Мұнай өніміне қосылатын қоспалар: ең жақсысын қалай таңдау керек?

Мұнай кендерінің қоспаларын түсіну: түрлері мен негізгі функциялары

Мұнай өніміне қосылатын қоспалар деген не және олар неге маңызды?

Мұнай кендерінің қоспалары бұрғылау сұйықтығының өнімділігін арттыру, жабдықтарды қорғау және коррозия, сүріну және ұңғыма тұрақсыздығы сияқты жұмыс тәуекелдерін азайту үшін жасалған арнайы химиялық заттар. 2023 жылы мұнай инженерлерінің қоғамы зерттеуі дұрыс емес қоспаларды таңдау өндірістік емес бұрғылау уақытының 18% -ына ықпал еткенін көрсетті, бұл олардың операциялық тиімділіктегі маңызды рөлін көрсетті.

Ұңғыма жұмыстарындағы мұнай кен орындарының қоспаларының жалпы түрлері

Бұрғылау сұйықтықтары әртүрлі геологиялық жағдайларда өнімділікті сақтау үшін арнайы қоспаларды пайдаланады. Негізгі санаттарға мыналар жатады:

Функция	Мысал қосылыстар	Басты қолданба
Тотығу ингибиторлары	Сулфонаттар, мырыш диакилдитиофосфаты	Металл компоненттерін қорғау
Эмульгаторлар	Май қышқылының этиоксилаттары, төртіншілік аммиак тұздары	Май-су қоспаларын тұрақтандыру
Биоцидтер	BIT, TMAD	Микробты өсу процесстерін болдырмау
pH буферлері	Гидрофобтық аминдер	Сұйықтықтардың сілтілігін сақтау

2024 жылы жүргізілген бұрғылау сұйықтықтарын зерттеуге сәйкес, бұл қоспалар бұрғылау жылдамдығын абразивті құрылымдарда өңдеусіз жүйелерге қарағанда 23% -ға жақсартады.

Қосымшалар сұйықтықтардың тұрақтылығын және өнімділігін қалай жақсартады

Әдемі қоспалар үш негізгі пайда әкеледі:

1. Жылуға төзімділік : Синтетикалық эфирлер мен хлорланған парафиндер тұтқырлығын 400°F (204°C) жоғары ұстайды
2. Жер шамдарының қорғанымы : 68% операторлар қазір OSPAR стандарттарына сәйкес келетін биологиялық ыдыра алатын қоспаларды басымдыққа ие етеді
3. Шығын тиімділігі : Эмульгаторды дұрыс таңдау шиферлік сутектердің жоғалуын 40% -ға дейін азайтады

Жақсыландырылған қоспалық пакеттер ұңғыманы аяқтау шығындарын бір футқа 15-30 долларға төмендетіп, өндірісті арттыра алады, бұл әлемдік нарық талдауларынан көрінеді.

Мұнай кен орындарындағы қоспаларды бағалаудың негізгі көрсеткіштерін

Қатты шұңқыр жағдайында жылу тұрақтылығы мен рН төзімділігі

Қосымшалар терең су қоймаларында өте қатал жағдайларға төтеп беруі керек, соның ішінде 400 градус Фаренгейт температурасы және рН деңгейінің 2 -ден 12 градусқа дейінгі өзгеруі. Өткен жылы Ponemon институты жариялаған зерттеулерге сәйкес, әрбір төрт құдықтың бірі күтпеген жерден жабылып қалады, себебі бұл қоспалар жылумен дұрыс жұмыс істей алмайды. Бұл жағдай әр жолы операторларға шамамен 740 мың долларға түседі. Жоғары сапалы қоспаларда көбінесе арнайы полимерлер қосылады, олар тіпті төмендегі жағдай қиын болған кезде де тұрақты болып қалуға көмектеседі, бұл pH теңгерімді сақтайды. Бұл өте маңызды, өйткені химиялық тепе-теңдік дұрыс сақталмаса, электрлі су астына түсірілетін сорғылар сияқты қымбат жабдықтар қауіпке ұшырайды.

Реологиялық қасиеттер және бұрғылау тиімділігіне әсері

Оптималды тұтқырлық пен гель беріктігі сұйықтық ағыны мен кесінділерді тиімді тасымалдауды қамтамасыз етеді. Реологиялық бақылаудың нашарлығы операциялық мәселелерге әкеледі:

Параметр	Идеалдық диапазон	Қатерлі жағдай
Пластикалық тұтқырлық	1025 cP	>35 cP сорғыны артық жүктеуге әкеледі
Гельдің беріктігі	48 фунт/100 фут2	<2 фунт/100 фут2 - құлатуды рұқсат етеді

Баспасөздер 2024 бұрғылау сұйықтықтары туралы есеп динамикалық қисайту жылдамдығына бейімделуді қамтамасыз ететін қоспалар бағытты ұңғымалардағы ROP (Пенетрация жылдамдығы) деңгейін 1218% арттыратынын көрсетеді.

Қоршаған ортаға сәйкестік және биологиялық ыдыраушылық стандарттары

OSPAR және EPA-ның нормативтік базалары сусыз қоспалардың 90% биологиялық ыдырауын 28 күн ішінде талап етеді. Еткізудің бұзылуы су жануарларына 1%-дан асатын уыттылық үшін күніне 250 мың долларға дейін айыппұл салу қаупі бар. Өсімдіктерден алынған бетін белсенді қышқылдар мен целлюлоза туындыларын қолданатын жасыл баламалар жиі қолданылады, олар API 13A-ISO 9001 стандарттарына сай келетін кезде HSE-ға әсер етуді азайтады.

Мұнай кен орындарының қоспаларын бұрғылау ортасына және түзілу қиындықтарына сәйкес келтіру

Жоғары қысымды және жоғары температуралы құдықтар үшін қоспаларды таңдау

Жоғары қысымды және жоғары температуралы құдықтарда жұмыс берушілерге 400 градустан асатын қатты ыстыққа төтеп бере алатын және бұзылу алдында үлкен қысымға төтеп бере алатын қоспалар қажет. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, кейбір нанокомпозиттік қоспалар, мысалы титан диоксиді, Квильяя сапонин және хроммен біріктірілген, шынымен де тұтқырлық деңгейін 52% -ға дейін арттырады, ал сыналған кезде фильтрация шығынды үштен екі бөлігіне дейін қысқарта Тарауда жүргізілген сынақтар бұл артықшылықтарды растады, бұл бұрғылау компаниялары қымбат жабдықтардың істен шығуын болдырмау және стандартты материалдар үшін қауіпті деңгейге жететін температура мен қысым жер астынан мыңдаған метр жерде жұмыс істегенде де резервуарларды қорғау мүмкіндігін білдіреді.

Офшорлық және құрлықтағы қосымшалар үшін қоспаларды оңтайландыру

Деңизде жұмыс істегенде компанияларға тұзды суды ұстап, теңіз ортасында қауіпсіз түрде ыдырай алатын қоспалар қажет. Қазіргі кездегі операциялардың көпшілігі сулы балшықпен (WBM) жұмыс істейді, өйткені онда модификацияланған крахмал немесе целлюлоза тұқымдары бар. Бұл материалдар қоршаған ортаға да өте қауіпсіз, бұл ЭҚҚҰ-ның 2023 жылы теңізге биологиялық бұзылмайтын заттардың шығарындыларын шектеу туралы айтқандарын ескере отырып, түсінікті. Алайда құрлықта жағдай өзгеше. Бұл жерде шығынның билігі әлі де күшті, сондықтан көптеген бұрғылаушылар шифердің қабынуын болдырмау үшін лигносульфонат негізіндегі қоспаларды қолданады. Ішкі суда жұмыс істегенде тұздың деңгейі туралы уайымдаудың қажеті жоқ, өйткені тұщы су көбінесе қол жетімді және тазарту арзан.

Шифер және басқа күрделі түзілімдер үшін қоспалық ерітінділер

Шықтырмалылығы өте төмен (0,1 мД-ден төмен) шиферлік түзілімдерде сұйықтықтардың тым терең енуін болдырмау үшін белгілі бір қоспалар қажет болады. Бұл қоспаларға нанобөлшектер қосылған кезде олар 0,5 мм қалыңдықтағы жұқа сүзгі торттарын жасайды. Бұл қаптамалар тау жынысындағы проблемалық балшық қабаттарды тұрақтандыруға көмектеседі және нақты бұрғылау операцияларында ұңғыма құлауы оқиғаларын шамамен 40% қысқартуы дәлелденген. Карбонаттарға бай аудандарда жағдай біршама өзгереді. Бұл жерде арнайы сульфонатты асфальт қоспалары бірден екі себеппен керемет жұмыс істейді. Олар бұрғылау желілерінің бұрғылау процесінде жиналатын қышқыл заттармен айналысуына мүмкіндік береді.

Негізгі деректер кестесі

Қиындық	Қосымшалар класы	Өнімділік метрикасы
HPHT тұрақтылығы	Нанокомпозиттер	+52% тұтқырлықты сақтау
Офшорлық сәйкестік	Биодеструкциялық полимерлер	28 күнде 90% -ға бұзылады
Шиферді тежеу	Нанобөлшектер қоспалары	0,3 мл/30 минут фильтрация жоғалту

Бұл құрылымды тәсіл қоспалардың геологиялық, операциялық және нормативтік талаптарға сай болуын қамтамасыз етеді.

Мұнай кен орындарындағы қоспалардың инновациялық және тұрақтылық үрдістері

Тез бақылау мүмкіндігі бар ақылды қоспалар

Қазіргі кездегі қоспалардың соңғы буыны IoT сенсорларымен және ИИ жүйелерімен жабдықталған. Олар тұтқырлық деңгейін, қисайтын күшті оқуларды және pH тепе-теңдігін бақылайды. Бұл ақылды формулалар төменгі бұрғы жағдайларын дұрыс орында ұстайды, бұл операторлардың өткен жылғы Field Ops Journal журналына сәйкес жоғары қысымды бұрғылар үшін жұмыс істеу уақытын 18%-ға қысқартуын білдіреді. Мысалы, кейбір қоспаларға салынған өткізгіштікті сезгіштерді алайық. Олар қажет болған кезде рН-ді өздігінен өзгертеді. Өнеркәсіп осы ақылды шешімдерді қолға ала бастады. Олар уақыт пен ақшаны үнемдеп, көшесінің артында жұмыс істейді.

Нанотехнологиямен жетілдірілген қосымшалар

Нанобөлшектермен құйылған қоспалар эмульсияның тұрақтылығын және бұзылуларды бекітуді мақсатты әсермен жақсартады. 2024 жылы жүргізілген зерттеуден силиканың наноқосылмалары шиферлік түзілімдерде эмульсияның тұрақтылығын 40% арттырып, химиялық қалдықтарды 28% азайтқаны анықталды. Олардың бетін таңдау өзара әрекеттесуі ұзын ұңғымаларда дифференциалдық жабысуды тиімді азайтады.

Жасыл мұнай кен орындарының қоспалары мен орнықты химияның пайда болуы

Өмірлік өсіру үшін биологиялық ыдыра алатын қоспаларды қолдану жылдам өсіп келеді, өйткені үкіметтер қоршаған ортаны қорғау ережелерін қатаң етеді. Қазір Солтүстік теңіз аймағын қараңыз, онда 10 оператордың 8-і REACH ережелеріне сәйкес келетін препараттарды алуды талап етеді. Энзимдік бұзылушылармен де қызықты нәрсе болып жатыр. Олар дәстүрлі түрде қолданылатын заттарға қарағанда 30% жылдам бұзылады. Сонымен қатар, олар судың уыттылығын шамамен үштен екі есеге азайтады. Бұл туралы Еуропадан 2024 жылы шығатын соңғы баяндамада айтылған. Компаниялар бұл жерде тоқтамайды. Көптеген адамдар өсімдіктерден ингибиторлар жасау бойынша жұмыс істейді. Олар API 13Q-2 сынақтарынан өтіп, температура 400 градустан асқанда да жақсы жылуға төзімді болады.

Өнім берушілерді бағалау және сенімді мұнай кен орындары қоспаларының сапасын қамтамасыз ету

Сатушылардан талап етілетін сертификаттар мен сынау хаттамалары

Қосымшаларды сатып алу кезінде ISO 9001 сапа менеджменті және API Q2 мұнай кен орындарына арналған арнайы стандарттар үшін. Негізгі сынақтарға мыналар жатады:

Сертификаттау/сынау	Облысы	Жиілік
Реологиялық тұрақтылық	HPHT кезінде тұтқырлығын сақтайды	Бір партия бойынша
Биологиялық ыдырау қабілетін тексеру	EPA 8000 сериясы нұсқаулықтарына сәйкес келеді	Жыл
Қоспастықты тексеру	Химиялық өзара әрекеттестікті болдырмайды	Жұмысқа жіберу алдындағы кезең

Үшінші тараптың растауы ISO/IEC 17025 -Аккредиттелген зертханалар сенімділікті қамтамасыз етеді. Сертификатталған қоспаларды пайдаланатын операторлар 2023 жылғы салалық зерттеуде сертификатталмаған өнімдерді пайдаланатындарға қарағанда сұйықтықтарға байланысты тоқтап қалу уақыты 34% аз екенін хабарлады.

Толық көлемде іске қосылғанға дейін далалық сынау және пилоттық бағдарламалар

Өкініштісі, ұшқыш бағдарламалардың орындалуының толықтай іске қосылуынан бұрын, орындалу кемшіліктері анықталады. Жүргізуші операторлар 60 күндік пилоттық сынақтар шиферлік формацияларда бұрғылау жылдамдығы стандартты 14 күндік сынақтарға қарағанда 22% жоғары болды, бұл ұзақ мерзімді жылулық бұзылудың жақсы анықталуына байланысты. Бақылау үшін негізгі көрсеткіштерге мыналар кіреді:

• Қысымдық дифференциалдық тенденциялар
• Сұйықтық жоғалту деңгейі
• Шиферді тежеу тиімділігі

Итеративтік сынау қосымша концентрацияларды тазартуға мүмкіндік береді, бұл масштабталу кезінде тәуекелді азайтады.

Мұнай кендерінің қоспалары туралы сұрақтар

Мұнай кендерінің қоспаларының негізгі қызметі қандай?

Мұнай кендерінің қоспалары бұрғылау сұйықтықтарының өнімділігін арттырады, жабдықтарды қорғайды және коррозия, сүріну және ұңғыма тұрақсыздығы сияқты жұмыс тәуекелдерін азайтады.

Мұнай кендерінің қоспалары сұйықтықтардың тұрақтылығын қалай жақсартады?

Олар жылуға төзімділікті, қоршаған орта қауіпсіздігін және тиімділігін арттырады, сұйықтық жоғалтуды едәуір азайтады және бұрғылау тиімділігін арттырады.

HPHT ұңғымаларына дұрыс қоспаларды таңдаудың маңызы қандай?

HPHT ұңғымалары үшін дұрыс қоспалар жоғары температура мен қысымға төтеп бере алады, бұл жабдықтар мен резервуарларды қымбат шығыннан қорғайды.

Офшорлық қоспалар құрлықтағы қоспалардан қалай ерекшеленеді?

Жағалаудағы қоспалар тұзды жағдайларды басқаруға және теңіз ортасында биологиялық түрде қауіпсіз түрде ыдырауға арналған, ал құрлықтағы қоспалар көбінесе тиімділік пен тұщы сумен үйлесімділікке назар аударады.