Кен орнын игеруде мұнай алуда қабат энергиясының жете бермейді
Қабат энергиясы және қысымды ұстаудың қажеттілігі
Кен орнын игеру барысында мұнай өндіру үшін қабат энергиясы әрдайым жеткілікті бола бермейді. Мұнай бергіштіктің жоғары коэффициентіне қол жеткізу және мұнайды қысқа мерзімде қажетті аймақтан алу үшін қазіргі кезде қабат қысымын ұстау (ППД) әдісі кеңінен қолданылады.
Бұл әдіс әдетте қабатқа су немесе газ айдау арқылы жүзеге асырылады. Қысымды ұстау үшін қабатқа табиғи сулар, жер асты сулары, сондай-ақ минералды тұздар мен эмульсиялар қоспасы бар өндірістік сулар айдалуы мүмкін.
Құмкөл кен орнының гидрогеологиялық ерекшеліктері
Құмкөл кен орнының аумағы көбіне өзара жалғасқан ондаған тұзды көлдермен қоршалған. Бұл көлдер жауын-шашынмен және мұнаймен бірге өндірілген сулармен толығып отырады. Барлық мұнайлы горизонттар бір-біріне жақын орналасқан.
Мұнаймен бірге өндірілген қабат сулары рельефтің төменгі учаскелеріне айдалғанда, грунт суларының деңгейі көтеріледі де, сорлардың аумағы ұлғаяды. Грунт сулары деңгейі шамамен 0,15–0,45 м аралығында, көбіне өндірістік сорлардың жоғарғы қабатында болады.
Негізінен айдау ұңғылары арқылы пайдалану ұңғыларынан сорға жіберілген сулар қайта айдалады. Табиғи суларда аз мөлшерде минералды тұздар, әртүрлі газдар және механикалық қоспалар болады. Жоғарғы қабат пен жер асты суларында микроорганизмдер де кездеседі.
Айдалатын судың сапасы: өнімді қабатқа әсер ететін факторлар
Неліктен су сапасы шешуші рөл атқарады?
Айдалатын судың құрамындағы әр компонент (тұздар, газдар, механикалық қоспалар, микроорганизмдер) қабатқа су айдау процесіне тікелей әсер етеді. Сондықтан су айдау жүйесін тұрақты әрі тиімді жүргізу үшін, сапалы сумен қамтамасыз ету қажет.
- Механикалық қоспалар және микроорганизмдер сүзгіленудің кіреберіс аймағында жиналып, өнімді қабаттың өткізгіштігін және айдау ұңғыларының қабылдау қабілетін төмендетеді.
- Құрамдық сәйкессіздік тұздардың тұнбалануын күшейтіп, түп аймағын ластап, қондырғылар жұмысына кедергі келтіреді.
Тұнба түзілу қаупі
Мысалы, құрамында кальций хлориді бар суды сульфатты сумен бірге айдау ерімейтін гипс тұнбасының түзілуіне әкелуі мүмкін. Бұл құбылыс қабаттың сүзгілік қасиеттерін нашарлатып, айдау тиімділігін төмендетеді.
Тотығу және қатты тұнбалар
Егер қабатқа күкіртсутекке қаныққан сұйықтық айдалса және құрамында темір мен оттегі бар су қолданылса, кеуекті ортада тотығу жүріп, қатты гидраттар түріндегі тұнбалардың түзілуі ықтимал.
Құмкөл кен орнында судың микробиологиялық талдауы жүргізілмеген. Алайда айдалған тығыздалған су кей жағдайда коллектор қасиеттерінің нашарлауына негізгі себеп болуы мүмкін.
Сазды жыныстар және дұрыс су түрін таңдау
Егер қабатта белгілі бір мөлшерде саз болса, су айдау үшін тығыздалған су емес, минералданған және саздың ісінуіне жол бермейтін реагенттері бар сулар қолданылғаны дұрыс. Мұндай сулар, керісінше, айдау ұңғысының жұтылу (қабылдау) қабілетін жақсарта алады.
Коррозия: айдау жүйесінің жасырын тәуекелі
Айдау ұңғыларының жұтылу қабілетінің төмендеуі көбіне қабатқа су айдайтын темір құбырлардың коррозияға ұшырауымен байланысты. Су пайдаланылған кезде металл құбырларда химиялық және электрохимиялық коррозия процестері жүреді.
Құбырдың тоттану өнімдері ұңғының түп аймағына түсіп, қысқа уақыт ішінде ұңғының қабылдауын нөлге дейін төмендетуі мүмкін.
Өндірілген қабат сулары: талдау және кері айдаудың маңызы
Бұрын ұзақ уақыт бойы ұңғыдан мұнаймен бірге өндірілген қабат суларына жеткілікті назар аударылмады. Қазір өндірілетін судың көлемі артқандықтан, қабат суларын талдау және оларды қайтадан қабатқа айдау мәселесіне ерекше көңіл бөлінеді.
Қабат суларын талдау нәтижелері олардың қайта айдауға жарамдылығын анықтау үшін қолданылады. Мұнаймен бірге өндірілетін сулар әр кен орнында құрамы бойынша өзгеше болуы мүмкін: минералды тұздардың мөлшері, газдардың болуы және микроорганизмдердің құрамы әртүрлі деңгейде кездеседі.
Қабат суларының негізгі химиялық топтары
- Тығыз хлорлы-кальцийлі немесе хлорлы-кальций-магнийлі сулар
- Сілтілі (гидрокарбонатты натрийлі) сулар
Мұнай кен орындарындағы қабат суларының көпшілігінде негізгі тұздар ретінде натрий хлориді мен кальций хлориді басым болады.
Жаз мезгілінде сордағы тұз концентрациясы 22–24-ке дейін жетуі мүмкін. Соның әсерінен қоспалар мөлшері артып, қондырғылардың жұмысын қиындатады және ұңғының түп аймағын ластайды.
pH көрсеткіші және суды жіктеу
Суды өңдеудің негізгі сипаттамаларының бірі — сутек иондары концентрациясымен анықталатын pH көрсеткіші. Ол сулы ерітінділердің қышқылдық немесе сілтілік ортасын бағалауға мүмкіндік береді.
1-топ
Қышқылды: pH 3-ке дейін
2-топ
Әлсіз қышқылды: pH 4–6
3-топ
Бейтарап: pH 7
4-топ
Әлсіз сілтілі: pH 8–10
5-топ
Сілтілі: pH 11–14
Құмкөл суларының құрамы және зертханалық бағалау
Құмкөл кен орнындағы жер асты сулары тығыздалған ауыз суға қарағанда минералданудың жылдам өсуімен ерекшеленеді. Бұл өзге мұнай горизонттарының тереңдігіне, игерудің екінші әдістеріне, горизонттар арасындағы гидродинамикалық байланыстарға және горизонттардың беткі жағдайына байланысты.
Пайдалану ұңғыларынан алынған суда бром, йод және бор сияқты микрокомпоненттер кездеседі. Суды химиялық зерттеу нәтижелері қабаттың мұнайлылығын сақтау үшін су құрамын бақылаудың тиімді екенін көрсетеді.
Айдауға жарамдылық қалай анықталады?
Қабатқа айдалатын сулардың жарамдылығы зертханалық жағдайда фильтрациялық сынақтар арқылы анықталады. Тығыз (жоғары минералданған) сулардың сапасын бағалауда маңызды көрсеткіштердің бірі — олардың құрамындағы темір мөлшері.
Айдалатын судың сапасын реттеу әр кен орнының коллекторлық қасиеттерін ескере отырып жүргізілуі тиіс. Механикалық қоспалардан бөлек, қабатқа әсер ететін факторлардың қатарына әртүрлі микроорганизмдер және айдалатын судың құрамындағы биологиялық компоненттер де кіреді.