Сапалы қоспалармен мұнай өндіру өнімділігі

Қоспалар бұрғылау тиімділігін және мұнай өңдеуді қалай жақсартады

Дұрыс қоспалар мұнай кен орындарының жұмыс істеуін едәуір арттыра алады, негізінен гидрокөмірсутектерді өндіру мен өңдеу саласындағы екі негізгі бағытта үлкен тиімділік береді. Бұл күрделі эмульгаторлар шойын тізбегі мен ұңғыма қабырғалары арасындағы үйкелісті шамамен 35%-ға дейін азайтады. Бұл жабдықтың тозуының азаюын және жалпы энергия шығынының төмендеуін білдіреді. Күрделі сланецті қабаттарға келгенде, арнайы ингибиторлар ұңғыма қабырғаларының құлауын тоқтатады. Ал температураның экстремалды болатын терең ұңғымалар үшін стабилизаторлар сұйықтықтардың жылулық кернеуден бұзылуын болдырмақ үшін пайдаланылады. Мұнайды өңдеу деэмульгаторлар тиімді жұмыс істегенде әлдеқайда тез жүреді. Олар мұнай мен судың бөлінуін шамамен 50% жылдамдатады, бұл ылғалдылықтан арылту үшін резервуарлардың тұру уақытын қысқартады. 2024 жылғы соңғы зерттеулер қызықты нәтиже көрсетті — нақты қиын сланецті кен орындарда операторларға көп қиындық тудыратын дербес химиялық қоспалар тау жыныстарынан өту жылдамдығын 18%-дан 22%-ға дейін арттыра алады.

Негізгі механизмдер: Тұрақтылық, Ағу қабілеті және Шоңғыма жағдайын басқару

Қоспаның тиімділігінің негізінде үш өзара байланысты механизм жатады:

• Тұрақтылық : Нано-саз бөлшектері ұңғыма қабырғаларын берікдетеді және қиыршықтардың 60% азайтуы арқылы өнімсіз уақытты (NPT) қысқартады
• Ағу қабілеті : Төменгі молекулалық салмақты полимерлер ысыру кезінде саздың тұтқырлығын төмендетеді, қиыршықтардың тасымалдануын жақсартады
• Жағдайды басқару : pH реттеуші қоспалар қышқылды формацияларды бейтараптандырады және жабдықты коррозиядан қорғайды

Бірге алғанда, бұл функциялар ұзақ қашықтыққа бағытталған бұрғылау кезінде қысым градиенттерін тұрақты ұстауға және момент тербелістерін азайтуға көмектеседі.

Жоғары қысымды, жоғары температуралы (HPHT) ұңғымалардағы өнімділік артуы

400 градус Фаренгейтке жуық немесе одан жоғары ыстық жағдайларда тесу кезінде арнайы қоспалар жылудан тұрақтылықты сақтауға көмектеседі. Жер астынан 15 мың футтан тереңірек түскенде синтетикалық май өз қоюлығын сақтап қалады. Сондай-ақ, салмақтандырғыш заттарға қосылған керамикалық шаршықтар бариттің қысым өте жоғары болған кезде түсіп қалуын болдырмақ үшін пайдаланылады. Нақты дүниедегі сынақтар жаңа қоспалар геотермиялық жобаларда бұрын қолданылған заттармен салыстырғанда бұрғылау құралдарын ауыстырудың жиілігін шамамен үштен бір бөлікке дейін төмендетуі мүмкін екенін көрсетті. Бұл бірнеше ұңғымаларды пайдаланатын операциялар үшін үлкен айырмашылық жасайды.

Функционалды қоспа технологияларын қолданып бұрғылау сұйықтарын оптимизациялау

Ұңғыма тұрақтылығы мен сұйықтық бүтіндігін сақтауда қоспалардың рөлі

Бұрғылау ерітіндісінің қоспалары қабаттың құлдырауын алдын ала және қысым айырмашылығын басқару арқылы мұнай өндіру тиімділігін арттырады. Зерттеулерге сәйкес, оптималды концентрациядағы қоспалар сұр тақтатастардағы сұйықтық шығынын жақсарту арқылы өнімсіз уақытты 27% қысқартады. Негізгі қызметтері:

• Қабаттың герметизациясы : Наноқоспалар микросынықтарды толтырып, сұйықтың тереңдікке түсуін 43%-ға дейін азайтады (2023 жылғы деректер)
• Реологиялық басқару : Полимерлі жүйелер 800 айн/мин астам ысырудың жылдамдығында идеалды тұтқырлықты сақтайды
• Газ гидратының пайда болуын басу : Арнайы ингибиторлар 4°C төменгі терең сулы операциялар кезінде кристалдануды алдын алады

Қиын қабаттардағы эмульгаторлар мен негізгі сұйықтықтың үйлесімділігі

Қазба-тұзы қаныққан аймақтардағы сулы және мұнайлы сұйықтық жүйелерін біріктіре отырып, заманауи эмульгаторлар тұрақты инверт эмульсияларды қамтамасыз етеді. Салалық талдаулар синтетикалық эмульгаторлар 30 000 ppm астам екідәрежелі катиондары бар қабаттарда фазалық тұрақтылықтың 99%-ына жететінін және дәстүрлі сұрфактанттармен салыстырғанда қоршаған ортаға улы әсерін 68% азайтатынын көрсетеді. Бұл сәйкестік ұзақ қашықтыққа бағытталған қазуда сұйық жүйенің істен шығуын болдырмақ үшін маңызды.

Қоспалар химиясын геологиялық және операциялық жағдайларға лайықтандыру

Тіпті қоспа пакеттері енді литологиялық деректерге негізделе отырып, құрамын нақты уақыт режимінде түзету үшін машиналық үйренуді қолданады. 2023 жылғы Мексика шығанағының зерттеу жағдайы көмірқышқыл кальцийге сезімтал тежегіштердің жоғары үшіншілікке ие карбонат қабаттарында пайдалану толтырудың 41% аяқталуын кешіктіретінін көрсетті. ЖОБТ (жоғары қысым-жоғары температура) ұңғымалары үшін қалыпты қоспалар 175°C жоғары температурада ыдырайтындықтан, температураға тәуелді тұтқырлық реттегіштер басымдық беріледі.

Нақты уақыт режимінде мұнай өндіру қорын бақылау үшін ақылды және нано технологиялық қоспалар

Технологиялық интеграция мен дәлдікпен жеткізу арқылы операторлардың мұнай өндіру орындарының өнімділігін бақылауын және басқаруын түрлендіруші ақылды қоспа технологияларының жетістіктері.

Цифрлық интеграция арқылы нақты уақытта өнімділікті бақылау

Қазіргі заманғы түптік-тесік сенсорлық технологиясы жетілдірілген аналитикамен жұпталып, операция барысында қоспалардың нақты жағдайда қаншалықты жақсы жұмыс істейтінін қоса алғанда, барлық түрлі параметрлерді бақылауға мүмкіндік береді. Қазу жүйелері нақты уақыт режимінде қойылманың деректерін алатын болса, олар сұйықтықтың қоюлығы мен сүзгіштік жылдамдығы сияқты параметрлерді дереу түзете алады. 2025 жылғы Дүниежүзілік банктің соңғы энергетикалық есебіне сәйкес, осындай түзетулер операция кезінде шығындалатын уақытты шамамен 27%-ға қысқартады. Бұл өз кезегінде өндіріс бригадалары үшін әртүрлі қоспалардың белгілі бір жыныс қабаттарымен әрекеттескен кездегі реакциясын дәл көре алу мүмкіндігі арқасында өте пайдалы. Олар қабаттың әртүрлі бөліктері арасындағы қысымдар айырмашылығы мен сланец қабаттарындағы бөлшектер арасындағы кеңістіктің шамасы сияқты нәтижелерге ие болады.

Дәл жеткізу мен динамикалық қойылма реакциясы үшін нано-қоспалар

Инженерлік наноқұрылымдар (10–100 нм) үйкелісті азайтатын және шаңтау түзілуін тежейтін қоспаларды тікелей мақсатты аймақтарға жеткізеді. 2025 жылғы өнеркәсіптік зерттеу кремний негізіндегі наноқоспалардың 25 000 psi-дан жоғары қысымның секірулеріне жауап ретінде жоғары қысымды, жоғары температуралы скважиналардың 92%-ында сұйықтық тұрақтылығын жақсартатынын көрсетті. Бұл бөлшектер «қойманың термометрі» ретінде қызмет етеді және температура 350°F (177°C)-тан жоғары болған кезде ғана коррозиядан қорғайтын қоспаларды бөліп шығарады.

Бейімделуші жүйелер: Қоспаның өнімділігін үздіксіз түзету

Өздігінен оқылатын алгоритмдер 15 секундына бір рет сазбалшық мәліметтерін талдап, қоспа мөлшерін дәл баптайды. Жергілікті сынақтар бейімделуші химиялық жүйелердің құмды қабаттарда 2,5 барр/мин жоғары өнімділікті сақтай отырып, эмульсия тұрақсыздығы оқиғаларын 41% азайтқанын көрсетті. Автоматтандырылған дозалау сораптары ағыстың тез өзгеруі кезінде оптималды қатынастарды сақтап, адамның қатысуын минималдандырады.

Жабдықтың қызмет ету мерзімі мен экологиялық үйлесімділігі үшін тұтынушыға лайықталған қоспа жинақтары

Нақты машиналар мен жұмыс ортасына арналған қоспалардың құрамын жобалау

Техникалық жұмыс істеуі мен күрделі геологиялық жағдайлардағы нақты мәселелерді шешу үшін арнайы қоспалар қолданылады. Сораптар мен тау жыныстарын ұнтақтайтын қондырғылар сияқты тез износ болатын бөлшектерге Farmonaut-тың өткен жылғы зерттеуіне сәйкес, полимерлі композиттерді арнайы құймалармен бірге қолдану қиын жағдайларда техникалық қызмет көрсетуді шамамен 40% дейін азайтады. Инженерлер қоймалжың сулардағы тұздылық деңгейі, құмның мөлшері және жұмыс істеу кезіндегі температуралық диапазон сияқты факторларға байланысты сұйықтық ағынын реттеу немесе коррозияны тоқтату сияқты параметрлерді реттейді. Бұл қымбат металдық беттерді зақымданудан қорғау үшін терең жер астында да сұйық майлау құралдарының дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

Шекті жағдайлар үшін синтетикалық және жоғары температураға төзімді құрамдар

Синтетикалық негізгі майлар жылуға төзімді қоспалармен араласқанда, түптегі температура 350 градус Фаренгейттен (177 °C) жоғары болған кезде де вязкость қасиеттерін сақтайды. Мысалы, заманауи HTHS құрамдары қатаң подшипник қысымы сынақтары бойынша дәстүрлі минералды майлардан шамамен 60 пайызға мықтырақ пленка құратыны дәлелденген. Оларды ерекшелейтін не? Геотермиялық бұрғылау операцияларындағы ыстық жағдайларда ластанудың пайда болуына қарсы тұрады. Сонымен қатар, офшорлық платформаларда маңызды болып табылатын сақтандырғыштар бүтін күйінде сақталады. Тек сандарға қараңыз – 2023 жылғы Ponemon зерттеуі бойынша күтпеген жабдықтың істен шығуына байланысты бір күнде орташа шығын күніне 740 мың долларды құрайды.

Қатаң, шаңды немесе коррозиялық орталардағы маңызды жүйелерді қорғау

Шөлді аймақтарда бұрғылау жағдайында жұмыс істеген кезде көпфункционалды қоспалар шаңды басу қасиеттерін металлды қорғау мүмкіндіктерімен үйлестіреді, бұл жабдықтың тегіс жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Нақты өндірістік жағдайларда жүргізілген сынақтар франктік процестер кезінде құм бөлшектерінің клапандарды әлсіретуін осы нано қаптама қоспалары шамамен жартыға дейін төмендететінін көрсетті. Күкіртсутек құрғақ газ ұңғымаларымен жұмыс істейтіндер үшін сутек сульфидін байланыстырушылар мен оттегі ингибиторларын біріктіру насостардың жұмыс істеу мерзімін едәуір ұзартуға мүмкіндік берді. Кейбір операторлар сутек сульфидінің концентрациясы 200 ppm порогынан едәуір жоғары болғанына қарамастан насостарының жұмыс істеу мерзімін шамамен үш жылға ұзартқанын хабарлайды, бұл уақыт өте жөндеу шығындары үшін үлкен айырмашылық жасайды.

Инновация мен Тұрақты даму: Мұнай өндіру алаңының өнімділігін арттыратын қоспалардың болашағы

Жылу реттеу мен коррозияны тежеу бойынша зерттеулер мен дамыту жетістіктері

Өткен жылы SPE International-тың табыстарына сәйкес, өте қатаң жағдайларда жұмыс істейтін жабдықтар саласы соңғы кезде үлкен жетістіктерге жетті. Темір сульфидінің пайда болуын тоқтатуға арналған құрамдар ұңғымалардың ішіндегі коррозияны шамамен 38 пайызға дейін азайтты. Сонымен қатар, фазалық өзгерістерге ие болатын наноинженерлік материалдар бар, олар жоғары қысымды және жоғары температуралы ұңғымалар үшін термиялық демпферлер ретінде қызмет етеді. Олар сорғыштар арқылы сұйықтықтардың дұрыс ағуын қамтамасыз ете отырып, температура 350 градус Фаренгейттен жоғары көтерілген кезде де сұйықтықтардың тұрақтылығын сақтайды. Бұл барлығы 2024 жылғы зерттеулерде биологиялық түрде ыдырайтын қоспалар туралы зерттеушілердің тапқан нәтижелерімен тығыз байланысты. Олардың тапқаны нақты қызықты — операциялар барысында температура өзгерген сайын автоматты түрде өз қоюлығын реттей алатын «ақылды» қоспалар.

Тиімділік, құны және қоршаған ортаға әсерді теңестіру

Операторлар күшейіп отырған үштік проблемамен кездесуде: қазіргі уақытта 62% қоспалардың экологиялық әсерін азайтумен қатар бұрғылау құнын кем дегенде 15%-ға төмендетуді талап етеді (MarketsandMarkets 2025). Синтетикалық сұйықтар мен өсімдік негізіндегі бетбелгілерді біріктіретін гибридті жүйелер осы талапты қанағаттандырады және сулы ортадағы улылықты 60% төмендетіп, үйкелісті азайтуды қамтамасыз етеді.

Мәселелерді шешу: Химиялық қоспалардың ұзақ мерзімді жер асты әсерлері

Ресейлік EPA-ның 2026 жылға дейін әрбір түптік химикаттар үшін биыдыраушылықты тексеруді талап ететін жаңа нұсқауларына байланысты реттеу бақылауы күшейіп келеді. Операторлар қоспаның нақты уақыт ішінде ыдырауын бақылау үшін трассерлерді пайдалануды бастады. Алғашқы сынақтар инъекциядан кейін 18 ай ішінде ыдыраудың 92%-ын көрсетті, бұл суландыру зерттеулерінде анықталған қауіптерді болдырмауға мүмкіндік береді және мұнай өндіру өнімділігін сақтайды.

Жиі қойылатын сұрақтар

Мұнай өндіру қоспаларының негізгі рөлі қандай?

Мұнай өндіру қоспалары бұрғылау тиімділігін арттырады, сұйықтықтың тұтастығын стабильдendirеді, құдық қабырғаларының құлауын болдырмауға кедергі жасайды, қысым айырмашылықтарын басқарады және қоршаған ортаға әсерін азайтады.

Ақылды және нано технологиялық қоспалар мұнай өндіру объектілерін бақылауда қалай көмектеседі?

Ақылды және нано технологиялық қоспалар нақты уақыт режимінде жұмыс өнімділігін бақылауға мүмкіндік береді және үйкелісті азайтатын және коррозияны баяулататын құралдарды дәл тасымалдауға мүмкіндік туғызады, сонымен қатар жалпы жұмыс тиімділігін арттырады.

Мұнай өндіру қоспаларын қолданудың қоршаған ортаға әсері қандай?

Мұнай өндіру қоспаларын қолдану қоршаған ортаға әсері бойынша тексерілуде, ал жаңа нұсқаулар биологиялық ыдырауға ыңғайлылықты ынталандырады. Гибридті қоспа жүйелері қоршаған ортаға әсерін азайту мақсатында, сонымен қатар жұмыс өнімділігін сақтауға бағытталған.