Ұңғымаларды қышқылмен өңдеу: технологиялар мен жабдықтар

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Ұңғымаларды қышқылмен өңдеу – ұңғымаларды игеруде және оларды пайдалануда қолданылатын технологиялардың бірі. Оның негізгі мақсаты – резервуар сұйықтығының түсуін ынталандыру үшін ұңғыманы тазалау. Қабатты ынталандыру режиміне және геологиялық жағдайларға байланысты бұл технологияның бірнеше модификациясы бар.

Мақсат пен принцип

Қышқылмен өңдеу бұрғылауда, мұнай өндіру қондырғыларын пайдалануда және техникалық қызмет көрсетуде келесі мәселелерді шешу үшін қолданылады:

• ұңғыманы игеру кезінде ұңғы түбінің аймағын өңдеу (құрылысы аяқталғаннан кейін қабат сұйықтығының түсуі үшін);
• қарқындау (дебет ұлғаю);
• сүзгі мен ұңғыманы жұмыс кезінде, су айдаудан немесе ұңғыма жөндеуден кейін жиналған ластаушы заттардан тазалау;
• қорап бауларындағы және басқа жерасты жабдықтарындағы шөгінділерді алып тастаңыз.

Ұңғымаға айдалатын қышқылдар құрамында кальцийі бар тау жыныстарын (әктас, доломит және т.б.), сондай-ақ сақинаны цементтегеннен кейін ұңғыма түбінде қалатын цемент композицияларының бөлшектерін ерітеді.

Өңдеу түрлері

Мұнай өндіру қондырғыларын пайдалану және техникалық қызмет көрсету тәжірибесінде қышқылмен өңдеудің келесі түрлері ажыратылады:

• матрица (мәні гидравликалық жарудан аз реагентті қысыммен айдау);
• in-situ қышқыл ванналары (қарапайым өңдеу);
• жоғары қысымда (қышқылдың сынуы, сыну кезінде);
• интервалды экспозиция;
• термиялық қышқылмен өңдеу.

Технологияның соңғы түрі ұңғы түбіндегі қабат саңылаулары парафин шөгінділерімен, гудронмен және жоғары молекулалық көмірсутектермен бітеліп қалған жағдайларда қолданылады.

Қышқылды ұңғыма ванналары негізінен келесі жағдайларда жүргізіледі:

• алғашқы игеру (ұңғымаларды іске қосу);
• ашық сүзгілерді тазалау;
• қышқылда еритін материалдардан қорап құбырларымен бітеліп қалған сүзгіні тазалау.

Реактивтер түрлері

Ұңғымаларды қышқылмен өңдеуде қолданылатын негізгі заттар тұзды HCl және фторлы HF қышқылдары, сонымен қатар олардың қоспасы (сазды қышқыл). Азырақ қолданылатын басқа қышқылдар:

• сірке;
• сульфамин;
• құмырсқа;
• күкірт;
• органикалық қышқылдардың қоспалары.

Егер геологиялық қабат жоғары температура жағдайында болса, онда қабатқа сірке немесе құмырсқа қышқылы айдалады. Сульфамин қышқылын пайдалану коллекторлар сульфатты және құрамында темірі бар карбонатты жыныстардан тұратын жағдайларда негізделген, өйткеніолардың тұз қышқылымен әрекеттесуі гипстің немесе сусыз кальций сульфатының тұнбаға түсуіне әкеледі.

Реагенттің жұмыс ерітіндісі коммерциялық қышқыл негізде дайындалады және ішкі эмальмен, резеңкемен немесе эбонитпен боялған автомобиль немесе теміржол цистерналарында тасымалданады.

Қышқылмен өңдеу тек мұнай ұңғымаларында ғана емес, сонымен қатар су айдау ұңғымаларында (қабат қысымын ұстап тұру үшін), сондай-ақ артезиан ұңғымаларында да жүргізіледі. Абиссиния ұңғымаларында, таяз тереңдікте жұмыстарды ұңғымаларды тазалау үшін жүк салғышпен орындауға болады.

Негізгі параметрлер

Реагент құрамын таңдауға келесі факторлар әсер етеді:

• Тастың жарылуы. Бұл көрсеткіштің жоғары мәнімен қалыңдатылған қышқылдар мен көбіктерді қолданған жөн. Бұл формацияның қамтылуын арттыруға көмектеседі. Қышқылды қоюландыру үшін карбоксиметилцеллюлоза (CMC) қосылады.
• Төменгі тесіктің минералды суспензиялармен ластануы және кеуекті резервуардың төмен өткізгіштігі. Бұл жағдайда реагенттің енуін жақсарту үшін тау жыныстарымен шекарадағы беттік керілу төмендетілген газдалған қышқылдар қолайлы. Ауа, азот, көмірқышқыл газы сұйықтықтарды аэрациялау үшін қолданылады.
• Тау жыныстарының минералдық құрамы. Құм, құмтастар және алевролиттерден тұратын тігістер саз қышқылымен өңделеді.
• Төменгі тесік температурасы. Осылайша, сульфамин қышқылын пайдалану 80 ° C-қа дейін қыздырған кезде сумен 43% ыдырайтындығымен шектеледі. 115 ° C жоғары температурада, концентрлітұз қышқылы.

Қышқылдың қажетті көлемі формула бойынша есептеледі және келесі факторларға байланысты:

• қышқылданған түзілу аралығының қалыңдығы;
• тас кеуектілігі;
• өңдеу тереңдігі;
• ұңғыма радиусы.

Ең жоғары инъекция қысымы келесі критерийлермен анықталады:

• мақсаттар және өңдеу әдісі;
• өндірістік қаптаманың беріктігі;
• жұмыс және іргелес формация аралығы арасындағы көпірдің қалыңдығы.

Қышқылдың әсер ету ұзақтығы эмпирикалық түрде анықталады - оның ұңғыма сағасында құбыр арқылы ығыстырылған ерітіндідегі концентрациясын өлшеу арқылы. Бұл параметрдің орташа мәні 16-24 сағат ішінде.

Қосымшалар

Таза түрінде қышқылдар сирек қолданылады. Мұнай өнеркәсібінде оларға қоспа ретінде келесі заттар қолданылады:

• коррозия ингибиторлары - корпустың, түтіктердің және басқа жабдықтың зақымдалуын болдырмау үшін;
• коллектордың тесіктерін бітеп тастайтын гель немесе темір гидроксидінің түзілуіне жол бермейтін күрделі қосылыстар;
• ангидриттерді (сульфаттарды) өңдеуге арналған калий нитраты;
• реакция өнімдерін еріген күйде ұстау үшін тұрақтандырғыштар;
• құрамында темірі бар карбонатты жыныстарды өңдеуге арналған лимон немесе сірке қышқылы;
• беттік белсенді заттар немесе күшейткіштер (OP-10, OP-7 және т.б.) жақсарту үшінтау жыныстарының сулану қабілеті мен ұңғыма түбінен реакция өнімдерін шығаруды жеңілдетеді.

Тұз қышқылы

Ұңғымаларды HCl көмегімен қышқылдандыру кезінде оның оңтайлы концентрациясы 10-16% құрайды. Қаныққан ерітінділер келесі себептерге байланысты пайдаланылмайды:

• еріту жылдамдығы төмендеді;
• коррозияның жоғарылауы;
• эмульгациялау қабілетінің жоғарылауы;
• тұзды қабат суымен араласқанда тұзды жауын-шашынның артуы.

Құрамында сульфаты бар тау жыныстарын өңдеу кезінде жұмыс сұйықтығына ас тұзынан, калий немесе магний сульфаттарынан, кальций хлоридінен қоспалар енгізіледі. Соңғы зат сонымен қатар төменгі саңылаулардың жоғары температураларында қышқылды бейтараптандыруды тежегіш ретінде қызмет етеді.

Фторлы қышқылы

Фтор қышқылы өте күшті және келесі материалдарды еріту үшін қолданылады:

• терригендік түзілімдердегі силикат қосылыстары;
• бұрғылау немесе ұңғыманы өңдеу кезінде сіңірілетін саз немесе цемент ерітіндісі;
• тұңқырдағы цемент қыртысы.

Аммоний фториді-бифториді де осы реагенттің алмастырғышы ретінде пайдаланылады, оның тұтынуы 1,5 есе аз.

Тұз қышқылымен қарапайым өңдеу

Қарапайым өңдеулер бір сорғы қондырғысымен орындалады. Қышқылды айдау алдында тұнба бөлшектерін және басқа ластаушы заттарды алдын ала жою үшін ұңғыманы сумен жуады. Шұңқырдың түбінде және түтікте (түтікте) парафин немесе шайыр шөгінділері болса, ондажуу сұйықтығы ретінде органикалық еріткіштер қолданылады - керосин, сұйылтылған пропан-бутан фракциясы және т.б. Таусылған кен орындарында өңдеуді ұңғымаларды тазарту құрылғысымен жасауға болады.

Алдын ала әрекеттер келесі әрекеттерді де қамтиды:

• ұңғыма сағасында жерасты жөндеу қондырғысын орнату;
• ұңғыма жабдығын алу (пайдаланатын ұңғымалар үшін);
• түсіру түтігі өңделген интервалдың төменгі перфорацияларына:
• құбырға және бақылау клапанына арналған фитингтері бар ұңғыма сағасы жабдығы;
• сорғы қондырғысының түтіктері бар құбырлары, қышқыл тасығыш, ығыстыру сұйықтығы бар автоцистерналар;
• жұмыстағыдан 1,5 есе жоғары қысымдағы гидросынақ айдау құбырлары.

Содан кейін ұңғымаға құбыр қуысына тең көлемде қышқыл айдалады, содан кейін сақиналы клапан жабылады. Содан кейін реагенттің қалған бөлігі мен ығыстырушы сұйықтық айдалады. Өндірістік ұңғымаларда соңғысы ретінде шикі газсыздандырылған мұнай қолданылады. Төмендегі суретте қышқылмен өңдеу процесі қалай көрінетінін көре аласыз.

Толық көлемді айдағаннан кейін буферлік клапанды жабыңыз, сорғыны және басқа жабдықты ажыратыңыз. Қышқыл ұңғымада еріту үшін қажетті уақыт бойы қалады, содан кейін химиялық реакция өнімдері кері жуу арқылы сорғымен қалпына келтіріледі.

Интервал технологиясы

Қабаттары әртүрлі мұнай-газ қабатын ашқандаөткізгіштігі, ұңғымаларды қарапайым қышқылмен өңдеу оның тек ең өткізгіш қабатқа әсер етуіне әкеледі. Мұндай жағдайларда интервалдық технологияны қолданған жөн.

Әр қабатты оқшаулау үшін ұңғымаға 2 орауыш орнатылған. Қышқыл ерітіндісінің сақина арқылы өтуі оны цементтеу арқылы болдырмайды. Резервуардың таңдалған бөлігін өңдегеннен кейін олар келесіге көшеді.

Қышқылды жару және термиялық қышқылмен өңдеу

Жоғары қысымда ұңғымаларды қышқылмен өңдеу гетерогенді өткізгіштігі бар қабаттарды пайдалану және игеру кезінде жүргізіледі. Қарапайым қышқыл ванналары мұндай жағдайларда тиімсіз, өйткені қышқыл жақсы өткізгіш қабаттарда «жапырақ қалдырады», ал басқа жерлер жабылмай қалады.

Реагентті инъекциялау алдында жоғары өткізгіштігі бар қабаттар орауыштарды пайдаланып оқшауланады (алдыңғы технологияға ұқсас). Дайындық шаралары ұңғымаларды қарапайым қышқылмен өңдеу схемасы бойынша жүргізіледі. Корпустың бауы түтікке анкерлі орауыш орнату арқылы қорғалған.

Жұмыс реагент ретінде тұз қышқылы мен май ерітіндісінен дайындалған эмульсия қолданылады. Резервуарға қышқыл айдауға арналған Азинмаш-30А қондырғысының схемасы төмендегі суретте көрсетілген.

Бұл құрылғы жоғары қысымды үш плунжерлі көлденең сорғылармен жабдықталған. Кейде өңдеу үшін 2 сорғы станциясы қолданыладыорнату. Мұнай өнеркәсібінде сондай-ақ басқа да қондырғылар шығарылады - КрАЗ немесе УРАЛ шассиінде жасалған УНТ-125х35К, АНЦ-32/50, СИН-32. Агрегаттардың типтік схемасына доңғалақты жол талғамайтын шасси, негізгі технологиялық жабдық орнатылған құрастыру платформасы, жоғары қысымды сорғылар, реагентті тасымалдауға және беруге арналған резервуар, қысым мен сорғыштан тұратын қышқылға төзімді коллектор кіреді. құбырлар.

Қышқылды термиялық өңдеу кезінде реакция ұштары ұңғымаға түсіріледі. Олардың ішкі қуысы жоңқалар немесе түйіршіктер түрінде магниймен толтырылған, ал сыртқы бетінде тесілген тесіктер бар. Қышқыл әсер еткенде магний көп мөлшерде жылу энергиясын бөледі.

Жабдықты коррозиядан қорғау

Ұңғыларды қышқылмен өңдеуде қолданылатын реагенттер металдарға қатысты коррозиялық орта болып табылады. 20 °C температурада және HCl 10% концентрациясында St3 болаттан жасалған бөлшектердің коррозия жылдамдығы 7 г/(m²∙сағ), ал қоспасы үшін 10 % HCl және 5% HF – 43 г/(m^{2∙сағ). Сондықтан жабдық металын қорғау үшін ингибиторлар қолданылады:}

• формалин;
• катапин;
• уротропин;
• I-1-A ингибиторы;
• уникол және басқалар.

Құдықтарды қышқылдандыруға арналған қауіпсіздік

Қабатты қышқылдандыру кезінде улы және жанғыш заттар қолданылады. Ағып кету немесе төгілу жағдайында үлкен зақым келуі мүмкінорта.

Қышқылды өңдеу жоспары әзірленуде және МГӨБ бас инженері бекітеді. Жұмыстар рұқсат және технологиялық регламентке сәйкес жүргізіледі. Келесі қауіпсіздік шаралары қолданылады:

• Химиялық заттар мен жуғыш сұйықтықтардың қалдықтары кейін жою үшін арнайы контейнерлерге жиналады.
• Қышқыл буының концентрациясы газ анализаторы арқылы бақыланады.
• Сорғы жабдықтары мен цистерналар ұңғыма сағасынан кемінде 10 м қашықтықта орнатылады, вагон кабиналары қарама-қарсы бағытта орналастырылады.
• Қышқылдарды айдау кезінде агрегаттардың жанында қызметі жабдыққа қызмет көрсетуге тікелей байланысты жұмысшылар ғана қалады; барлық басқа адамдар қауіпсіз қашықтыққа шығарылды.
• Қатты желде, тұманда және түнде жұмыстарды орындауға тыйым салынады.
• Құбырлар мен технологиялық жабдықты жөндеу-монтаждау жұмыстары жүйедегі қысым босатылмайынша жүргізілмейді.
• Қышқылдардың әсерінен қорғау үшін жеке қорғаныс құралдары қолданылады - арнайы киім (резеңке алжапқыштар, етік), резеңке қолғаптар, көзілдірік, маскалар, противогаздар.

Алаңда сонымен қатар қышқылдарды (әк, бор, хлорамин және т.б.) бейтараптандыруға арналған комбинезон мен химиялық заттардың шұғыл жеткізілімі болуы керек. Барлық операциялық және инженерлік-техникалық персонал кәсіпорын басшысы бекіткен кестеге сәйкес қауіпсіздік техникасы ережелерін білу үшін мерзімдік оқудан және сертификаттаудан өтуге міндетті.