Лекция №4. Ұңғының түп аймағына әсер ету әдістері.

Ұ ң ғ ының тү п аймағ ына ұ ң ғ ы облысындағ ы барлық процесстер барынша қ арқ ынды жү ретін аймақ болып табылады. Бұ л облыстан тоқ сызық тары сұ йық ты алғ анда жиналып, ал айдағ анда олар кері тарайды; сұ йық тың қ озғ алу жылдамдығ ы; қ ысым горизонты; энергия шығ ымы; фильтрациялық кедергілермаксималды болады. Тү п аймақ зонасының жағ дайынан кен орынның игеру тиімділігі, ұ ң ғ ылар ө німінің ө німі, айдау ұ ң ғ ылары жә не қ абат энергиясы тә уелді.

Ө ндіру процесінде барлық ө ндірілетін ө нім тү п аймағ ымен ө ндіру ұ ң ғ ылары арқ ылы ө теді, ал айдау ұ ң ғ ыларында оның тү п аймағ ымен айдау сулары ө теді.

Бұ л процестерде қ атысушы сұ йық тар жер ү стінде бастапқ ы болғ андағ ы жә не қ абаттағ ы температурасы мен қ ысымы ө згеше болады. Нә тижесінде тү п аймағ ымен, фильтрда ә ртү рлі кө мірсутек компоненттер тұ нып қ алады-смола, асфальтендер, парафин т.б., сонымен қ оса ә ртү рлі тұ здар, ол қ оспалардың термодинамикалық тең дестігінің бұ зылуынан пайда болады.

Фильтрациялық кедергілерді азайту ү шін тү п аймағ ына ә сер ету шараларын ө ткізу, олар ө ткізгіштікті жоғ арылату, ұ ң ғ ы бағ анасының жә не сынық тар жү йесін немесе каналдарды кең іту, энергетикалық шығ ындарды тө мендету болып табылады.

Тү п аймақ зонасына ә сер ету ә дістерін ү ш негізгі топқ а бө луге болады: химиялық, механикалық, жылулық химиялық ә діс-бұ л тек қ абатты немесе оның элементтерін еріту мақ сатымен қ олданылады. Ұ ң ғ ыманың тү п аймағ ында тұ з немесе темір ұ қ сас тұ нбалар пайда болғ анда, ұ ң ғ ының жұ мысында қ иындық тар болғ анда қ олданылады. Мысалы: қ ышқ ылмен ө ң деу ә дістері.

Механикалық ә діс- қ атты жыныстарғ а ә сер етуге тиімді, бұ л ә діске гидравликалық жолмен қ абатты жару жұ мысын жатқ ызуғ а болады.

Жылулық ә діс – ол тек ғ ана ұ ң ғ ыманың тү п аймағ ында қ атты немесе тұ тқ ырлығ ы ө те жоғ ары кө мірсутектер жиналғ анда (парафин, смола, асфальтен, сонымен бірге тұ тқ ырлығ ы кө п мұ най фильтрациясында) қ олданылады. Оғ ан терең электрлік жылытқ ыш қ олдану, бу немесе басқ а жылубергіштер жатады. Ұ ң ғ ыманың тү п аймағ ына ә сер етудің бұ л айтылғ ан ү шеуінен басқ а да тү рлері бар. Мысалы, ұ ң ғ ыны жылу қ ышқ ылымен ө ң деу; ол қ абатқ а химиялық ә серді де, сонымен бірге жылу берудің арқ асында химиялық реакциямен бірге, арнайы қ осылатын заттар арқ ылы іске асады.

Осындай жолмен ә дісті таң дау ұ ң ғ ыманың тү п аймағ ының жағ дайын жә не термодинамикалық зерттеуіне негізделеді, сонымен бірге жыныс жә не сұ йық қ ұ рамы, кен орындағ ы ө ндірістік дамудың зерттеуіне негізделеді.

Қ абаттың тү п аймағ ын қ ышқ ылмен ө ң деу.

Ө ң деудегі қ абатқ а тү скен қ ышқ ыл, оның материалдарымен, қ ұ мтас, доломит, қ ұ мтастармен реакцияғ а тү сіп, оларды ерітеді. Нә тижесінде кеуекті орта кө бейеді. Жыныстың химиялық қ ұ рамына байланысты ө ң деу ү шін ә ртү рлі қ ышқ ылдар қ олданылады.

Тұ з қ ышқ ылы HCl немесе Са Со₃ жә не доломитпен Ca Mg (CO₃)₂ жақ сы ә серлеседі, оларды ерітеді:

2HCl+CaCO₃=CaCl₂+CO₂+H₂O;

4HCl+CaMg(CO₃)₂= CaCl₂+MgCl₂+2 CO₂+2H₂O

Хлорлы кальций CaCl₂ жә не хлорлы магний MgCl₂-бұ л, суда жақ сы еритін тұ здар. CO₂-кө мірқ ышқ ыл газы, бұ лда ұ ң ғ ыдан оң ай алынады немесе 7, 6 МПа дан жоғ ары қ ысымда суда ериді.

Қ ышқ ылда болатын кей бө лшектер оның ә серлесуінен ерімейтін қ ышқ ылда тұ нба болып табылады. Бұ л тұ нбалардың қ абат кеуегіне тұ рып қ алуы қ абаттың тү п аймағ ының ө ткізгіштігін тө мендетеді.

Ө ң деу ү шін тұ з қ ышқ ыл қ оспасы дайындалады, оның қ ұ рамында тұ з қ ышқ ылы 10-15% болады, себебі кеуекті тесіктерінен шығ уы қ иындатылады.

Тұ з қ ышқ ылы қ оспасына келесі реагенттер қ осылады:

1. Ингибиторлар – қ ышқ ылдың жабдық ты коррозия процесін азайту ү шін қ олданылады, жабдық тар тұ з қ ышқ ыл қ оспасын тасымалдайды, айдайды жә не оларды сақ тайды. Ә детте ингибиторлар 1% мө лшерінде қ осылады, ол ингибитор тү рінен немесе шығ у концентрациясымен байланысты.

2. Интенсификаторлар - жоғ арғ ы активті заттар, мұ най шекарасындағ ы жоғ ары созылысты 3-5 есе азайтады- нейтралданғ ан қ ышқ ыл, ол тү п аймақ ты реакция ө німдерінен жә не реакцияланғ ан қ ышқ ылдардан тазалауды жылдамдатып, оның жұ мысын жең ілдетеді. Жоғ арғ ы активті заттарды қ осу қ ышқ ылмен ө ң деу тиімділігін арттырады. Тұ з қ ышқ ылын айдау бө лігінің бастапқ ысында абсорбция нә тижесінде болғ ан жоғ арғ ы активті заттардың қ абат ү стіндегі жоғ алуын есептей отырып, реагент концентрациясын шамамен 2-3 есе кө бейтеді.

3. Стабилизаторлар (тұ рақ тандырғ ыштар)- темірлер, цемент, қ ұ мтас сияқ ты жыныстармен реакцияланғ анда қ оспадағ ы керекті бө лшектерді еріген кү йде ұ стап тұ ру ү шін, сонымен бірге тұ з қ ышқ ыл қ оспасындағ ы керексіз кү кірт қ ышқ ылын жою жә не оны ерігіш тұ з барийғ а айналдыру ү шін қ олданылатын заттар.

H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄+2HCl;

Бұ л жағ дайда HCl тұ з қ ышқ ылын айдау алдында хлорлы барий BaCl₂ қ оспасымен ө ң дейді. Алынғ ан кү кірт қ ышқ ылды барий BaSO₄ қ оспада оң ай ұ сталып жә не қ ұ мтаспен қ осылғ анда кремний қ ышқ ыл гелі тү зеді, олар тұ нба болып тү седі. Осыларды болдырмау ү шін де стабилизаторлар қ олданылады. СН₃ СООН – сірке (уксусты) жә не HF- фторлы сутекті қ ышқ ыл, сонымен бірге т.б., стабилизаторлар қ осылады.

HF- ды 1-2% кө лемінде қ осу кремнилі қ ышқ ыл гелін болдырмауды алдын-алады, оның коллекторлар кеуегін бітемей, цементті қ осылысты ерітуге жақ сы кө мектеседі. Сірке қ ышқ ылы –темір тұ зы жә не алюминиді еріген кү йде ұ стап тұ рады жә не тұ зды қ ышқ ыл қ оспасының жыныспен реакциясын біршама баяулатады, яғ ни ол концентрацияланғ ан тұ з қ ышқ ылы қ оспасын біршама терең қ абат бө ліктеріне ө туді қ амтамасыз етеді.

Қ ышқ ыл қ оспаларын орталық ө ндірістің қ ышқ ыл дайындаушы базасында немесе сирек кездерде ұ ң ғ ыда дайындайды. Қ ышқ ылды дайындаудың операцияларында қ атаң тә ртіптер қ олданылады.

Қ оспа дайындалғ анда алдымен алынғ ан су кө леміне ингибитор жә не стабилизатор қ осылады, содан соң техникалық тұ з қ ышқ ылы қ осылады. Араластырылғ аннан кейін хлорлы барий, араластырылып хлорлы барий ерігенше, еру сынама талдау арқ ылы анық талып отырады. Сосын интенсификатор қ осылады, тағ ы араластырылып оғ ан ары қ арай толық ағ арып, кү кірт қ ышқ ылды барий тұ нғ анша тұ руғ а мү мкіндік беріледі.

Тұ з қ ышқ ылды тұ нбалар міндетті тү рде техника қ ауіпсіздігі ережелерімен орындалады, онда арнайы киім, резең ке қ олғ ап жә не кө з ә йнек қ арастырылғ ан. Аса қ ауіпсіздік жолдарын HF-фторлы сутек қ ышқ ылын қ осқ анда немесе қ олданғ анда жө н, себебі оның буы улы.

Тұ з қ ышқ ылын теміржол цистерналарымен немесе автоцистерналармен тасиды. Кейде цистернаны тот басудан, яғ ни коррозиядан сақ тау ү шін, оның ішкі қ абырғ аларын химиялық тұ рақ ты эмальмен бірнеше рет сырлайды. Фторлы сутек қ ышқ ылын (HF) 20 литрлі эбонитті сосудпен тасымалдайды.

Карбонатты коллекторлары ашылғ ан ұ ң ғ ыларды тұ з қ ышқ ылымен ө ң деудің бірнеше тү рі бар: қ ышқ ылды ванналар, қ арапайым қ ышқ ылды ө ң деу, жә не тү п ұ ң ғ ының тү п аймағ ын қ ысымды қ ышқ ылмен ө ң деу, термо қ ышқ ылмен ө ң деу, аралық ты қ ышқ ылмен ө ң деу.

Қ ышқ ылды ванналар барлық ұ ң ғ ыларда бұ рғ ылаудан кейін ашық тү пте, мең геру кезінде, тү п жоғ арысын цемент, саз, коррозия ө німдерінен, қ абат суларынан бө лінген кальцитті қ оспалардан тазалау ү шін қ олданады. Тү п аймақ қ а шегендеу тізбегі жә не перфорацияланғ ан ұ ң ғ ылар ү шін қ ышқ ылды ванна керек емес. Қ ышқ ылды қ оспа кө лемі ө ң деліп жатқ ан аралық тың жабынынан тү пке дейінгі ұ ң ғ ы кө леміне тең болуы керек, ал қ оспа айдалып жатқ ан СКҚ башмагы қ абаттың табанына дейін немесе ұ ң ғ ы тү біне дейін тү сіріледі. Бұ ғ ан тұ з қ ышқ ыл қ оспасының жоғ ары концентрацияланғ ан тү рі қ олданылады, себебі тү п аймақ та оны араластырмайды.

Қ арапайым қ ышқ ылды ө ң деу- кең қ олданыс алғ ан, тұ з қ ышқ ыл қ оспасын ұ ң ғ ының тү п аймағ ына айдау арқ ылы іске асады.

Қ арапайым қ ышқ ылды ө ң деу – жоғ арылатылғ ан температура жә не қ ысым кө мегінсіз, арнайы жақ сылап жуылғ ан ұ ң ғ ыда, бір агрегатты сорап кө мегімен іске асады. СКҚ - да ұ ң ғ ы тү біндегі парафинді, смолалы тұ нбалардан арылу ү шін ұ ң ғ ыны сә йкес еріткіштермен жуады, олар: керосин, пропанды-бутанды фракциялар жә не т.б. мұ най – химиялық ө ндірістердің ө німдерін айдау арқ ылы болады. Ашық тү птерде қ ышқ ылмен ө ң деу тек қ ана қ ышқ ылды ваннадан кейін болады. Есептелген кө лемде қ ышқ ыл қ оспасын айдағ аннан кейін СКҚ кө лемімен бірдей етіп игеру сұ йығ ын айдайды.

Игеру сұ йығ ы ретінде ә детте ө ндіру ұ ң ғ ыларына мұ най, ал айдау ұ ң ғ ыларына жоғ арғ ы активті заттар қ осылғ ан су қ арастырылғ ан.

Қ ысыммен қ ышқ ылды ө ң деу. Қ арапайым тұ з қ ышқ ылды ө ң деуде қ ышқ ыл ө ткізгіштігі жақ сы қ абатшаларғ а, оның ө ткізгіштігін одан сайын жақ сартып, соларғ а ө теді. Тимеген кү йде қ ала береді. Сондық тан қ ышқ ылмен ө ң деуді жоғ арғ ы қ ысыммен қ олданады. Оның ішінде жоғ ары ө ткізгішті қ абатшалар пакер немесе буферлер арқ ылы бітеледі. Осындай ә діспен қ ышқ ыл айдауда қ абатты толығ ымен, оғ ан қ алың дығ ы бойынша қ ышқ ылмен ә сер ету біршама жоғ арылайды.

Қ ысымды қ ышқ ылмен ө ң деу ә дітте ванна жә не қ арапайым тұ з қ ышқ ылды ө ң деу операцияларынан кейін ү шінші операция болып табылады.

Ұ ң ғ ыда алдын-ала қ арапайым шаралар ө ткізіледі: тү п тығ ынды жою, парафинді тұ нбадан арылу, суланғ ан қ абатшаларды бітеу, изоляциялау т.с.с. Ә детте қ ысымды тұ з қ ышқ ылымен ө ң деуді ө ткізер алдында қ абатта болатын жұ тушы қ абатшалар жә не олардың қ алың дығ ы зерттеледі. Шегендеу қ ұ бырын жоғ ары қ ысым ә серінен сақ тау ү шін қ абат жабынында СКҚ -ғ а якорлы пакер орнатылады. Ө ткізгіштігі жоғ ары қ абатшаларды саң ылаусыздандыру ү шін немесе оның жұ ту қ асиетін тө мендету ү шін қ абатқ а эмульсия айдалады.

Эмульсия 10-12% тұ з қ ышқ ылды - қ оспасын жә не мұ найды ортадан тепкіш сорап арқ ылы бір ыдыстан екіншісіне айдау арқ ылы дайындалады. Эмульсия ә детте кө лемі бойынша 70% тұ з қ ышқ ылды қ оспасынан, 30%- мұ найдан тұ рады. Дайындау ә дісі мен оны араластыру ұ зақ тығ ына байланысты тұ тқ ырлығ ы ә ртү рлі эмульсия алуғ а болады. Ә детте 1м қ алың дық ты ө ткізгіштігі жоғ ары қ абатша ү шін 1, 5-2, 5 м³ эмульсия қ ажет. Жұ мысшы қ оспа қ арапайым тұ з қ ышқ ылды ө ң деу сияқ ты сондай кө лемде айдалады. Эмульсия СКҚ кө лемінде жә не пакер асты кең істігінде ашық қ ұ бырлы кең істік кезінде жә не саң ылаусыздандырылмағ ан пакер кезінде айдалады.

Содан кейін СКҚ мен тү сірілген пакер сақ иналы кең істікті бітейді, қ абатқ а қ алғ ан эмульсия кө лемі аз қ ысыммен айдалады. Эмульсиядан кейін жұ мысшы қ ышқ ыл қ оспасы СКҚ -ң ішкі кө лемімен бірдей айдалады, ол да аз қ ысыммен айдалады, ал қ ышқ ыл СКҚ башмагына жеткенде айдау жылдамдығ ы максималды ө теді, себебі тү пте қ ажетті қ ысымды болдыру ү шін. Одан кейін ұ ң ғ ығ а итергіш сұ йығ ы айдалады. Толық нейтралдау ү шін қ оспаны ұ стау уақ ыты қ арапайым тұ з қ ышқ ылды ө ң деумен бірдей. Қ оспа тұ нып болғ ан соң якорлы пакер жә не СКҚ алынып, ұ ң ғ ы пайдалануғ а беріледі.

Термоқ ышқ ылды ө ң деу. Тұ з қ ышқ ылының магний немесе оның кейбір ертінділерімен арнайы СКҚ соң ында орналасқ ан реакциялатқ ыш қ ұ рылғ ы кө мегімен, экзотермиялық реакция нә тижесінде ұ ң ғ ының тү п аймағ ында ыссы қ ышқ ыл пайда болады.

Ө ң деудің екі тү рі бар:

Ұ ң ғ ының тү п аймағ ын термохимиялық жолмен ө ң деу – ыстық қ ышқ ылмен ө ң деу, онда магниді еріту ү шін қ ышқ ыл қ оспасы кө п беріледі, ол қ абаттағ ы карбонат жыныстарын ерітіп, ондағ ы тұ з қ ышқ ылының 10-12% концентрациясын сақ тау ү шін.

Ұ ң ғ ының тү п аймағ ын термоқ ышқ ылдары ө ң деу –термохимиялық жә не оның артынан ү здіксіз ұ ң ғ ының тү п аймағ ын қ ышқ ылмен ө ң деу процесстерін қ осқ ан ә діс. Қ ышқ ылмен ө ң деу мұ нда қ арапайым да, қ ысым кө мегімен де болуы мү мкін.

Ұ ң ғ ының тү п аймағ ын термохимиялық тұ з қ ышқ ылмен ө ң деу қ абат температурасы тө мен, тү й аймақ та қ атты кө мірсутек тұ нбалары пайда болғ ан (смола, парафин, асфальт) ұ ң ғ ыларында тиімді. Бұ л ө ң деу ә дісі корбанатты коллекторлар, сонымен бірге терригенді коллекторлар да да қ олданылуы мү мкін.

Аралық ты немесе сатылы тұ з қ ышқ ылды ө ң деу ортақ фильтірлі немесе ортақ тү пті бірнеше қ абатшаларды ашқ анда, сонымен бірге қ алық қ абатты ашқ анда, оның аралығ ында ә р тү рлі ө ткізгіштікті қ абатшалар болса, онда осы ә діс қ олданылады. Себебі сатылы тұ з қ ышқ ылды ө ң деуде ә рбір қ абат немесе қ абатша аралығ ын ө ң дейді. Ол ү шін ө ң делетін аралық екі пакермен изоляцияланады, олар аралық шекарасында орналастырылады. Оның тиімділігі қ ұ быр аралық цемент тасының герметикалық сапасына байланысты.

Негізгі: 1

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Ұ ң ғ ының тү п аймағ ынаә сер етудің негізгі ә дістері?
2. Тұ з қ ышқ ылды ө ң деуге қ андай реагенттер жатады?