMg(CO3)2)
әрекеттесіп, толық нейтралданған кезде 100 г әк тас ериді. Осыдан 111 г
кальций хлорының еріген тұзы, 95,3 г MgCL2 , 36 г су және 88 г көмірқышқыл
газы түзіледі. Осыған байланысты, 1 кг доломитті еріту үшін келесі көлемде
таза тұз қышқылы HCL керек:
х= = 792,2 г (HCL)
немесе у= л тұз қышқылының 15%-тік ерітіндісі.
Бірақ та қышқыл құрамында әрқашан ерімейтін қышқыл тұнбалары
кездеседі. Осындай тұнбалардың қабат қуыстарына тұрып қалуы ұңғыма түп
аумағының өткізгіштігін төмендетеді.
Мұндай қоспаларға келесілерді жатқызуға болады:
- Хлорлы темір (FeCL3), темір оксиді гидратының Fe(OH)3 гидролиденуі
нәтижесінде түзіледі.
- Күкірт қышқылы (H2SO4) ерітіндіде кальций хлорымен CaCL2
әрекеттескенде гипс (CaSO4*2H2O) түзіледі.
- Қышқыл ерітіндісіне коррозияға қарсы қосылатын реагент қоспалары
(мысалы ПБ-5 ингибиторы).
Ұңғыманы өңдеу үшін 10-15% шамасындағы таза тұз қышқылының ерітіндісі
қолданылады, егер мөлшері одан көп болса ерітінді өте тұтқыр болады. 10-
15%-тік тұз қышқылының ерітіндісінің қату температурасы минус 32,80С.
1.2 Тұз қышқылын өңдеуге дайындау.
Ерітіндіні дайындау кәсіпшілік зертханаларында немесе зерттеу
институттарында дайындалады:
HCL ерітіндісіне келесі қоспалар қосылады:
1). Ингибиторлар - қышқылдармен әсер еткенде қондырғылардың коррозияға
ұшырауын төмендетуге арналған зат.
Негізінен ингибиторлар түріне және концентрациясына байланысты 1%-ке
дейін қосылады. Ингибитор есебінде:
формалин (0,6%), қышқылдың коррозиялық белсенділігін 7-8 есе
төмендетеді;
уникол (0,25-0,5%) – (мысалы, уникол ПБ-5) қышқылдың коррозиялық
белсенділігін 30-42 есе төмендетеді. Бірақ та уникол суда ерімейді, ол
қышқылдан нейтралданғаннан кейін тұнба есебінде шөгіп қалады, сол себептен
оның концентрациясын 0,1 %-ке дейін төмендетеді, және оның коррозиялық
белсенділігі 15 есе төмендете алады.
Жоғары температура және жоғары қысым үшін ингибитор - реагент И-1-
А (0,4%) уротропин (0,8%) қосындысымен дайындалған, оның коррозиялық
белсенділігі (t = 870С және р =38МПа-да) 20 есеге дейін төмендетеді.
Сонымен қатар тұз қышқылының коррозиялық белсенділігін төмендететін
басқада реагенттер де қолданылады.
2). Интенсификаторлар – беттік-активтік заттар (БАЗ), мұнай мен
нейтралданған қышқыл шекарасындағы беттік керілуді 3-5 есе төмендетеді. БАЗ-
ды қосу қышқылмен өңдеудің тиімділігін жоғарылатады. Кейбір ингибиторлар,
мысалы- капатин А, катамин А, мервелан К (О), бір уақытта интенсификатордың
қызметін атқарады және белсенді БАЗ болып табылады. Интенсификаторлар
есебінде ОП-10, ОП-7, 44-11, 44-22 және т.б. БАЗ қолданылады.
3). Тұрақтандырғыштар (стабилизаторлар) - тұз қышқылының ерітінділері
темірмен, цемент тасымен реакцияға түскен кезде кейбір өнімдердің еріген
күйін тұрақты сақтап қалу үшін және тұз қышқылының құрамындағы зиянды
күкірт қышқылы ерітіндісін бөліп алып, барий тұзының еріген күйіне
айналдыру үшін қолданылатын зат.
H2SO4+BaSO4=BaSO4 +2HCL
Бұл жағдайда HCL ерітіндісі ұңғымаға айдалар алдында барий хлоры
ерітіндісімен (BaCL2) өңделеді. Түзілген барий күкіртқышқылы (BaSO4)
ерітіндіде жеңіл ұстап алынады және басқа өнімдермен бірге реакция кезінде
тау жынысынан сұйық күйінде бөлініп шығады.
Жұмыс ерітіндісін дайындау үшін, есептелген көлемдегі суға алдымен
ингибитор және тұрақтандырғыш енгізіледі, содан кейін техникалық тұз
қышқылы енгізіліп араластырылады. Содан кейін барий хлоры қосылады да
араластырылады. Енді интенсификатор қосылады да, тағыда араластырылады және
ерітіндіні толық ақшыл түсті болғанша тұндырып қояды.
Тұз қышқылының ерітіндісін дайындау кезінде техника қауіпсіздігі
толығымен сақталады (арнайы киімдер, резина қолқаптар және көзілдірік
киіледі). Тұз қышқылын тасымалдауда арнайы цистерналар қолданылады. Олардың
ішін бірнеше қайталап химиялық төзімділігі мықты эмальмен (ХСЭ-93)
жалатады.
1.3 Ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеудің түрлері.
Карбонатты коллекторларды ашу кезінде ұңғымаларды тұз қышқылымен
өңдеудің бірнеше түрлері бар:- қышқыл ваннасы; - қарапайым қышқылмен өңдеу;
- ұңғыма түп аумағына қысыммен әсер ету.
Қышқыл ваннасы- барлық ұңғымаларда бұрғылаудан кейін түпті ашу
кезінде, меңгеру кезінде, түптегі қалдықтарды жоғарыға шығару кезінде және
т.б. жағдайларда қолданылады. Ұңғыманың түп аумағы тізбектелген және
перфорацияланған болса, онда ол ұңғымаларда қышқыл ваннасын қолдану
ұсынылмайды. Қышқыл ерітіндісінің көлемі ұңғыма түбінен бетіне дейінгі
өндірілетін аралықтағы көлемге тең болуы керек, ал ерітінді айдалатын
сорапты компрессорлық құбырдың башмагы ұңғыма түбіне дейін немесе қабатқа
дейін түсіріледі.
Қышқылды нейтралдау үшін қолданылатын уақыт тәжірибелі жолмен сорапты
компрессорлық құбыр арқылы жоғары шығарылатын қышқыл концентрациясы арқылы
анықталады. Негізінен қышқылды ұстау уақыты 16-24 сағат аралығында болады.
Қарапайым қышқылмен өңдеу - кеңінен таралған әдістердің бірі және
тұз қышқылын ұңғыманың түп аумағына айдау арқылы қолданылады (8.1-кесте).
Көп қайтара өңдеу кезінде әрбір операция кезінде айдалатын қышқыл
ерітіндісінің көлемін жоғарылап отыру қажет және айдау жылдамдығын көтеру
қажет. Ерітіндінің берілген концентрациясы - 12%, ең жоғарғысы - 20%.
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz