Мұнай өндіру орындарындағы түрткілеу нәтижелерін оптималдандыру үшін қандай сындыратын және стимулдеу қоспалары қолданылады?

Трещин салу және стимуляция қоспаларының негізгі функциялары

Реологиялық басқару мен тасымалдау тиімділігі: Көбіктенуді болдырмаушылар, Үйкелісті азайтқыштар және Қышқылдар

Трещиндеу және стимулдеу кезінде қолданылатын қоспалар сұйықтық ағысын реттеп, проппанттардың керек жерге жетіп, шөгуіне көмектеседі. Көбіктелген сұйықтардағы түзілген газды жою үшін антивспенивателдер қолданылады, бұл көбіктену нәтижесінде пайда болатын кавитациялық мәселелерден жоғалтылған насос өнімділігінің шамамен 15-20 пайызын қайтарып береді. Үйкелісті азайтқыштар түтік ішіндегі қысымның жоғалуын азайтуда үлкен тиімділік береді. Бұлар қысымның төмендеуін 70 пайызға дейін азайта алады, яғни операторлар жабдықты жаңартпай-ақ көбірек сұйықтық енгізе алады. Тұз қышқылы немесе әртүрлі органикалық қоспалар сияқты қышқылдар қазбаның маңындағы зақымданған аймақтарды тазартады. Алайда, қышқыл концентрациясын дұрыс таңдау өте маңызды, себебі тым көп қышқыл қажетсіз заттарды ерітіп жіберуі немесе бейберекет тұнба түзуге әкелуі мүмкін. Сұйықтықтың тиімді тұтқырлығын орнату – бұл теңдестік нүктесін табумен байланысты. Егер сұйық тым сұйық болса, проппанттар тым ерте шөгеді. Ал егер тым қою болса, жүйе көбірек қуат талап етеді және трещинаның күрделі болу мүмкіндігі шектеледі. Нақты өндірістік нәтижелерге назар аударсақ, дұрыс сұйық инженериясының үлкен айырмашылық туғызатынын көреміз. Дұрыс жобаланған жүйелер көбінесе көптеген бұтақтары бар күрделі трещина желілері бойынша проппанттарды таратуды жақсартады және практикада бақыланғандай, кейде таратуды шамамен 40 пайызға дейін жақсартуы мүмкін.

Химиялық тұрақтылық және қалыптастыру сәйкестігі: Негізгі таңдау критерийлері

Қоспаның өнімділігі шахтадағы температура, тұздылық және pH деңгейі сияқты жағдайлардағы химиялық тұрақтылығына байланысты. 300°F (149°C) астам температурада жылулық ыдырау үшін сағат ішінде үйкелісті азайтқыштардың белсенділігі жоғалуы мүмкін, ал pH-пен сәйкессіздік коррозия мен шайыр түзілуін тездетеді. Қалыптастырудың минералогиясы қауіп дәрежесін анықтайды:

Операторлар шынайы кен орын градиенттері бойынша тексерілген қоспалардың басымдығын береді. Мысалы, сазды стабилизаторлар өткізу қабілетін сақтау үшін ағып шығу кезінде жуылып кетуден тұрақты болуы керек. Өндірістік сынақтарда дәстүрлі нұсқалармен салыстырғанда химиялық тұрақты құрамдар ынталандырудан кейінгі өндірудің 22% азайтуына әкелді.

Кен орындарға бағытталған трещин жасау және ынталандыру қоспалары

Түзіліске тән химиялық оптимизация әсер етуші кен орындарының ынталандыруының негізі болып табылады. Трещин жасау және ынталандыру қоспалары тек функция үшін ғана емес, сонымен қатар сәйкестік үшін де құрастырылған, бұл екінші зиянды әсерді азайтады және өткізгіштікті максималдайды.

Карбонат түзілістер: Қышқыл қоспалар және еру кинетикасын оптимизациялау

Карбонат кен орындары агрессивті еру мен бақыланатын реакция кинетикасын теңгеретін қышқыл жүйелерді талап етеді. Хлорлы сутек қышқылы қоспалары (15–28%) басым, бірақ олардың тез реакцияға түсуі тереңірек проникновение үшін ингибиторларды қажет етеді. Оптимизация мыналарды қамтиды:

• Қышқыл-желеу агенттері , сұйықтың жоғалуын азайтады және трещинаның таралуын жақсартады;
• Химиялық баяулатқыштар , 300°F (149°C) температурада реакция жылдамдығын 40–60% баяулатады;
• Ағысты бағыттаушы агенттер , әртекті аймақтар бойынша біркелкі жабылуын қамтамасыз етеді.

Қышқылдың уақытынан бұрын шығындалуы – әсіресе 250°F (121°C) температурадан жоғары болғанда реакция жылдамдығы экспоненциалды өсетін жоғары температуралы доломитте – маңызды қауіп болып табылады. Баяулатылған және эмульгацияланған қышқыл жүйелері дәстүрлі өңдеуге қарағанда тиімді проникновение тереңдігін 30–45% арттырады.

Құмтастар: Саздың стабилизаторлары, темірдің бақылауы және бөлшектердің көшуін болдырмау

Құмтастарды ынталандыру минералдарға сезімталдықты дәлме-дәл болдырмауды талап етеді. Саздың стабилизаторлары сіңірілу нәтижесінде пайда болатын өткізгіштіктің жоғалуын болдырмау үшін қажет; темірдің ингибиторлық қоспалары қышқылмен әрекеттесу кезінде феррик гидроксидтің түзілуін болдырады; ал бөлшектердің көшуін бақылайтын суперфаттар бөлшектердің орын ауыстыруын басады. Кеңінен қолданылатын шешімдерге:

• Төртінші реттік амин стабилизаторлары , өткізгіштікті нашарлатпай-ақ саздың тұрақты бекітілуін қамтамасыз етеді;
• Тотықсыздандырғыш агенттер , ағып шығу кезінде еріген темірдің концентрациясын 5 ppm-нан төмен ұстайды;
• Дисперстік бөлшектерді бақылауға арналған бетбелгісіз заттар , жоғары жылдамдықты ұңғымаларда миграцияны 80% дейін төмендетеді.

Бұл шаралар екінші реттік түзілісте пайда болатын зақымдануды – стимулдаудан кейінгі өнімділіктің төмендеуінің негізгі себебін – тікелей шешеді. Оптимизацияланған химиялық қоспалар жоғары иллитті құмтасты ойыста өндірудің көрсеткішін 25% дейін арттырады.

Қиын жағдайлар үшін жоғары өнімді трещинлер мен стимулдеу қоспалары

ЖО/ЖБ Тұрақтылығы: Үйкелісті азайтқыштар мен бағыттауыш агенттердің термиялық ыдырау шектері

300 градус Фаренгейттен жоғары температурада жұмыс істейтін ЖБ/ЖБ ұңғымалармен жұмыс істеген кезде, қоспалардың өте тез бұзылуына байланысты сыну өткізгіштігі шамамен 40% немесе одан да кем деңгейге дейін төмендейді. Үйкелісті азайтатын зат ретінде қолданылатын синтетикалық полимерлер белгілі бір температураға жеткен кезде өздерінің тұтқырлығын жоғалтады, ол операторларды насос қысымын күрт арттыруға мәжбүр етеді және тиімді емдеу әдістерін жобалауды қиындатады. Бағыттауыш агенттер де басқа проблема болып табылады, әсіресе зоналық изоляцияның дұрыс болуы үшін берік болуы қажет биологиялық жолмен ыдырайтын бөлшектер. Қазіргі уақытта көптеген операторлар API RP 19D стандарттарына сәйкес тестіленген қоспаларды талап етеді. Керамикалық микросфералар мен жылуға төзімді бетбелгісіздендіргіштер Пермий бассейніндегі 350°F және 15 мың фунт/кв.дюйм (psi) шарттарында тіпті 95% функционалдылықты көрсетсе де, нәтижелер нақты ұңғыма жағдайлары мен қолдану әдістеріне байланысты өзгеруі мүмкін.

Сырғанақ су жүйелері: Полимерлі және полимерсіз үйкелісті азайтқыштардың өндірістік қолданылуы

Суық сумен жару сәттілігі операторлардың минутына 100 баррельден астам жоғары инъекциялау жылдамдығын сақтауы үшін үйкелісті төмендетуге күшті тәуелді. Дәстүрлі полиакриламид негізіндегі үйкелісті азайтқыштар қарсылықты шамамен 70 пайызға дейін төмендетеді, бірақ мұнда бір қиындық бар. Бұл өнімдер проппант жинағының ішінде полимерлі қалдықтар қалдыруға бейім, бұл кейінгі уақытта сұйықтықтардың өтуіне нақты қиындық туғызады. Кейбір жаңа полимерсіз нұсқалар, мысалы, белгілі бір дамытылған сұйылтқыш жүйелері перспективалы болып көрінеді. Олар Эйджл Форд тасымалы аймағында жүргізілген сынақтар бойынша үйкелісті 65-68 пайыз шамасында төмендетіп, осындай түрдегі қабат зақымдану проблемасын туғызбайды. Әрине, бұл альтернативалар бастапқы кезде әр галлонға қымбат тұрады, бірақ уақыт өте қозғалыстағы барлық суретке назар аударсақ, компаниялар ағып шығатын суды шамамен 30 пайыз сирегірек тазарту қажет екенін байқайды. Бұл ұңғымалар ұзақ уақыт өнімді болып қалады және техникалық қызмет көрсету мен тазалау жұмыстарына аз тоқтатулар болатындықтан, ұзақ мерзімді тұрғыдан ақша үнемдейді.

Тұрақтылық және пайдалылық: Келесі ұрпақтың трещинаны кеңейту және стимулдеу қоспалары

Экологиялық тиімді қоспалар: биыдыратындығы, улылығы және ағып шығу өнімділігінің тепе-теңдігі

Қоршаған ортаға зиянын тигізбейтін соңғы ұрпақтың фракциялау және стимулдеу қоспалары түптік өнімділікті нашарлатпай-ақ операторларға экожасыл болуға көмектесуде. ОЭСР 301В стандарттарына сәйкес, заманауи өнімдердің көпшілігі шамамен бір ай ішінде 80-90 пайызына дейін ыдырайды және тұздылық жоғары, температура ыстық болған кезде де әлі де жақсы ұстайды. Бірақ мұнда әрқашан да келісім-шарт болады. Токсикалық әсері төмен нұсқалары беттік әрекеттесулері өзгергендіктен, әдетте 15-20 пайызға баяу ағып шыға бастайды. Қоспалардың құрамын дұрыс таңдап алсаңыз, судың ластану қаупі шамамен 40 пайызға дейін төмендейді, ал проппанттардың жарықшалар бойынша қозғалысы жақсы сақталады. Жаңа өнімдерді әзірлеу кезінде компаниялар өмірлік циклдың толық кезеңін ескеруге кірісті, бірақ нақты нәтижелер қойнау кен орнына тән факторларға байланысты – ыстықтық деңгейіне, қандай тұздардың болуына және тау жынысының өзіне қарай әлдеқайда әртүрлі болуы мүмкін.

Сұйықтықты қалпына келтіруді жақсарту: Тұтқырлықты төмендететін заттар мен өткізгіштікті қалпына келтірушілер тұтқырланған қанығу деңгейін азайту үшін

Жаңа түрдегі эмульгаторлар мен наноөлшемді сорғыштылықты қалпына келтірушілер трещинаның сұйығы мен жыныс қабатындағы бар гидрокарбондардың шекарасындағы кернеуді төмендету арқылы ұңғымалардан қайтарылатын сұйық мөлшерін арттыруға нақты әсер етуде. Осы эмульгаторлар жыныс қабатындағы сұйықтың қалыңдауын азайту арқылы жұмыс істейді. Тығыз құмтасты резервуарларда өткізілген бақылаулар ағынның қайтарылу деңгейін 25-30 пайызға дейін арттыруға болатынын көрсетті. Сол уақытта, сорғыштылықты қалпына келтірушілер жыныстағы саздың ісінуі мен ұсақ бөлшектердің орын ауыстыруы сияқты мәселелерді болдырмауға көмектеседі және стимулдеу шараларынан кейін бастапқы сорғыштылықтың 90 пайызынан астамын сақтап қалады. Бұл технологиялар интеграцияланған жүйелерде бірге қолданылған кезде операторлар дәстүрлі әдістерге қарағанда шамамен жартысына жуық қосымша қайтарылатын сұйық алуды байқайды. Сонымен қатар, құны да қолайлы — су құю шығындары баррель сайын шамамен елу центке төмендейді. Бұл жағдай жаңа су қажеттілігін азайтатын және жалпы тасталатын қалдықтар көлемін төмендететіні үшін экологияға да пайдалы, сонымен қатар операциялық нәтижелерді жақсартады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Жарылғыш және стимуляциялау қоспаларының негізгі қызметтері қандай?

Жарылғыш және стимуляциялау қоспалары негізінен қиын түрде орындалатын түптік жағдайлардағы реологиялық бақылау, тасымалдау тиімділігі, химиялық тұрақтылық және қабатпен сәйкестікті қамтамасыз ету үшін қолданылады. Олар сұйық ағынын тиімдестіруге, проппант таралуын жақсартуға және екіншілік қабат зақымдануын болдырмауға көмектеседі.

Үйкелісті азайтқыштар қалай жұмыс істейді?

Үйкелісті азайтқыштар түбіртек ішіндегі қысымның төмендеуін азайту арқылы қысым жоғалтуын төмендетеді, бұл сұйықты енгізу тиімділігін арттырады. Олар соңғы су жүйелері мен жоғары температуралы қолданбаларда маңызды рөл атқарады.

Қабатқа тән химиялық оптимизация неге маңызды?

Қабатқа тән химиялық оптимизация өнімділікті максималдандыру және екіншілік зақымдануды минималдандыру үшін қоймадағы жағдайлармен сәйкестікті қамтамасыз етеді, осылайша жалпы скважинаның жұмыс істеуін жақсартады.

Экологиялық тиімді қоспалар деген не?

Экожүйеге қолайлы қоспалар — улылықты төмендетуге және биылғыштықты арттыруға, сонымен қатар құдықтың тиімді жұмыс істеуін сақтауға арналған қоршаған ортаға қолайлы нұсқалар.