Дренаждық құрал мұнай өндіру тиімділігін қалай арттырады?

Түсіру құралын түсіну және мұнай өндіру операцияларындағы рөлі

Скважина жұмыс істеуінде түсіру құралының анықтамасы мен қызметі

Дренаждық көмек дегеніміз — мұнай мен тау жыныстарының беті арасындағы кернеуді төмендету арқылы сұйықтықтардың жақсырақ қозғалуына көмектесетін мұнай қоймаларына арналған ерекше әдістер. Бұл жүйелер өзінің әсерін тигізгенде тау жыныстарының мұнай мен сумен әрекеттесуін өзгертеді, нәтижесінде мұнай тау жынысының ұсақ кеңістіктері арқылы оңай қозғала алады. Нәтижесінде мұнай өндіру ұңғымаларына жылдамырақ қарай қозғалады. Табиғи түрде жеткілікті мұнайды шығара алмайтын қиын аймақтар үшін 2023 жылғы Халықаралық энергетикалық агенттіктің (IEA) соңғы зерттеулеріне сәйкес, дренаждық көмек көне әдістерге қарағанда шамамен 12-ден 18 пайызға дейін артық өнім алуға мүмкіндік береді. Осындай жақсару табиғатынан мұнайды оңай босатпайтын қиын қоймалармен жұмыс істегенде көптеген операторлардың осы әдістерге жүгіну себебін түсіндіреді.

Гравитациялық дренажды пайдаланып сұйықтықты ысыру механизмдері

Мұнай, су және газ әртүрлі тығыздыққа ие болғандықтан, гравитациялық дренаждың жұмыс істеуі мұнай-газды жасанды көтеру әдістерін қолданбай-ақ тесікке қарай ығыстырады. Арнайы дренаж қоспалары мұнайдың жабыспақтығын азайтып, тау жыныстарының кеуектеріндегі капилляр күштерді төмендетіп және орында қалып қойған мұнайды жою арқылы процесті жылдамдатады. Көлбеу ұңғымалармен жұмыс істегенде бұл факторлардың барлығы сұйықтарды тиімдірек бөлуге және жалпы ағын тиімділігін арттыруға ықпал етеді. Нақты өлшеулер қойылым биіктігінің әрбір метріне шаққанда дренаждың жылдамдығы күніне 0,3-тен 0,8 кубометрге дейінгі аралықта болатынын көрсетеді. Қызықтыра түсінікті, тік емес, бұрыштап өңделген ұңғымалар вертикальды ұңғымаларға қарағанда мұнайды 22 пайызға жылдам өндіреді, себебі олар жер астындағы мұнайлы қабатпен тиімдірек байланысады.

Дренаждың алдыңғы қатарлы қоспалары арқылы мұнайды ынталандырылған өндіруді арттыру

Дренаждың қоспасын мұнайды ынталандырылған өндіру (EOR) стратегияларымен ықпалдастыру

Жаңа дренаждық көмек технологиясы соңғы кезде мұнай қабаттары арқылы сұйықтықтардың жақсырақ қозғалуына және мұнайды тазарту тиімділігін арттыруға мүмкіндік беретіндіктен, Кеңейтілген Мұнай Ұсыну (EOR) нәтижелерін едәуір арттырды. CO2-нің гравитациялық дренажға қосылуы сияқты газ енгізу әдістерімен бірге пайдаланылғанда, бұл жүйелер капиллярлық күштердің әсерінен туындайтын қалдық мұнай қанықтығына тікелей шабуыл жасап, дәстүрлі EOR әдістеріне кедергі келтіреді. Қабаттың жұмыс істеуіне арналған 2024 жылғы соңғы зерттеуге сәйкес, осы тәсілдерді біріктіру әдетте күрделі, біркелкі емес қабаттарда ұсыну көрсеткіштерін 12-ден 18 пайызға дейін арттырады. Бұл жүйелердің гравитациялық ығыстыруды жақсарту тәсілі операторлардың резервуардың бұрынғы уақытта қолжетімсіз болып саналған аймақтарына жетуге мүмкіндік береді, әсіресе тау жыныстарының қасиеттері бір нүктеден екіншісіне картаға сай өзгеретін күрделі қабаттарда.

Көлбеу ұңғымалардағы дренаждың тиімділігіне ағын режимдерінің әсері

Еңіске кеткен ұңғымалармен жұмыс істегенде, сұйықтықтардың қаншалықты тиімді ағуы ағыстың режиміне байланысты. Зерттеулер көрсеткенінше, инженерлер 35-тен 55 градусқа дейінгі бұрыштардағы тартылыс пен тұтқырлық күштерінің тепе-теңдігін реттегенде, тік ұңғымаларға қарағанда мұнайдың ағу жылдамдығын шамамен 22 пайызға арттыруға болады. Алаң операторлары тереңде температураның тербелісі мен қысым өзгерістеріне қарамастан ағыстың тегіс жүруін қамтамасыз ету үшін жиі ерекше тұтқырлық модификаторларды қолданады. Бұл тұрақтылық шарттарды сақтау ең маңызды болып табылатын жылулық тереңдетілген мұнай өндіру операциялары кезінде ерекше маңызға ие болады. Мұндай реттеуді дәлме-дәл орындау тереңде орналасқан бай мұнай аймақтарына өндіру сұйықтықтарының жетуін қамтамасыз етеді және сұйықтықтың кері қайтуын болдырмауға көмектеседі.

Пассивті және белсенді дренаждық жүйелер: Өнімділік шектерін бағалау

Пассивті дренаждық жүйелер негізінен ауырлық күші арқылы жұмыс істейді және бұрыннан-ақ табиғи қысым бар таяз аймақтарда жақсы жұмыс істейді. Белсенді жүйелер басқаша — олар қысымды арттыру үшін сорғылар немесе басқа әдістерді пайдаланады, бұл ескі мұнай кен орындарында шамамен 15-тен 25 пайызға дейін жақсырақ нәтиже беруі мүмкін. Алайда олардың алғашқы құны шамамен 40% қымбат, сондықтан бюджет үлкен маңызға ие болады. Қазір біз бұл әдістерді біріктіретін қызықты гибридтерді көре бастадық. Бұл жаңа жүйелер белгілі бір жағдайлар орын алған кезде автоматты түрде пассивті және белсенді режимдер арасында ауысып отыратын ерекше химиялық заттарды енгізеді. Резервуар жағдайлары өзгерген сайын уақыт өте келе мұндай ақылды ауысу оларды әлдеқайда икемді етеді.

Дренаждық процестерді модельдеу, тексеру және өрісте қолдану

Шынайы өмірлік мұнай өрістеріне қолдану үшін дренаж жылдамдығын модельдеудегі жетістіктер

Қазір дренаждық құралдарды орнату кезінде болжау моделін дұрыс жасау барлығына әсер етеді. Соңғы гидродинамикалық есептеулердің моделдері де әлдекайда жақсы, әртүрлі түрдегі кен орындарының тау жыныстары арқылы су қозғалысын болжауда шамамен 92% дәлдікке жетеді. 2024 жылдың зерттеулері вертикальды ұңғымаларда сұйықтықтардың нақты қалай әрекет ететіні туралы қызықты нәрсе ашты. Олар ағын үлгілерінің екі негізгі түрін анықтады: біріншісінде барлығы бірге төмен қарай ыдырап, ал екіншісінде заттар центрден сыртқа қарай ағып шығады. Бұл үлгілерді түсіну инженерлерге нақты уақытта енгізу қысымын реттеуге және қажет болған жағдайда бұрғылау бағытын түзетуге мүмкіндік береді. Бұл көпшілік операцияларда өндірілетін өнімнің бастапқы жоспарға әлдеқайда дәл сәйкес келуін білдіреді.

Сұйықтықтың орын ауыстыруы мен дренаждың тиімділігіне эксперименталды талдау

Зертханалық тестілеуде зерттеушілер қазір қызықты әдістерді қолдануда. Олар үш өлшемді басып шығарылатын тау жыныстарын жасап, трещинаның табиғи түрде пайда болуын модельдейді, жоғары жылдамдықты камера арқылы сұйықтықтардың қозғалысын тіркейді және ерекше индикаторларды қолданып, заттардың қоймалжың ішінде қаншалықты жақсы таралатынын бақылайды. Пермия ойысында жүргізілген өндістік сынақтар да қызықты нәтиже көрсетті. Болжанған ағын жылдамдығы нақты өндіріс көрсеткіштеріне шамамен 15% дәлдікпен сәйкес келеді, ал бұрынғы модельдер кейде 40% дейін қате болып, толығымен дұрыс емес нәтиже беретін. Мұндай дәлдік компаниялар келесі ұңғымаларды қай жерге салу керектігін жоспарлағанда және ресурстарын тиімді басқару үшін үлкен айырмашылық жасайды.

Жағдай зерттеуі: Тежеу операцияларында бақыланатын дренажды қолданып цементтеуді оптимизациялау

Солтүстік теңізде жұмыс істейтін операторлар қоймалжың жұмыстары үшін дренажды көмектері бар арнайы ерітінділерді пайдалана бастағаннан кейін цементтеу мәселелерінің саны күрт төмендеді. Инженерлер процестің барлық кезеңдерінде нақты дренажды уақыттарды белгілеген кезде олар 100-ден 97 ұңғыда толық аймақтық бөлуге қол жеткізді, ал әдістерін ауыстырғанға дейін бұл көрсеткіш тек 82 болатын. Бұл тәсілдің тиімділігінің себебі — ерітінді қоймалжыңдап отырған кезде сұйықтықтардың цемент арқылы жол табуын тоқтату. Аудандық бригадалар бұл жақсартуларды тікелей байқады, региондағы бірнеше ұңғылақтарда тереңдетек құрылғыларда аз проблема пайда болды және ұзақ мерзімді өнімділік жақсарды.

Инновациялық бағыттар: Химиялық және газбен ынталандырылатын дренажды технологиялар

CO2-ның көмегімен гравитациялық дренаж — гибридті ЕOR әдісі ретінде

Көмірқышқыл газын қолданып гравитациялық түсіру немесе CAGD деп аталатын техника газды енгізу арқылы және мұнайды өткізгіштігі төмен қалың, қол жетпейтін қабаттардан ығыстырудың көбінесе жұмысын гравитация жасауына негізделген. CO2 мұнаймен араласқанда, оның тұтқырлығын төмендетіп, ағымды жақсартады. Сонымен қатар CO2 мұнайдың үстінде жоғары қарай қозғалатындықтан, ресурсты одан әрі ығыстыруға көмектеседі. 2023 жылы Li және оның әріптестерінің жүргізген соңғы зерттеулері бойынша карбонатты тау жыныстарымен жұмыс істеген кезде дәстүрлі сумен толтыру әдістеріне қарағанда кейбір өндірістік сынақтар 18-ден 22 пайызға дейін өнімділікті арттырды. Бұл әдістің тартымдылығы – оның масштабтауға қаншалықты жақсы бейімделуі және қазіргі инфрақұрылымға сәйкес келуі. Сондықтан біз CAGD-ны тек жаңа жобаларда ғана емес, сонымен қатар басқаша болса қолданыстан шығарылуы мүмкін ескі кен орындарын қайта жаңарту үшін де қолдануды көбірек кездестіреміз.

Тұнба түсіруші флотация мен ысыру құралдары жүйелерінің синергиясы

Тасымалдау процестеріне сұйылтқыштарды қосу мұнай мен тау жыныстарының бетінің шекарасындағы кернеуді төмендету арқылы жұмыс істейді. Зертханалық сынақтар бұл көрсеткіштің осындай жүйелерде сұйықтықтың қозғалуын шамамен 40 пайызға жақсартуы мүмкін екенін көрсетті. Сұйылтқыштарды басқа да тасымалдауға көмектесетін материалдармен қосу әртүрлі болып келмейтін қоймалардың ішінде жақсырақ ағын жолдарын құруға мүмкіндік береді. Frontiers in Built Environment журналында 2023 жылы жарияланған зерттеулер тұзды су жағдайында сынамаларда сынақтан өткізілген дайындалған аралас сұйылтқыш ерітінділер құмтастардан қалған мұнайдың шамамен 29 пайызын қосымша шығара алғанын көрсетті. Бұл әдістің тиімділігінің себебі — судың каналдар түзіп, мұнай қалдықтары қалған аймақтарға жетуін тоқтату қабілетінде. Бастапқы әдістерден тыс мұнай өндіруді жақсартуға ұмтылатын компаниялар үшін сұйылтқыштарды өндірістік операцияларға енгізу екінші және үшінші реттік ұстау шаралары үшін ақылды стратегия болып табылады.

Ескіген мұнай кен орындарында химиялық жақсартылған дренажды қолдану

Солтүстік Американың екіден көбірек ескіген мұнай кен орындары соңғы кезде екінші ретті ұңғымаларды өндіру шараларының бір бөлігі ретінде химиялық дренажды көмектесу құралдарын қолдануды бастады. Қолданылатын полимерлік жүйелер ұңғыма аймағына жақын орналасқан тұйықталған органикалық қалдықтар мен ластануға әкеп соққан ұсақ бөлшектерді ыдырату арқылы мәселелерді шешеді, бұл қабаттың өткізгіштік деңгейін қалыпты күйге қайтаруға көмектеседі. Әдетте, осы шараларды енгізгеннен кейін өндірудің 8-12 пайызға дейін артуы байқалады, ал көбінесе инвестициялары жарты жыл ішінде өзін-өзі қайтарады. Мысалы, Пермий бассейнінде осы әдістерді қолданатын компаниялар техникалық қызмет көрсету жұмыстарын төрттен бір бөлігіне дейін қысқартты. Бұл жалпы алғанда техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындарды төмендетеді және ұңғымалардың басқаша болғанымен қарағанда ұзақ уақыт өнімді болып қалуын білдіреді. Нақты ақша үнемдеулері мен жақсартылған техникалық нәтижелер кәсіпорындардың өнімділігі төмендеген кезде көптеген операторлар үшін осы тәсілді қарастыруды қажет етеді.

Жиі қойылатын сұрақтар

Мұнай өндіру кезінде дренаждық көмек дегеніміз не?

Дренаждық көмек — бұл мұнай мен тау жыныстарының беті арасындағы кернеуді төмендету арқылы сұйықтың қозғалысын жақсартатын және мұнайдың тау жынысы арқылы оңай ағуына ықпал ететін мұнай қабаттарына жасалатын өңдеулер.

Ауырлық күшіне негізделген дренаж мұнайды өндіруді қалай жақсартады?

Ауырлық күшіне негізделген дренаж мұнай, су және газ тығыздықтарының айырмашылығын пайдаланып, капиллярлық күштерді азайтатын қоспалардың көмегімен жасанды көтеру болмастан гидрокарбондарды ұңғымаға қарай табиғи түрде қозғалту арқылы мұнайды өндіруді жақсартады.

Пассивті және белсенді дренаждық жүйелердің айырмашылығы неде?

Пассивті дренаждық жүйелер ауырлық күшіне сүйенеді және табиғи қысымы бар шалшық аймақтарда жақсы жұмыс істейді, ал белсенді жүйелер қысымды арттыру үшін сорғыларды пайдаланады және жақсырақ нәтиже береді, бірақ бастапқы құны жоғары болады.

CO2-көмектесетін ауырлыққа негізделген дренаждық әдістер қаншалықты тиімді?

CO2-ның қолданылуы арқылы гравитациялық түсіру әдістері мұнайдың тұтқырлығын төмендетіп, оны гравитация көмегімен ығыстырады және әсіресе карбонатты жыныстарда дәстүрлі әдістерге қарағанда қайта өндірудің деңгейін 18-22 пайызға арттырады.