Арнайы қоспалар: Мұнай кен орындарының мәселелерін шешу

Арнайы қоспалар көмегімен бұрғылау мен аяқтау әсер етуін арттыру

Арнайы қоспалар бұрғылау сұйықтарының өнімділігін қалай жақсартады

Арнайы қоспалар бұрғылау сұйықтарының жұмыс істеуін жақсарту үшін олардың ағуын жақсартып, үйкелісті азайтып, жалпы операцияларды тегіс жүргізуге көмектеседі. Соңғы өрістік сынақтар бағыттаушы бұрғылау жағдайларында жоғары сапалы сұйық майлау материалдарын пайдалану бұрғының тау жыныстары арқылы өту жылдамдығын шамамен 15% арттырып жатқанын көрсетті. Терең жер астындағы өте қиын жағдайларда қоспаларға араласқан нано бөлшектер ерекше орын алады. Олар бұрын пайдаланып келген кәдімгі полимер материалдарына қарағанда жылуды ұстап тұру жағынан 22% жақсырақ нәтиже көрсеткен Texas A&M University зертханалық зерттеулерінде анықталды. Тағы бір үлкен артықшылық – сұйықтың жоғалуын бақылау. Майдалан тау жыныстарында жүргізілген практикалық сынақтар жаңа қоспалардың фильтрлік торттың пайда болуын шамамен 40% азайтатынын көрсетті, бұл жабдықтардың зақымдануін болдырмау мен ұзақ уақыт бойы шығындарды қысқартудың үлкен айырмашылығын жасайды.

Қоспаларды интеграция арқылы толықтыру және жұмыстық сұйықтарды тиімді пайдалану

Ерекше қоспалардың қосындысы жөндеу жұмыстары кезінде құбыр ішінің тұрақтылығын сақтау үшін қаншалықты тығыз және қою етіп жасау керектігін бақылауға мүмкіндік береді. Компаниялар тұзды ерітінділер жүйесін ерекше үйкеліс азайтатын аралықтармен тиімді құрылса, сұйықтың өткізгіш тау жыныстарына түсуі шамамен 18% азаяды, бұл қалыптастыру ішіндегі әртүрлі аймақтарды бөліп алуын жеңілдетеді. Қоспа сонымен қатар қойма тау жыныстарындағы заттармен жақсы үйлесетін балшық стабилизаторлары мен тұнба тежеуіштерін қамтиды. Бұл үйлесімділік жұмыс сұйықтарын әлдеқайда сирегірек ауыстыруға мүмкіндік береді – 2023 жылы Понемон институтының соңғы өнеркәсіптік есептеріне сәйкес шамамен 25% аз. Бұл жақсартулар өрістік операциялардың әрі ықтималдық тиімділігін, әрі құнын төмендетуді нақты арттырады.

Ұзындығы көп және гидротүрткілеу қолданбаларындағы үйкеліс азайтқыштар мен майлау материалдары

Бұрғылау операциялары жөнінде болса, арнайы қоспалар механикалық энергияны 30% дейін азайтуға көмектеседі, әсіресе ұзақ жету үшін. Темір оксиді нано бөлшектерін қосу да үлкен рөл атқарады, себебі олар уақыт пен ақшаны көп бос кетуіне әкелетін бұрғылау құбырларының тоқтауларын болдырмауға көмектеседі. Гидротүрткілеу операциясына назар аударсақ, осындай қоспалар құбырдағы үйкелісті азайтуда үлкен пайда әкеледі. Сынақ нәтижелері кезінде операторлар 12% тезірек жұмысты аяқтап, сонымен қатар жыныстың барлығына дұрыс проппант орналастыруға болатынын көрсетті. Тағы бір маңызды артықшылық: нақты өрісте алынған нәтижелер тұздылығы жоғары аймақтарда қосымшаның ықтимал қысу қысымын 19% азайтатынын көрсетті. Мұндай нәтижелер тікелей шығындарды үнемдеуге және жалпы өндірістік тиімділікті арттыруға әкеледі.

Қорғақсыздық пен тұз түсіру ағынын қамтамасыз ету үшін

Коррозия мен тұз қалдықтарын болдырмау үшін арнайы қоспалар өндірістік сенімділік пен инфрақұрылымдың ұзақтығын қамтамасыз ететін маңызды құрал болып табылады.

Теріс ортадағы коррозияны баяулатқыштардың механизмдері

Коррозияны баяулатқыштар металл бетінде қышқыл мен еріген оттегінің жабдыққа зиянын тигізбеуіне көмектесетін қорғаныш қабатын құрайды. 2025 жылы полимер ғылымының журналында жарияланған зерттеу политетрафторэтилен (PTFE) модификацияланған қаптамалар туралы қызықты нәтиже көрсетті. Олар теңіз суы ортасында түтік жолдарының коррозиясын шамамен 63 пайызға дейін азайтты, себебі олар суды жақсы тебеді және беттерге тиімді түрде жабысып тұрады. Ерекше пайдалысы, бұл ингибиторлар температура 300 градус Фаренгейттен жоғары болған жағдайда және сутегі сульфиді деңгейі миллионға 500 бөлшекке дейін жеткен аймақтарда да жақсы жұмыс істей береді. Бұл оларды қиын өндірістік қолданыстар үшін әмбебап етіп жасайды.

Тұз қалдықтарын баяулатқыштар және олардың ағын шектеулерін болдырмаудағы рөлі

Ингибиторлар минералдардың порогын тежеу және кристалл торды бұрмалау механизмдері арқылы жиналуына кедергі келтіреді. Соңғы жылдары өсімдік негізіндегі ингибиторлар пайда болып, күкірт қышқылы кальцийінің шөгінділерін шамамен 89% дейін басып тұрады, ал ескі фосфонат өнімдері үшін қажетті мөлшердің тек 40% ғана қажет ететінін кеше жылы «Ain Shams Engineering Journal»-да жарияланған зерттеу көрсетті. Бұл ингибиторлардың қаншалықты жұмыс істейтіндігін қарастырғанда ескеретін бірнеше маңызды факторлар бар. Олар 250 мыңнан астам еріген заттардың жалпы үлесі бар өте тұзды сулармен жұмыс істеген кезде де дұрыс жұмыс істеуі тиіс. Сонымен қатар, олар ыстық температурада, 350 градус Фаренгейтке дейін ыдырамай тұрақты болуы керек. Түйінді тақтадағы карбонат жыныстарына өте көп жабыспауының да маңызы зор, бұл жүйенің барлық бөліктерінде тиімділікті сақтауға көмектеседі.

Зерттеу жағдайы: Дәл уақытында масштаб пен коррозияны басқару арқылы тоқтап тұрған уақытты азайту

Permian Basin операторы 12 тік емес ұңғыма бойынша 18 ай бойы коррозия жылдамдығын 5 mpy төмен және кальций карбонатының шөгіндісін 2 lb/MMscf төмен ұстап, нақты уақыт режиміндегі сұйықтықты бақылау мен ингибиторлардың қапталған тапсыруын қолданып, тоқтап тұрған уақытты 30% (Ponemon 2023) азайтты.

Эмулсияны бұзғыштар, бактерицидтер және беткей активті заттар өндірісті оптимизациялау барысында

Жоғары дәлдікті эмулсияны бұзғыштар көмегімен күрделі эмулсияларды бұзу

Прогрессивті эмулсияны бұзғыштар мұнай-су эмулсияларының тұрақтылығын бұзу үшін беткей керілуіне әсер етеді, өрісте жүргізілген қолданыста су кетуінің 85–90% тиімділігін қамтамасыз етеді. Ароматты поли(амин қышқылы) қоспалары әрекет етеді 40% жылдам кәдімгі агенттерге қарағанда төмен температуралы қоймаларда жақсырақ. Операторлар жоғары тұтқыр мұнай жүйелерінде осындай қоспаларды қолданған кезде өңдеу уақыты 18–22% қысқарғаны туралы хабарлайды.

Прогрессивті бактерицидтер көмегімен микробты ластануды бақылау

Альдегидтер мен қосымша аммоний қосылыстары сияқты биоцидтер микробиологиялық коррозияны азайтады. 2023 жылы 150 теңіз платформасында жүргізілген зерттеу биоцидтерді пайдалану режимін жақсартқаннан кейін байланысты оқиғалардың 31% азаюын көрсетті. Қатаң экологиялық стандарттар есебінен 2030 жылға дейінгі мұнай өрістеріндегі биоцидтер нарығының жылдық 6,2% қарқынмен өсуі күтілуде.

Көбейтілген мұнай ұсыну үшін беттік-активті заттар: өрістік дәлелдер мен шикізат сапасын жақсарту

Тазалау тиімділігін арттыруда сурфактанттар мұнай мен су арасындағы шекарадағы керілуді азайту арқылы ғажайып нәтижелер береді. Кейбір ескі мұнай кен орындарында жүргізілген жобалау сынақтары полимерлі толтыру әдістеріне алкил эфир сульфаттарын қосқан кезде қайта өңдеуге болатын қорлар 12-ден 15 пайызға дейін артты. Тағы бір маңызды артықшылық – осындай химиялық қоспалардың мұнайдың қышқылдық деңгейін 35 пайызға дейін азайтып, қайта өңдеу катализаторларының улануынан болатын қымбатқа түсетін мәселелерді болдырмауы. Нақты өрістік деректерге қарағанда, әдетте 0,1-ден 0,5 көлем пайызына дейінгі аралықта қолданылатын сурфактанттар концентрациясы мен API ауырлық өлшемдерінің нәтижесін арттыру арасында айқын байланыс бар екені байқалады.

Құдықтың ынталандыруы мен тазалауы: Қоспалы шешімдер арқылы өндіруді максималдандыру

Тиімді құдық тазалауда еріткіштер мен көбік жоятын заттар

Нақты жақсы еріткіштер ондай қатты органикалық қалдықтарды, мысалы, асфальтендер мен парафиндерді ерітіп жіберуі мүмкін, бұл уақыт өте көбейіп кетеді. Сондай-ақ, операциялар барысында стимулдау сұйықтарында газдық блоктау оқиғасының болуын болдырмау үшін көбіктенсіткіштерді де ұмытпаңыз. 2022 жылы жүргізілген гидротүптеу зерттеуінің нәтижелеріне назар аударсақ, зерттеушілер жақсы еріткіш жүйелерін қолданған кезде қызықты нәрсе байқалды. Тазалау уақыты шисттік ұңғымалар үшін шамамен 18 пайызға қысқарды, себебі ұңғыма тесігіне жақын аймақ әдеттен тыс тез тазаланды. Компаниялар осы қоспаларды аралық сұйықтармен бірге қолданған сайын нәтижелер тағы да жақсаяды. Нәтижесінде, құмтасындар өз өткізгіштігінің 92-ден 96 пайызын өңдеуден кейін қайтарады. Бұл құмтасындармен жұмыс істеу қаншалықты қиын екенін ескерсек, бұл өте сәтті көрсеткіш.

Арнайы қоспалардың қосылуымен қышқылдау әсері арттырылды

Қазіргі заманғы қышқылдандыру қоспалары карбонатты ерітуді бақыланатын реакция кинетикасы мен темірді басқару арқылы жақсартады:

• Қышқылдың баяу босап шығуы : Полимерлі ингибиторлар жоғары температуралы қоймаларда (¥300°F) реакция уақытын 40% ке созады
• Темірді басқару : Тұндырғыш заттар HCl-HF емдеу кезінде өткізгіштікті бұзатын тұнбаны болдырмау үшін қажет
  Пермия бассейнінде (2023) жүргізілген операциялар нәтижесінде хелантты қышқыл жүйелерін қолдану дәстүрлі қоспалармен салыстырғанда стимулданған қоймалы көлемді 20% арттырғанын көрсетті.

Дерек нүктесі: Дербес қоспаларды қолданғаннан кейін стимулданғаннан кейін өндіру 30% артты

14 ескі ұңғыларда алты ай бойы сынақтан өткізгеннен кейін еріткішпен алдын ала шаю және беттік белсенді заттармен қышқыл ерітінділерін қосқан жағдайда қызықты нәтиже көрсетті. Мұнай өндіру көлемі тәулігіне 78 баррельден орташа есеппен 101 баррельге дейін артты. Бұл әдістің тиімділігі эмульсиялық бөгеттерді толық тоқтатып, сұйықтың қалпына келу деңгейін шамамен үштен бір бөлікке арттырғанында. Сонымен қатар, бұл жақсартулар 180 күн бойы әлсіремей сақталды. Өнеркәсіптегі басқа мамандардың тапқан нәтижелеріне қарағанда, қайта стимулдау жұмыстарында дәстүрлі әдістерді қолдануға қарағанда қоспалардың жеке тәсілдері инвестициялардың қайтарымын 25-30 пайызға жақсартатыны анықталды.

Ерекше қоспалардың тұрақты дамуы: жасыл химия және өнеркәсіп саласындағы даму тенденциялары

Мұнай өндіру саласында қолданылатын биологиялық ыдырайтын полимерлер мен еріткіштердің көбеюі

Биологиялық ыдырайтын полимерлер мен өсімдік негізіндегі еріткіштер компаниялар өз табиғи ортаға әсерін азайтуды көздеу арқылы өнеркәсіпте барған сайын танымал болып келеді. Соңғы жылдары Шөп өнімдерінен жасалған крахмалды модификациялау арқылы алынған үйкеліс төмендеткіштерді мысалға келтіруге болады, олар синтетикалықтармен бірдей жұмыс атқарса да, теңіз суларында шамамен 40 пайызға тезірек ыдырайды. Көптеген кен орындарын пайдаланушылар ұлттық тұрақты даму тәртібіне сай келетін целлюлоза негізіндегі тұтқырлық арттырғыштар мен эмульсияны жоятын заттарға ауысуда. Соңғы деректерге сүйенсек, барлық пайдаланушылардың шамамен екі үштен бөлігі жаңа бұрғылау операцияларын жоспарлау кезінде биологиялық ыдырайтын қоспаларды қосуға тырысуда. Бұл тенденция соңғы жылдары әсіресе сезімтал жағалау аймақтарында қатаң шарттар қойылған құқықтық талаптарға сәйкес келеді.

Тұрақты даму жаңалықтарын үдететін реттеуші және ESG қозғаушылар

Экологиялық технологияларды дамыту өнеркәсіптер бойынша реттеу қысымы мен ЕСЖ талаптарының артуына байланысты үдей түсуде. Солтүстік Америка мен Еуропада 2025 жылға қарай белгілі түскі химикаттарда кем дегенде 30% өсімдік негізіндегі қоспаларды пайдалану мақсаты белгіленген. Өнеркәсіптің жауап әрекеті: компаниялар ферменттерді дәстүрлі әдістердің орнына пайдаланып, жаңа тұз кристалдарын тежеуіштерді жасаумен айналысуда. Понемон институтының соңғы зерттеулеріне сәйкес, жаңа өнімдер суды уландыру деңгейін екі есе азайтады. Корпоративтік тәжірибелерге назар салсақ, ондағы ең ірі мұнай өндіру компанияларының жетісі басшылардың бонусын экологиялық көрсеткіштерге байланысты етіп белгілеуге бастады. Экологиялық қоспаларды пайдалану көрсеткіштері де кәсіпорындар өз приоритеттерін қоршаған ортаны қорғауға қарай өзгерткен сайын бағалау жүйесіне енгізіліп жатыр.

Үйкеліс түзеткіштерін жобалау кезінде өнімділік пен қоршаған ортаға әсерді теңестіру

Қазіргі кезде қоршаған ортаны қорғайтын, сонымен қатар жақсы жұмыс істейтін үйкеліс модификаторларын жасау кезінде өмірлік циклді бағалау құралдары маңызды рөл атқарады. 2023 жылы жүргізілген соңғы сынақтар өсімдік негізіндегі полимерлерді белгілі синтетикалық материалдармен араластыру арқылы алынған жаңа гибридті модификаторлар туралы қызықты нәтиже көрсетті. Бұл жаңа модификаторлар дәстүрлі нұсқалармен салыстырғанда үйкеліс күшін шамамен 22 пайызға, ал көміртегі шығарындыларын 35 пайызға дейін азайтты. Көптеген өндірушілер соңғы кезде сол арнайы молекулалық құрылымдарды іздеуге өзінше зерттеу жүргізетін жасанды интеллект жүйелеріне көшіп жатыр. Бұл жасанды интеллект бағдарламалары гидравликалық қуатының шамамен 85 пайызын сақтап қалатын, бірақ тасталғаннан кейін алты ай ішінде әрі қарай ыдырауға ұшырайтын қосылыстарды таба алады.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Бұрғылау процесіндегі арнайы қоспалар дегеніміз не?

Бұрғылау процесіндегі арнайы қоспалар – бұл бұрғылау ерітінділерінің жұмыс істеу сапасын арттыру үшін қолданылатын химиялық қоспалар. Олар ерітіндінің ағынын жақсартады, үйкелісті азайтады және сұйықтың шығынын бақылайды, соның арқасында бұрғылау операциялары тиімді орындалады.

Гидротүртіп сындыру процесінде арнайы қоспалардың әсері қандай?

Гидротүртіп сындыру процесінде үйкеліс редукторлары мен майлау материалдары сияқты арнайы қоспалар құбыр үйкелісін және сорғы қысымын азайтып, кезеңдерді тез аяқтауға және операциялық тиімділікті арттыруға көмектеседі.

Мұнай өндіру саласында биологиялық ыдырайтын полимерлер неліктен қолданылады?

Биологиялық ыдырайтын полимерлер дәстүрлі материалдарға қарағанда тезірек ыдырауымен қоршаған ортаның ластануын азайту үшін қолданылады және қатаң теңізде қалдықтарды тасымалдау нормаларына сай келеді.

Мұнай өндіру операцияларында коррозия ингибиторларының рөлі қандай?

Коррозия ингибиторлары қышқылды және оттекті ортадан металдың бетін қорғайтын қабат құрып, қатал жағдайларда да жабдықтардың ұзақ қызмет етуін қамтамасыз етеді.

Тұз күйі ингибиторлары өндірістің сенімділігін қалай арттырады?

Тұз күйі ингибиторлары құбырларда минералдың жиналуын болдырмау арқылы ағынның тұрақтылығын қамтамасыз етіп, ағын шектеу қаупін азайтып, жалпы өндірістің сенімділігін арттырады.