Мұнайды химиялық жолмен қалпына келтіруді күшейту (МҚБ) әдістерінде, әсіресе терең сулы мұнай және газ кен орындарын игеруде полимерді су басуда, полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын дәл бақылау өте маңызды. Мұнай коллекторларында оңтайлы сыпыру тиімділігіне қол жеткізу полимер ерітіндісінің қасиеттерін жедел реттеуді қажет етеді. Зертханалық тұтқырлықты өлшеудің дәстүрлі әдістері тым баяу, мерзімді қолмен сынама алуға және кешіктірілген талдауға негізделген. Бұл алшақтық полимердің сәйкес келмеуіне, айдалатын сұйықтықтың қозғалысын нашар бақылауға және сайып келгенде, мұнайды қалпына келтіру тиімділігінің төмендеуіне немесе пайдалану шығындарының артуына әкелуі мүмкін. Енді желілік тұтқырлықты өлшеу құралдары өндіріс ағынында тікелей нақты уақыт режимінде үздіксіз бақылауға мүмкіндік береді, терең сулы кен орындарының жылдам қарқынмен жұмыс істеу талаптарын қанағаттандырады және мұнайды қалпына келтіруді күшейтетін полимерлер үшін тұтқырлықты жақсы басқаруды қамтамасыз етеді.
Терең сулы мұнай және газ кен орындарында полимерлік су тасқыны және мұнай өндіруді арттыру
Мұнай өндіруді жақсарту (МӨЖ) мұнай өндіруді бастапқы және қосымша әдістерге қол жеткізуден тыс арттыру үшін жасалған озық әдістерді қамтиды. Терең судағы мұнай мен газды барлау кеңейген сайын, бұл коллекторлар көбінесе күрделі геологиялық құрылымдар мен жоғары пайдалану шығындарына ие болады, бұл МӨЖ-ны қорларды барынша арттыру және мұнай мен газ кен орындарын игеру экономикасын жақсарту үшін маңызды етеді.
Полимерлік су тасқыны мұнай өндіруді күшейту үшін терең су ортасында жиі қолданылатын жетекші химиялық EOR әдісі болып табылады. Полимерлік су тасқыны кезінде суда еритін полимерлер - көбінесе гидролизденген полиакриламид (HPAM) - айдалатын суға қосылады, бұл оның тұтқырлығын арттырады және коллектор ішіндегі қозғалғыштықты жақсы басқаруға мүмкіндік береді. Бұл процесс әсіресе теңізде өзекті, мұнда айдалатын су мен тұтқыр мұнай арасындағы қолайсыз қозғалғыштық арақатынасы дәстүрлі су тасқынының тиімділігін шектейді.
Дәстүрлі су тасқынында тұтқырлығы төмен су мұнайды жоғары өткізгіштік аймақтары арқылы «саусақтарымен» айналып өтуге бейім, бұл көмірсутектердің айтарлықтай көлемін қалпына келтірмей қалдырады. Полимерлі су тасқыны мұнай коллекторларындағы сыпыру тиімділігін арттыру арқылы бұған қарсы тұрады, бұл коллектордың үлкен бөлігінің сыпырылып, мұнай өндіру ұңғымаларына қарай жылжуын қамтамасыз ететін тұрақтырақ ығысу фронтын жасайды. Далалық деректер полимерлі EOR су тасқынымен салыстырғанда мұнайды біртіндеп алуды 10%-ға дейін және пилоттық масштабта орналастыруды 13%-ға дейін жақсарта алатынын көрсетеді.
Терең сулы ортадағы экономикалық және логистикалық шектеулер процестің тиімділігінің маңыздылығын арттырады. Полимерлі су тасқыны су шығынын азайту мүмкіндігін көрсетті, бұл сұйықтықты өңдеу және бөлу үшін энергия қажеттіліктерін азайтуға әкеледі - бұл теңіз қондырғылары үшін маңызды артықшылықтар. Сонымен қатар, бұл әдіс суды басқару талаптарын төмендету арқылы мұнай өндірісінің көміртегі ізін азайта алады, бұл шығарындыларды азайту мақсаттарын қолдайды.
Полимерлі су басудың тиімділігі мұнайды қалпына келтіруді жақсарту үшін полимерлердің тұтқырлығын дәл өлшеуге байланысты. Мұнайдың тұтқырлығын өлшеу құралдары, мұнайдың тұтқырлығын сынау жабдықтары және жоғары өнімді полимердің тұтқырлығын сынау хаттамалары сияқты технологиялар полимер ерітіндісінің қасиеттерін бақылауда, қиын су асты жағдайларында өнімділікті қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Бұл өлшеулер полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын дәл талдауға мүмкіндік береді, сыпыру тиімділігін арттыруды да, полимерлі су басудың далалық қолданылуының жалпы экономикасын да оңтайландырады.
Мұнай және газ кен орны
*
Полимерлік су тасқынындағы тұтқырлықтың маңызды рөлі
Неліктен тұтқырлық тиімді полимерлік су тасқынының негізгі факторы болып табылады
Тұтқырлық полимерлі су тасқынының мұнай өндіруді арттыруының негізінде жатыр, себебі ол коллектор ішіндегі ығыстырылатын және ығыстырылатын сұйықтықтар арасындағы қозғалғыштық арақатынасын тікелей басқарады. Терең сулы мұнай-газ кен орындарын игеруде мақсат - айдалатын сұйықтықтың (әдетте полиакриламидтің сулы ерітіндісі, көбінесе HPAM) табиғи мұнайдың тұтқырлығымен жақсы қарама-қайшы келетін тұтқырлықпен қозғалуын қамтамасыз ету арқылы қалдық мұнайды мүмкіндігінше көп жұмылдыру. Бұл жоғары тұтқырлық полимер ерітіндісінің коллектордың үлкен көлемінен өтуіне мүмкіндік береді, бұл ығыстырылатын сұйықтық пен тұзаққа түскен көмірсутектер арасындағы байланысты жақсартады.
Полимер ерітіндісінің тұтқырлығын таңдау теңдестіру әрекеті болып табылады. Тым төмен болса және су бұрыннан бар жоғары өткізгіштік арналары бойынша жүреді, мұнайдың көп бөлігін айналып өтеді; тым жоғары болса, инъекциялық мәселелер туындайды, бұл, әсіресе терең су сценарийлерінде жиі кездесетін гетерогенді формацияларда немесе төмен өткізгіштік аймақтарында қабаттың бітелу қаупін арттырады. Зерттеулер HPAM концентрациясын мұқият реттеу - әдетте терең суда қолдану үшін 3000-3300 мг/л шегінде - операторларға шамадан тыс инъекция қысымына немесе пайдалану мәселелеріне тап болмай, мұнайдың жалпы ығысуын барынша арттыруға мүмкіндік беретінін көрсетеді.
Полимер ерітіндісінің тұтқырлығы мен сыпыру тиімділігі арасындағы байланыс
Сыпыру тиімділігі инъекцияланған полимер ерітіндісінің тиімді түрде ығыстыратын коллектор майының үлесін білдіреді. Ол тұтқырлық коэффициентімен (M) тікелей байланысты, ол ығыстыратын сұйықтықтың тұтқырлығының ығыстырылған майдың тұтқырлығына бөлінуі ретінде анықталады:
M = μ_ығыстыру / μ_май
M 1-ге жақындағанда, фронт біркелкі қозғалады, бұл оңтайлы сыпыру тиімділігін арттырады және тұтқыр саусақпен ағып кетуді азайтады (тұтқырлығы төмен сұйықтықтардың майды айналып өтіп, серпімді арналар жасау үрдісі). Судың тұтқырлығын арттыру - әдетте HPAM немесе оның гибридтерін еріту арқылы - қозғалғыштық коэффициентін идеалды мәндерге қарай жылжыта алады, бұл дәстүрлі су тасқынымен салыстырғанда сыпыру тиімділігін айтарлықтай арттырады.
Эмпирикалық дәлелдер жоғары тұтқырлықтағы полимер ерітінділерін қолдану мұнай өндірудің 5%-10%-ға дейін артуына әкелетінін көрсетеді, бірақ 0,1% PAM қолданатын бақыланатын микрофлюидтік зерттеулерде 23%-ға дейін жетуі мүмкін. Бұл жақсарту кен орнында айтарлықтай жетістіктерге әкеледі, әсіресе полимерлер терең судағы мұнай мен газды барлауда кең таралған температура мен тұздылық қиындықтарына төтеп беру үшін жасалған кезде.
Полиакриламид тұтқырлығының мұнай ығысуын барынша арттыруға әсері
Полиакриламид беретін тұтқырлық химиялық жолмен мұнайды қалпына келтіру әдістеріндегі негізгі өнімділік қозғаушы күші болып табылады, бұл айдалған ағынның ауқымын да, біркелкілігін де анықтайды. Зертханалық, далалық және модельдеу зерттеулері полиакриламид тұтқырлығының жоғарылауы мұнай ығысуын барынша арттыратын бірнеше механизмдерді атап көрсетеді:
- Қозғалғыштықты басқаруды жақсарту:Тұтқырлықтың жоғарылауы су мен майдың қозғалғыштық қатынасын тиімді түрде төмендетеді, тұтқыр саусақтардың ісінуін және арналардың пайда болуын басады, сонымен қатар бұрын сыпырылмаған маймен жанасуды жақсартады.
- Гетерогенді резервуарлардағы ығысудың жоғарылауы:Ағынға жоғары кедергі ығыстыратын фронтты төмен өткізгіштік аймақтарына итермелейді, басқаша айналып өткен көмірсутектерді қосады.
- Синергетикалық қозғалғыштық және капиллярлық ұстау әсерлері:Басқа агенттермен (мысалы, нанобөлшектер, тармақталған гельдер) біріктірілген кезде, жоғары тұтқырлықтағы полиакриламидтік жүйелер, әсіресе жоғары температуралы немесе жоғары тұздылық жағдайында, сыпыру және ығыстыру тиімділігінің одан әрі жақсаруын көрсетеді.
Мысалы, полимер/нано-SiO₂ композиттері 90°C температурада 181 мПа·с тұтқырлық көрсетті, бұл оларды дәстүрлі HPAM ыдырап кететін немесе шамадан тыс сұйылтылатын терең су жағдайлары үшін өте қолайлы етеді. Сол сияқты, поливинилпирролидонмен (PVP) будандастырылған полиакриламид тұзды ерітіндіде және температуралық стресс жағдайында тұтқырлықты сақтауда гибридті емес полимерлерден айтарлықтай асып түседі. Бұл жетістіктер полимерді су басатын кен орындарын қолданудың сенімділігі мен тиімділігін арттыруға мүмкіндік береді, бұл қиын коллекторларда мұнайдың ығысуының артуына тікелей әкеледі.
Түптеп келгенде, полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын дәл өлшеу және жобалау мүмкіндігі – полимер ерітіндісінің тұтқырлығын өлшеудің озық әдістерін және майдың тұтқырлығын өлшеу құралдарын қолдана отырып – қазіргі заманғы мұнай және газ кен орындарында полимермен су басудың сәтті және үнемді жобаларының негізі болып қала береді.
Полимер ерітіндісінің тұтқырлығын өлшеу принциптері мен әдістері
Тұтқырлықты өлшеу полимерлі су тасу арқылы мұнайды қалпына келтіруді жақсартуда (МСЖ) маңызды рөл атқарады, сұйықтықтың қозғалғыштығына, мұнай коллекторларындағы сыпыру тиімділігіне және химиялық жолмен мұнайды қалпына келтіру әдістерінің жалпы табысына әсер етеді. Полиакриламид және оның гидролизденген полиакриламид (ГППМ) сияқты туындылары жиі қолданылатын полимерлер болып табылады. Олардың ерітінді реологиясы, әсіресе тұтқырлығы, әсіресе терең сулы мұнай және газ кен орындарын игеруге тән экстремалды температура мен тұздылық жағдайында полимерлі су тасу арқылы сыпыру тиімділігінің артуына тікелей әсер етеді.
Капиллярлық вискозиметрлер
Капиллярлық вискозиметрлер полимер ерітіндісінің алдын ала белгіленген қысым немесе гравитация кезінде тар түтік арқылы ағынын уақыт бойынша анықтау арқылы тұтқырлықты анықтайды. Бұл әдіс қарапайым және су тәрізді және орташа тұтқыр сұйықтықтарды май тұтқырлығын тексеру жабдықтарын күнделікті тексеру үшін кеңінен қолданылады. Стандартты капиллярлық вискозиметрия Ньютондық мінез-құлықты болжайды, бұл полимер ерітінділерінің ығысу жылдамдығы өте төмен болып қалатын және құрылымдар айтарлықтай деформацияланбайтын жерлерде сапаны бақылау үшін сенімді етеді.
Шектеулер:
- Ньютондық емес полимерлер:Көптеген EOR полимерлері классикалық капиллярлық әдістермен анықталмайтын ығысу-жіңішкеру және тұтқыр-серпімді мінез-құлықтарды көрсетеді, бұл нақты өріс тұтқырлығын төмендетуге немесе бұрмалауға әкеледі.
- Полидисперстілік және концентрация әсерлері:Капиллярлық вискозиметрдің көрсеткіштері әртүрлі молекулалық салмақ үлестірімдері бар полимер ерітінділерінде немесе далалық операцияларға тән сұйылтылған/күрделі қоспаларда бұрмалануы мүмкін.
- Эластокапиллярлық жұқарудың күрделілігі:Капиллярлық ыдырау экстенсиялық реометрлері экстенсиялық тұтқырлықты өлшей алса да, нәтижелер қолданылатын геометрия мен параметрлерге қатты тәуелді, бұл полимерлі су тасқыны сұйықтықтарының нәтижелеріне белгісіздік қосады.
Айналмалы вискозиметрлер
Айналмалы вискозиметрлер негізгі тас болып табыладыполиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын талдаузертханаларда да, пилоттық қондырғыларда да. Бұл құралдар үлгіге батырылған айналмалы шпиндельді немесе спиральды пайдаланады, бұл әртүрлі ығысу жылдамдықтары диапазонындағы қозғалысқа төзімділікті өлшейді.
Күшті жақтары:
- Ньютондық емес мінез-құлықтарды, мысалы, ығысу жылдамдығы артқан сайын тұтқырлық төмендейтін ығысу-жіңішкеруді сипаттауда шебер - бұл полимермен толтырылған EOR сұйықтықтарының көпшілігінің анықтаушы ерекшелігі.
- Тұтқырлықтың ығысу жылдамдығына тәуелділігін сандық бағалау үшін модельді сәйкестендіруге (мысалы, қуат заңы, Бингем) мүмкіндік беріңіз.
- Резервуар тәрізді жағдайларды модельдеу және олардың тұтқырлыққа әсерін бақылау арқылы температура мен тұздылықты скринингтеуді қолдаңыз.
Мысалдар:
- Жоғары ығысу жылдамдығында немесе жоғары температурада/тұздылықта HPAM және арнайы полимерлер ыдырайды немесе тураланады, бұл тиімді тұтқырлықты төмендетеді; бұл үрдістерді айналмалы вискозиметрияда оңай байқауға болады.
- Айналмалы реометрлер тұтқырлықтың жоғалуын және тізбектің деградациясын бағалау үшін күтілетін ұңғыма түбіндегі кернеу жағдайларын модельдей алады, бұл жоғары өнімді полимер тұтқырлығын сынау және сенімді полимерді таңдау үшін маңызды.
Тұтқырлықты өлшеу: заманауи тәсілдер мен құралдар
Тұтқырлықты өлшейтін құралдар: сипаттамасы және жұмыс істеу принципі
Қазіргі заманғы желілік вискозиметрлер технологиялық желілерге тікелей батыруға арналған, бұл сынамаларды үзбей үздіксіз тұтқырлық талдауын қамтамасыз етеді. Негізгі технологияларға мыналар жатады:
Дірілдеуіш вискозиметрлер:Лоннметр вискозиметрлері сияқты құрылғылар полимер ерітіндісіне батырылған тербелмелі элементтерді пайдаланады. Тербелістің амплитудасы мен демпферленуі тұтқырлық пен тығыздыққа тікелей байланысты, бұл полиакриламид ерітінділері сияқты көп фазалы немесе Ньютондық емес сұйықтықтарда сенімді өлшеуге мүмкіндік береді. Бұлар жоғары температура мен қысымға төзімді және мұнай кен орындарында жұмыс істеуге өте қолайлы.
Полимерлі су тасқыны операцияларында үздіксіз онлайн бақылаудың артықшылықтары
Полимерлі су тасқыны саласындағы қолданбаларда үздіксіз, сызықтық тұтқырлықты өлшеуге көшу көп деңгейлі пайдалану артықшылықтарын береді:
Сыпырудың тиімділігін арттыру:Тұрақты бақылау полимердің тұтқырлығы оңтайлы диапазоннан тыс ауытқып кеткен жағдайда жедел араласуға мүмкіндік береді, полимерді су басудың мұнайды қалпына келтіру бағдарламаларын жақсарту кезінде қозғалғыштық коэффициентін және мұнайдың ығысуын барынша арттырады.
Автоматтандырылған процесті түзету:SCADA платформаларына қосылған майдың тұтқырлығын өлшеу құралдары тұйық циклді басқаруды жеңілдетеді, мұнда мөлшерлеуді немесе температураны нақты уақыт режиміндегі полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын талдауға жауап ретінде автоматты түрде реттеуге болады. Бұл процестің тұрақтылығын арттырады, өнім қоспасын қатаң спецификацияларда сақтайды (кейбір жағдайларда ±0,5%) және полимер қалдықтарын азайтады.
Жұмыс уақытының және жұмыс күшінің қысқаруы:Автоматтандырылған, желілік жүйелер жиі қолмен іріктеуді алмастырады, жауап беру уақытын жеделдетеді және күнделікті тестілеуге арналған далалық қызметкерлердің қажеттілігін азайтады.
Процесс және шығындардың тиімділігі:Solartron 7827 және CVI компаниясының ViscoPro 2100 сияқты өнеркәсіптік қондырғыларында көрсетілгендей, тұтқырлықты үздіксіз бақылау мұнай өндірісін 20%-ға дейін арттыра алады, полимер шығынын азайта алады және дәл сапаны бақылау арқылы реактордың немесе ұңғыманың тиімділігін жақсарта алады.
Аналитика үшін жақсартылған деректер:Нақты уақыттағы деректер ағындары әдеттегі процестерді оңтайландырудан бастап болжамды техникалық қызмет көрсетуге дейінгі кеңейтілген аналитиканы қамтамасыз етеді, бұл полимерлі су тасқыны операцияларының үнемділігі мен болжамдылығын одан әрі арттырады.
Далалық мақсатта қолданылатын мұнай тұтқырлығын өлшеу құралдарын таңдаудың негізгі өнімділік критерийлері
Қатал және шалғай мұнай кен орындары ортасында мұнайды қалпына келтіруді жақсартатын полимерлердің тұтқырлығын өлшеуге арналған жабдықты таңдаған кезде келесі критерийлер өте маңызды:
Төзімділік және қоршаған ортаға төзімділік:Құралдар терең сулы орталарға тән жоғары температураға, жоғары қысымға (HTHP), коррозиялық сұйықтықтарға және абразивті бөлшектерге төтеп беруі керек. Rheonics SRV сияқты тот баспайтын болат және герметикалық жабық корпустар ұзақ қызмет ету үшін өте маңызды.
Өлшеу дәлдігі және тұрақтылығы:Тұтқырлықтағы шамалы ауытқулар сыпыру тиімділігіне және майдың алынуына айтарлықтай әсер етуі мүмкін болғандықтан, жоғары ажыратымдылық пен температураны өтеу міндетті болып табылады. Аспаптардың жұмыс температурасы мен қысым диапазондарында құжатталған дәлдігі болуы керек.
Интеграция және автоматтандыруға дайындық:Қашықтан бақылау үшін SCADA, IoT телеметриясы және сандық деректер шиналарымен үйлесімділік қазір негізгі талап болып табылады. Техникалық қызмет көрсетуді азайту үшін өзін-өзі тазалау механизмдерін, сандық калибрлеуді және деректерді қауіпсіз беруді іздеңіз.
Үздіксіз жұмыс істеу мүмкіндігі:Құрылғылар үнемі өшірілмей немесе қайта калибрлемей жұмыс істеуі керек, бұл тәулік бойы жұмыс істеуді қамтамасыз етеді және араласу қажеттіліктерін азайтады - бұл пилотсыз немесе су асты қондырғылары үшін маңызды.
Нормативтік және салалық сәйкестік:Жабдықтар мұнай-газ секторында қолданылатын қауіпсіздік, электромагниттік үйлесімділік және технологиялық құралдар бойынша халықаралық стандарттарға сәйкес келуі керек.
Нақты әлемдегі қолдану желілік тұтқырлықты сынау жабдықтарының берік, автоматтандырылған, желіге дайын және дәл болуын талап етеді, бұл қазіргі заманғы мұнай өндіру және терең судағы мұнай мен газды барлаудың негізі ретінде тұтқырлықты үздіксіз бақылауды қамтамасыз етеді.
Полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын басқарудағы негізгі мәселелер
Полимерлі су тасқынынан туындаған мұнай өндіруді арттыру (МӨЖ) үшін, әсіресе қоршаған ортаға әсер ететін факторлар маңызды болатын терең сулы мұнай және газ кен орындарын игеру кезінде тұтқырлықты тиімді басқару өте маңызды. Полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын талдау мұнай коллекторларында мақсатты сыпыру тиімділігіне қол жеткізуде маңызды рөл атқарады.
Терең су жағдайындағы полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығына әсер ететін факторлар
Тұздылық
- Тұздылықтың жоғары әсерлері:Терең су қоймалары әдетте биік қабаттытұздардың концентрациясы, оның ішінде бір валентті (Na⁺) және екі валентті (Ca²⁺, Mg²⁺) катиондары бар. Бұл иондар полиакриламид тізбектерінің айналасындағы электрлік қос қабатты қысады, бұл ораманың пайда болуына және ерітіндінің тұтқырлығын төмендетуге әкеледі. Екі валентті катиондар әсіресе айқын әсер етеді, тұтқырлықты айтарлықтай төмендетеді және полимерді су басудың тиімділігін арттыру тиімділігін төмендетеді.
- Мысал:Цинхай Гази коллекторы сияқты далалық жағдайларда, жоғары тұзды ортада тұтқырлықты сақтау және сыпыру тиімділігін сақтау үшін арнайы полимер және беттік-белсенді зат-полимер (ББЗ) жүйелері қажет болды.
- Термиялық ыдырау:Терең сулы су қоймаларындағы жоғары температура полиакриламид тізбектерінің гидролизі мен ыдырауын жеделдетеді. Стандартты гидролизденген полиакриламид (HPAM) ерітінділері жылулық кернеу кезінде молекулалық салмақтар төмендеген сайын тұтқырлығын тезірек жоғалтады.
- Термиялық тұрақтылық шешімдері:Интеграцияланған нанобөлшектері (мысалы, кремний немесе алюминий оксиді) бар нанокомпозиттік HPAM жүйелері термиялық тұрақтылықтың жоғарылауын көрсетті, тұтқырлықты 90°C және одан жоғары температурада жақсы сақтайды.
- Механикалық әсер:Айдау, айдау немесе кеуекті түзілімдер арқылы ағып өту кезіндегі жоғары ығысу жылдамдығы полимер тізбектерінің үзілуіне әкеледі, бұл тұтқырлықтың айтарлықтай жоғалуына әкеледі. Сорғының қайталанатын жұмысы тұтқырлықты 50%-ға дейін төмендетіп, мұнайды қалпына келтіру тиімділігін төмендетуі мүмкін.
- Кесудің жұқаруы:Полиакриламид ерітінділері ығысу жұқаруын көрсетеді — ығысу жылдамдығы артқан сайын тұтқырлық төмендейді. Мұны полимерді сумен толтыру саласында қолдану кезінде ескеру қажет, себебі әртүрлі ығысу жылдамдықтарындағы тұтқырлық өлшемдері айтарлықтай өзгеруі мүмкін.
- Қоспалардың әсері:Қойма тұзды сулары мен мұнай кен орындарынан өндірілген сулардың құрамында көбінесе темір, сульфидтер немесе көмірсутектер сияқты қоспалар болады. Бұлар полимер ерітінділерінде одан әрі ыдырауды немесе тұнбаға түсуді катализдейді, бұл тұтқырлықты басқаруды қиындатады.
- Қоспалармен араласу:Полиакриламид пен беттік белсенді заттар немесе көлденең байланыстырушы агенттер арасындағы химиялық өзара әрекеттесулер күтілетін тұтқырлық профилін өзгертуі мүмкін, бұл EOR өнімділігін арттыруы немесе тежеуі мүмкін.
- Полимерді таңдау бойынша тапсырыс:Күтілетін тұздылық пен температураға сәйкес келетін HPAM нұсқаларын таңдау немесе сульфондалған полиакриламид сополимерлерін әзірлеу тұтқырлықты сақтауды жақсартады. Зертханалық полимер ерітіндісінің тұтқырлығын өлшеу әдістері бастапқы таңдауды басшылыққа алады, бірақ далалық деректер нақты пайдалану жағдайларында нәтижелерді растауы керек.
- Наноматериалдардың интеграциясы:Нанокомпозиттік су тасқыны сынақтарында көрсетілгендей, SiO₂, Al₂O₃ немесе наноцеллюлоза сияқты нанобөлшектерді қосу полимердің термиялық және механикалық ыдырауға төзімділігін арттырады. Бұл тәсіл су қоймаларының қаттылығынан болатын жағымсыз әсерлерге қарсы тұру үшін барған сайын қолданылуда.
- Ион концентрациясын бақылау:Суды тазарту немесе жұмсақ сумен алдын ала шаю арқылы екі валентті катиондардың деңгейін төмендету иондық көпірлерді азайтады және полимер тізбегінің созылуын сақтайды, осылайша енгізілген тұтқырлықты барынша арттырады.
- Беттік-белсенді зат және көлденең байланыстырушының үйлесімділігі:Беттік белсенді заттардың немесе көлденең байланыстырғыштардың химиялық құрамын басым полимер түрлерін толықтыру үшін бейімдеу жауын-шашын мен күтпеген тұтқырлықтың төмендеуіне жол бермейді.
- Қиысу экспозициясын азайту:Инъекция жүйесін жобалау (төмен ығысу сорғыларын, жұмсақ араластыруды және тегіс құбырларды пайдалану) полимер тізбегінің үзілуін шектейді. Турбулентті ағынды азайту үшін ұңғыма жолдарын жобалау тұтқырлықты сақтауға да ықпал етеді.
- Майдың тұтқырлығын өлшеу құралдарын пайдалану:Кіріктірілген тұтқырлық өлшегіштерін немесе виртуалды тұтқырлық өлшегіштерін (VVM) пайдалану инъекция кезінде полиакриламид тұтқырлығын нақты уақыт режимінде бақылауға мүмкіндік береді, бұл тұтқырлықтың кез келген жоғалуына жылдам жауап беруге мүмкіндік береді.
- Тұтқырлықты бақылау режимдері:Зертханалық май тұтқырлығын тексеру жабдықтары және далалық желілік өлшеу кешенді мүмкіндік бередітұтқырлықты бақылаусақтау орнынан бастап резервуарға кіруге дейінгі тұрақтылықты сақтау үшін маңызды жүйе.
- Деректерге негізделген тұтқырлық модельдері:Температураны, тұздылықты және ығысу әсерлерін ескеретін динамикалық, деректерге негізделген модельдерді енгізу нақты уақыт режимінде инъекция параметрлерін — полимер концентрациясын, инъекция жылдамдығын және реттілігін оңтайландыруға мүмкіндік береді.
- Бейімделгіш CMG немесе Eclipse модельдеулері:Жетілдірілген қойма симуляторлары су тасқынының үлгілерін бейімдеу, мұнай қоймаларындағы сыпыру тиімділігін оңтайландыру және ыдырау немесе адсорбция арқылы полимердің жоғалуын азайту үшін өлшенген және модельденген тұтқырлық мәндерін пайдаланады.
- Өрісті тексеру:Бохай шығанағы мен Оңтүстік Қытай теңізінің терең сулы кен орындарында пилоттық енгізулер экстремалды температура мен тұздылық жағдайында тұрақты, жоғары өнімді полимерлік су басуға қол жеткізу үшін тұтқырлықты бақылауы бар нанокомпозиттік HPAM қолданды.
- Оңтүстік Каролинадағы су тасқынының сәттілігі:Жоғары температуралы, тұздылығы жоғары теңіз кен орындары полимер тұтқырлығын SP қоспаларымен оңтайландыру және нанобөлшектерді тұрақтандырудан кейін мұнай өндірудің 15%-ға дейін жақсарғанын хабарлады.
Температура
Қиысу деградациясы
Қоспалар және химиялық өзара әрекеттесулер
Инъекция кезінде полиакриламидтің тұрақты тұтқырлығын сақтау стратегиялары
Формуланы оңтайландыру
Электролиттер мен қоспаларды басқару
Механикалық және пайдалану тәжірибелері
Процесті модельдеу және динамикалық реттеу
Далалық қолданбалардан мысалдар
Мұнай өндіруді жақсартатын полимерлердің тұтқырлығын тиімді өлшеу осы әсер етуші факторларды мұқият басқаруды және күрделі терең сулы мұнай мен газды барлау орталарында полимерлік су басудың табысты болуын қамтамасыз ету үшін формуладан бастап желілік мониторингке дейінгі заманауи құралдарды қолдануды талап етеді.
Майдың қалпына келуін жақсарту үшін полиакриламид
*
Полимердің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету: қиындықтар мен шешімдер
Терең судағы мұнай мен газды барлауда полимерлі су тасқыны мұнайды қалпына келтіру процестерін жақсартады, бұл сыпыру тиімділігі мен полимерді пайдалануды бұзуы мүмкін көптеген пайдалану кедергілеріне тап болады. Полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын оңтайлы ұстап тұру өте маңызды, себебі тіпті шамалы ауытқулар да коллектордың өнімділігін және жобаның экономикасын төмендетуі мүмкін.
Операциялық қиындықтар
1. Механикалық ыдырау
Полиакриламидті полимерлер айдау және ағын процесінде механикалық ыдырауға осал. Сорғыларда, айдау желілерінде және тарылған тесіктерде жиі кездесетін жоғары ығысу күштері ұзын полимер тізбектерін үзеді, бұл тұтқырлықты күрт төмендетеді. Мысалы, жоғары молекулалық салмақты HPAM полимерлері (>10 MDa) жоғары ығысу жабдықтарынан немесе тығыз коллекторлық жыныстардан өткеннен кейін молекулалық салмақтың күрт төмендеуіне (кейде 200 кДа дейін) ұшырауы мүмкін. Бұл төмендеу сыпыру тиімділігінің жоғалуына және қозғалғыштықты бақылаудың нашарлығына әкеледі, сайып келгенде, мұнайдың біртіндеп алынуының төмендеуіне әкеледі. Жоғары температура және еріген оттегі ыдырау жылдамдығын күшейтеді, дегенмен қысым мен тұздылықтың өзгеруі бұл жағдайда онша әсер етпейді.
2. Қабат түзілуіндегі адсорбция және ұстап тұру
Полиакриламид молекулалары коллекторлық жыныстардағы минералды беттерде физикалық түрде адсорбциялануы немесе ұсталуы мүмкін, бұл кеуекті орта арқылы таралатын полимердің тиімді концентрациясын төмендетеді. Құмтастарда физикалық адсорбция, механикалық ұсталу және электростатикалық өзара әрекеттесулер маңызды рөл атқарады. Терең сулы мұнай және газ кен орындарын игеруде кең таралған жоғары тұзды орта бұл әсерлерді күшейтеді, ал жарықшақты жыныс құрылымдары полимердің өтуін одан әрі қиындатады - кейде ұсталуды төмендетеді, бірақ сыпырудың біркелкілігіне байланысты. Шамадан тыс адсорбция химиялық заттарды пайдалану тиімділігін төмендетіп қана қоймай, сонымен қатар in situ тұтқырлығын өзгертіп, қозғалғыштықты басқаруды бұзуы мүмкін.
3. Ерітінділердің ескіруі және химиялық үйлесімділігі
Полимер ерітінділері айдау алдында, кезінде және одан кейін химиялық немесе биологиялық тұрғыдан ыдырауы мүмкін. Қабат суындағы екі валентті катиондар (Ca²⁺, Mg²⁺) көлденең байланыс пен тұнбаға айналуды жеңілдетеді, бұл тұтқырлықтың тез төмендеуіне әкеледі. Тұзды немесе қатты тұзды ерітінділермен үйлесімсіздік тұтқырлықтың сақталуына кедергі келтіреді. Сонымен қатар, белгілі бір микробтық популяциялардың болуы, әсіресе өндірілген суды қайта өңдеу сценарийлерінде, биоыдырауды тудыруы мүмкін. Қабат температурасы және еріген оттегінің болуы бос радикалдар тудыратын тізбектің үзілу қаупін арттырады, бұл қартаю мен тұтқырлықтың жоғалуына ықпал етеді.
Тұтқырлықты үздіксіз өлшеу арқылы процесті басқару
Үздіксіз сызықтық тұтқырлықты өлшеужәне автоматтандырылған нақты уақыт режиміндегі кері байланысты басқару полимерлерді сумен толтыру жұмыстарының сапасын қамтамасыз ету үшін далалық тәжірибеде дәлелденген араласулар болып табылады. Деректерге негізделген виртуалды тұтқырлық өлшегіші (VVM) сияқты озық желілік май тұтқырлығын өлшеу құралдары маңызды процесс нүктелерінде полимер ерітіндісінің тұтқырлығын автоматтандырылған, үздіксіз оқуды қамтамасыз етеді. Бұл құралдар дәстүрлі зертханалық және офлайн өлшеулермен қатар жұмыс істейді, химиялық жолмен жақсартылған мұнайды қалпына келтіру жұмыс процесінде тұтқырлықтың кешенді профилін қамтамасыз етеді.
Бұл жүйелердің негізгі артықшылықтары мен шешімдері мыналарды қамтиды:
- Механикалық тозуды азайту:Тұтқырлықты нақты уақыт режимінде бақылау арқылы операторлар сорғы жылдамдығын реттей алады және ығысу әсерін азайту үшін беттік жабдықты қайта конфигурациялай алады. Мысалы, тұтқырлықтың төмендеуін ерте анықтау - полимердің бұзылуының жақындап келе жатқанын көрсетеді - жұмыс процесіне дереу араласуды тудырады, бұл полиакриламидтің тұтастығын сақтайды.
- Адсорбция және ұстап қалу тәуекелдерін басқару:Жиі, автоматтандырылған тұтқырлық деректерімен полимер банктері мен айдау хаттамаларын динамикалық түрде реттеуге болады. Бұл резервуарға кіретін тиімді полимер концентрациясының сыпыру тиімділігін барынша арттыратынын және байқалған далалық шығындарды ұстап тұруға өтейтінін қамтамасыз етеді.
- Қатаң ортада химиялық үйлесімділікті сақтау:Мұнай өндіруді жақсартатын полимерлерге арналған тұтқырлықты өлшеу тұзды ерітіндінің құрамына немесе ерітіндінің ескіруіне байланысты тұтқырлықтың өзгеруін тез анықтауға мүмкіндік береді. Операторлар реологиялық қасиеттерін сақтау үшін полимер құрамдарын немесе химиялық шламдардың тізбегін алдын ала өзгерте алады, бұл инъекция мәселелерін және біркелкі емес ығысу фронттарын болдырмайды.
- Әдеттегі сызықтық өлшеу:Жеткізу тізбегінде — толтырудан бастап айдауға дейін және ұңғыма сағасында — жоғары жиілікті онлайн тұтқырлықты өлшеуді біріктіріңіз.
- Деректерге негізделген процестерді басқару:Инъекцияланған ерітіндінің мақсатты тұтқырлыққа сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін полимердің мөлшерлеуін, араластыруын немесе жұмыс параметрлерін нақты уақыт режимінде реттейтін автоматтандырылған кері байланыс жүйелерін қолданыңыз.
- Полимерді таңдау және кондициялау:Ығысу/термиялық тұрақтылық үшін жасалған және резервуардың иондық ортасымен үйлесімді полимерлерді таңдаңыз. Жоғары тұздылықты немесе екі валентті катиондарды айналып өту мүмкін болмаған кезде беттік модификацияланған немесе гибридті полимерлерді (мысалы, нанобөлшектер немесе функционалдық топ күшейткіштері бар HPAM) қолданыңыз.
- Кесуді оңтайландыратын жабдық:Далалық және модельдік бағалауда көрсетілгендей, ығысу кернеуіне ұшырауды азайту үшін жер үсті қондырғыларының компоненттерін (сорғылар, клапандар, желілер) жобалау және үнемі тексеру.
- Кәдімгі айқас валидация:Полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын мерзімді зертханалық талдау және далалық үлгі реологиясы арқылы онлайн тұтқырлықты өлшеу нәтижелерін растаңыз.
Тұтқырлықты басқару бойынша тәжірибе жүзінде дәлелденген ұсыныстар
Полимерлі су тасқынынан қорғайтын кен орындарын пайдаланудағы осы озық тәжірибелерді қолдану мұнай коллекторларындағы сенімді тазалау тиімділігін, химиялық жолмен мұнай өндіру жобасының өміршеңдігін сақтауға және күрделі терең сулы ортада мұнай мен газ кен орындарын игеруді оңтайландыруға тікелей ықпал етеді.
Тұтқырлықты оңтайландыру арқылы сыпыру тиімділігін барынша арттыру
Сыпыру тиімділігі мұнайды қалпына келтіруді арттыру (МЖӨ) стратегияларының, әсіресе полимерлі су тасқынында, табысты болуының негізгі параметрі болып табылады. Ол айдалған сұйықтықтың коллектор арқылы қаншалықты тиімді өтетінін, айдаудан өндіру ұңғымаларына ауысатынын және мұнайды жоғары және төмен өткізгіштік аймақтарынан ығыстыратынын сипаттайды. Жоғары сыпыру тиімділігі айдалған агенттер мен қалған мұнай арасындағы біркелкі және кең байланысын қамтамасыз етеді, айналып өтілген аймақтарды азайтады және мұнайды ығыстыру мен қалпына келтіруді барынша арттырады.
Тұтқырлықты арттыру сыпыру тиімділігін қалай жақсартады
Полиакриламид негізіндегі полимерлер, әдетте гидролизденген полиакриламид (HPAM), полимерлі су тасқынынан мұнай өндіруді жақсарту үшін маңызды. Бұл полимерлер айдалатын судың тұтқырлығын арттырады, осылайша қозғалғыштық коэффициентін төмендетеді (сұйықтықтың қозғалғыштығын ығыстыру және ығыстырылған мұнайдың қозғалғыштығын азайту). Қозғалғыштық коэффициенті бірге тең немесе одан аз болуы өте маңызды; ол тұтқыр саусақтардың жиналуын басады және су арналарын азайтады, бұл дәстүрлі су тасқыны кезінде жиі кездесетін мәселелер. Нәтижесінде мұнай коллекторларында полимерлі су тасқынының тиімділігін арттыру үшін маңызды тұрақты және үздіксіз су тасқыны пайда болады.
Полимер формуласындағы жетістіктер, соның ішінде nano-SiO₂ сияқты нанобөлшектерді қосу, тұтқырлықты бақылауды одан әрі жетілдірді. Мысалы, nano-SiO₂-HPAM жүйелері ерітіндіде өзара байланысты желілік құрылымдарды жасайды, тұтқырлық пен серпімділікті айтарлықтай арттырады. Бұл модификациялар біркелкі ығысу фронтын ілгерілету және жоғары өткізгіштік арналары арқылы ағынды шектеу арқылы макроскопиялық сыпыру тиімділігін жақсартады, осылайша басқаша айналып өтілетін мұнайды нысанаға алады. Далалық және зертханалық зерттеулер дәстүрлі полимерлі сумен толтырумен салыстырғанда нано-күшейтілген жүйелермен мұнайды қалпына келтірудің орташа есеппен 6%-ға және айдау қысымының 14%-ға төмендегенін көрсетеді, бұл химиялық заттарды пайдаланудың және қоршаған ортаға пайданың азаюына әкеледі.
Жоғары гетерогенділіктегі коллекторларда циклдік полимерді айдау әдістері, мысалы, төмен және жоғары тұздылықтағы полимер ерітінділерінің кезектесіп отыратын шламдары, in situ тұтқырлығын оңтайландыруға ықпал етеді. Бұл кезеңді тәсіл ұңғымалардың жанындағы жергілікті айдау мәселелерін шешеді және қабаттың тереңірек бөлігінде қажетті жоғары тұтқырлық профильдеріне қол жеткізеді, пайдалану практикасына нұқсан келтірмей, сыпыру тиімділігін барынша арттырады.
Тұтқырлық, сыпыру және мұнайды қалпына келтіру арасындағы сандық байланыстар
Кең ауқымды зерттеулер мен далалық орналастырулар полимер ерітіндісінің тұтқырлығы, сыпыру тиімділігі және мұнайды толық қалпына келтіру арасындағы айқын сандық байланыстарды анықтайды. Өзектің су басуы және реологиялық сынақтар полимердің тұтқырлығын арттыру қалпына келтіруді жақсартатынын үнемі көрсетеді; мысалы, ерітіндінің тұтқырлығын 215 мПа·с дейін арттыру қалпына келтіру коэффициенттерін 71%-дан астамға дейін арттыратыны көрсетілген, бұл су тасқынының бастапқы көрсеткіштерімен салыстырғанда 40%-ға жақсаруды білдіреді. Дегенмен, практикалық оптимум бар: тұтқырлықтың идеалды шекті мәндерінен асып кету қалпына келтіруде пропорционалды өсімсіз инъекцияға кедергі келтіруі немесе пайдалану шығындарын арттыруы мүмкін.
Сонымен қатар, жергілікті шикі мұнайдың тұтқырлығын айдалатын полимер ерітіндісімен сәйкестендіру немесе одан сәл асып түсу – тұтқырлық/гравитациялық қатынасты оңтайландыру деп аталады – гетерогенді және терең сулы мұнай-газ кен орындарын игеруде ерекше маңызды болып шықты. Бұл тәсіл капиллярлық, гравитациялық және тұтқырлық күштерін теңестіру арқылы мұнайдың ығысуын барынша арттырады, бұл модельдеумен (мысалы, UTCHEM модельдері) және нақты әлемдегі далалық деректермен расталады.
Мұнайдың тұтқырлығын өлшеу құралдарын және жоғары өнімді полимердің тұтқырлығын сынауды қоса алғанда, озық бағалау әдістері EOR операциялары кезінде полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын мұқият талдауға мүмкіндік береді. Бұл құралдар үздіксіз оңтайландырудың негізгі бөлігі болып табылады, нақты уақыт режимінде түзетулер енгізуге және су тасқынының өмірлік циклі бойы жоғары сыпыру тиімділігін сақтауға мүмкіндік береді.
Қорытындылай келе, мұнай өндіруді жақсарту полимерлері үшін далалық қолданылатын тұтқырлықты өлшеумен және жетілдірілген модельдеумен қолдау тапқан полимердің су басу тұтқырлығын жүйелі түрде оңтайландыру күрделі мұнай және газ кен орындарының сценарийлерінде, әсіресе терең сулы ортада, сыпыру тиімділігін және жалпы қалпына келтіруді арттырудың негізгі қағидасы болып табылады.
Полимерлі су тасқынын енгізу inТерең сулы мұнай және газ кен орындары
Полимерді жүйелі түрде дайындау, араластыру және сапаны бақылау
Терең сулы мұнай және газ кен орындарын игеруде полимерлі су тасқынымен мұнай өндіруді жақсартудың табысты негізі полиакриламид негізіндегі ерітінділерді мұқият және үнемі дайындау болып табылады. Су сапасына мұқият назар аудару өте маңызды; таза, жұмсақ суды пайдалану мұнай өндіруде полиакриламид тұтқырлығын төмендететін қажетсіз әрекеттесулердің алдын алады. Еріту процесін бақылау қажет — полимер ұнтағы суға біртіндеп орташа араластырумен қосылады. Тым жылдам араластыру полимер тізбегінің ыдырауына әкеледі, ал тым баяу араластыру түйіршіктердің пайда болуына және ерітіндінің толық емес түзілуіне әкеледі.
Араластыру жылдамдығы полимер мен жабдық түріне байланысты реттеледі, әдетте толық ылғалдану мен біртектілікті қамтамасыз ету үшін орташа айналым жиілігін сақтайды. Араластыру ұзақтығы жиі сынама алу және орналастыру алдында полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын талдау арқылы расталады. Ерітінді концентрациясы резервуар талаптарымен анықталады және тиімді тұтқырлықты арттыру мен инъекциялық мәселелерді болдырмау арасындағы теңгерімді сақтай отырып, май тұтқырлығын сынау жабдығын пайдаланып есептеледі.
Теңізде сақтау шарттары қатаң бақылануы керек. Полиакриламид жылуға, жарыққа және ылғалға сезімтал, сондықтан салқын, құрғақ орта қажет. Ерітінділердің ыдырауын болдырмау үшін ерітінділерді енгізу уақытына мүмкіндігінше жақын дайындаңыз. Стандартталған полимер ерітіндісінің тұтқырлығын өлшеу әдістерін қолдана отырып, күнделікті үлгілерді алу және полимердің тұтқырлығын жергілікті жерде жоғары өнімділікпен сынау арқылы далалық сапаны бақылауды жүзеге асырыңыз. Нақты уақыт режиміндегі деректер ерітінділердің мақсатты сипаттамалар шегінде қалуын қамтамасыз етеді, бұл полимерді су басудың тиімділігін арттыруға тікелей әсер етеді.
Үздіксіз мониторингтің және нақты уақыт режимінде түзетудің маңыздылығы
Терең судағы мұнай мен газды барлау жағдайларында полимер ерітіндісінің оңтайлы өнімділігін сақтау үздіксіз желілік тұтқырлықты бақылауды қажет етеді. Деректерге негізделген виртуалды тұтқырлық өлшегіштері (VVM), ультрадыбыстық реометрлер және желілік мұнай тұтқырлығын өлшеу құралдары сияқты технологиялар сұйықтық қасиеттерін нақты уақыт режимінде бақылауды қамтамасыз етеді - тіпті жоғары қысымда, жоғары температурада (HPHT) және тұздылығы өзгермелі ортада да.
Үздіксіз өлшеу сақтау, араластыру, тасымалдау және айдау кезінде полимер реологиясындағы өзгерістерді анықтауға мүмкіндік береді. Бұл жүйелер полимердің су басуына байланысты далалық қолдануды бұзуы мүмкін ыдырау, ластану немесе сұйылту оқиғаларын бірден анықтайды. Мысалы, ұңғыма астындағы дірілдейтін сым сенсорлары тұрақты тұтқырлық профильдерін береді, бұл жер асты резервуарының қажеттіліктеріне сәйкес айдау параметрлерін динамикалық басқаруды қолдайды.
Операторлар мөлшерлеуді дәл реттеу үшін осы нақты уақыт режиміндегі кері байланысты пайдаланады — полимер концентрациясын, айдау жылдамдығын өзгерту немесе қажет болған жағдайда полимер түрлерін ауыстыру. HPAM-SiO₂ сияқты озық нанокомпозиттік полимерлер тұтқырлықтың тұрақтылығының жоғарылауын көрсетеді, ал аспаптар, әсіресе мұнай коллекторларындағы сыпыру тиімділігіне басымдық берілген кезде, дәстүрлі HPAM-дармен салыстырғанда олардың жұмысын сенімді түрде растайды.
Ақылды сұйықтық жүйелері мен сандық басқару платформалары мұнайды қалпына келтіруді жақсарту үшін полимерлердің тұтқырлығын өлшеуді тікелей теңіздегі сырғанақтарға немесе басқару бөлмелеріне біріктіреді. Бұл инъекция бағдарламаларын нақты уақыт режимінде, модельдеуге негізделген оңтайландыруға және инъекциялық жоғалту немесе біркелкі емес сыпыру сияқты мәселелерді тез азайтуға мүмкіндік береді.
Теңіз және терең суда қауіпсіз және тиімді орналастыру тәжірибелері
Теңізде химиялық жолмен мұнай өндіруді жақсарту әдістерін енгізу бірегей пайдалану және қауіпсіздік талаптарын талап етеді. Модульдік сырғанау жүйелері - бұл ең қолайлы тәсіл, олар кен орнының дамуына байланысты орнатылуы және кеңейтілуі мүмкін икемді, алдын ала дайындалған технологиялық қондырғыларды ұсынады. Бұл орнатудың күрделілігін, тоқтап қалу уақытын және шығындарды азайтады, сонымен бірге орналастыруды бақылауды және учаскедегі қауіпсіздікті жақсартады.
Капсулаланған полимерлік технологиялар қауіпсіз және тиімді инъекцияны күшейтеді. Қорғаныш жабындарымен қапталған полимерлер қоршаған ортаның нашарлауына, механикалық ығысуға және резервуар сұйықтықтарына ұшырағанға дейін мезгілсіз ылғалдануға төзімді. Бұл мақсатты жеткізу шығынды азайтады, жанасу нүктесінде толық өнімділікті қамтамасыз етеді және инъекциялық бұзылу қаупін азайтады.
Шешімдердің қолданыстағы су асты инфрақұрылымымен үйлесімділігін тексеру қажет. Бұған жүйеге сұйықтықтарды енгізбес бұрын сипаттаманы тексеру үшін мұнайдың тұтқырлығын тексеру жабдықтарын пайдалану кіреді. Әдеттегі орналастыру сонымен қатар гетерогенді немесе бөлімдерге бөлінген терең су қоймаларында қозғалғыштықты бақылауды және сыпыруды жақсартатын полимер-ауысымды су (PAW) айдау әдістерін қамтиды.
Теңіздегі қауіпсіздік хаттамаларын қатаң сақтау әрбір кезеңде қажет: концентрацияланған химиялық қорларды өңдеу, араластыру операциялары, сапаны тексеру, жүйені тазалау және төтенше жағдайларға жауап беруді жоспарлау. Полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығын үздіксіз өлшеу – резервтеу және дабыл мүмкіндіктерімен – ауытқулардың денсаулыққа, қауіпсіздікке немесе қоршаған ортаға қатысты оқиғаларға ұласпастан бұрын анықталуын қамтамасыз етеді.
Ұңғымаларды орналастыруды оңтайландыру алгоритмдері толтыру стратегияларын басқаруға, мұнай өндіруді жақсартуға және полимер шығынын азайтуға көмектеседі. Бұл алгоритмге негізделген шешімдер техникалық өнімділікті экологиялық және экономикалық факторлармен теңестіреді, теңіздегі мұнай өндіру операцияларының тұрақтылығын қолдайды.
Терең судағы полимерлі су тасқыны кешенді бақылауға негізделген: калибрленген араластыру және мөлшерлеу арқылы жүйелі дайындаудан бастап, қатаң ішкі бақылау және нақты уақыт режимінде реттеу арқылы, модульдік, капсулаланған және қауіпсіз теңізге айдау тәжірибелеріне дейін. Әрбір элемент орналастырудың сенімділігін қамтамасыз етеді, мұнай өндіруді арттыруға бағытталған және қоршаған ортаны қорғаудың барған сайын қатаң стандарттарына сәйкес келеді.
Оңтайлы EOR үшін тұтқырлық өлшемдерін далалық операцияларға біріктіру
Далалық процестерге желілік тұтқырлықты бақылауды біріктіруге арналған жұмыс процесі
Терең судағы мұнай мен газды барлауда полимерлік су тасқыны кезінде мұнай өндіруді жақсартуға (МӨЖ) желілік тұтқырлықты өлшеуді біріктіру далалық жұмыс процестерін үзіліссіз қолмен сынама алудан автоматтандырылған, үздіксіз кері байланысқа өзгертеді. Берік жұмыс процесі мыналарды қамтиды:
- Сенсорды таңдау және орнату:Пайдалану талаптарына сәйкес келетін желілік май тұтқырлығын өлшеу құралдарын таңдаңыз. Технологияларға пьезоэлектрлік жетекпен басқарылатын діріл сенсорлары, онлайн айналмалы Куэт вискозиметрлері және акустикалық реологиялық сенсорлар кіреді, олардың әрқайсысы EOR-да қолданылатын полиакриламид ерітінділерінің тұтқыр серпімді және көбінесе Ньютондық емес мінез-құлқына сәйкес келеді.
- Калибрлеу және бастапқы орнату:Өзгермелі коллекторлық және химиялық жағдайлардағы дәлдікті қамтамасыз ету үшін сызықтық-серпімді және тұтқыр-серпімді калибрлеуді қолдана отырып, озық реологиялық хаттамаларды қолдана отырып, сенсорларды калибрлеңіз. Созылу және DMA калибрлеулерінен алынған тензорлық деректер көбінесе сенімдірек нәтижелерге әкеледі, бұл терең су мұнай және газ кен орындарын игерудің айнымалы контекстінде маңызды.
- Автоматтандырылған деректерді жинау және біріктіру:Нақты уақыт режимінде деректерді жинау үшін құралдарды конфигурациялаңыз. Тұтқырлық деректері маңызды операциялық көрсеткіштермен бірге жинақталуы үшін далалық SCADA немесе DCS жүйелерімен біріктіріңіз. Кіріктірілген калибрлеу процедуралары және автоматтандырылған базалық жаңартулар дрейфті азайтады және беріктікті арттырады.
- Үздіксіз кері байланыс циклдары:Полимердің мөлшерін, су мен полимердің арақатынасын және айдау жылдамдығын динамикалық түрде реттеу үшін нақты уақыт режиміндегі тұтқырлық деректерін пайдаланыңыз. Машиналық оқыту немесе жасанды интеллект арқылы жасалған аналитика мұнай коллекторларындағы химиялық заттарды пайдалануды және тазарту тиімділігін одан әрі оңтайландырады, далалық қызметкерлерге іс жүзінде қолдануға болатын ұсыныстар береді.
Мысал:Терең судағы EOR жобасында зертханалық сынақтарды виртуалды тұтқырлық өлшегіштерімен біріктірілген пьезоэлектрлік сенсорлармен ауыстыру тұтқырлықтың өзгеруін тез анықтауға және түзетуге, полимер шығынын азайтуға және сыпыру тиімділігін арттыруға әкелді.
Шешім қабылдауды қолдау үшін деректерді басқару және түсіндіру
Полимерлерді су басуға арналған далалық қолданбалар үшін далалық операциялар нақты уақыт режимінде, деректерге негізделген шешім қабылдауға көбірек сүйенеді. Мұнай өндіруді жақсартуға арналған полимерлер үшін тұтқырлықты өлшеуді интеграциялау мыналарды қамтиды:
- Орталықтандырылған деректер платформалары:Нақты уақыттағы тұтқырлық деректері орталықтандырылған деректер көлдеріне немесе бұлттық жүйелерге ағын жасайды, бұл доменаралық талдауды және қауіпсіз мұрағаттауды жеңілдетеді. Автоматтандырылған деректерді тексеру және ауытқуларды анықтау сенімділікті арттырады.
- Дабыл және ерекше жағдайларды өңдеу:Автоматтандырылған ескертулер операторлар мен инженерлерге тұтқырлықтың мақсатты белгіленген мәндерден ауытқуы туралы хабарлайды, бұл полимердің ыдырауы немесе күтпеген сұйықтық араласуы сияқты мәселелерге жедел жауап беруге мүмкіндік береді.
- Визуализация және есеп беру:Басқару тақталары тұтқырлық профильдерін, үрдістерін және ауытқуларын нақты уақыт режимінде көрсетеді, бұл тиімді сыпыру тиімділігін басқаруды және ақаулықтарды жылдам жоюды қолдайды.
- Өндірісті оңтайландырумен интеграция:Тұтқырлық деректері өндіріс қарқыны мен қысым көрсеткіштерімен үйлескенде, мұнай өндіру өнімділігін барынша арттыру үшін полимер концентрациясын және айдау стратегияларын динамикалық реттеуге бағыт береді.
Тұтқырлық талдауы мен аспаптарды күнделікті жұмыс тәртібіне енгізу полимерлі сумен толтырылған EOR негізін нығайтады, бұл кеніш операторларына сыпыру тиімділігін белсенді түрде бақылауға, процестің ауытқуларына жауап беруге және терең судағы мұнай-газ операцияларының күрделі жағдайында сенімді, үнемді мұнай өндіруді қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)
1. Неліктен полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығы мұнай өндіруді арттыру үшін полимерлі су тасқынында маңызды?
Полиакриламид ерітіндісінің тұтқырлығы полимерлі су тасқыны кезінде айдалған су мен тұрақты май арасындағы қозғалғыштық арақатынасын тікелей басқарады. Ерітінді тұтқырлығының жоғары болуы айдалған судың қозғалғыштығын төмендетеді, бұл сыпырудың тиімділігін арттырады және су арнасының төмендеуіне әкеледі. Бұл полимер ерітіндісіне ұсталған мұнайды тиімдірек ығыстыруға мүмкіндік береді, бұл терең сулы мұнай және газ кен орындарында мұнай өндірудің артуына әкеледі. Жақсартылған тұтқырлық сонымен қатар судың мерзімінен бұрын ағуын азайтады және мұнайды ығыстыру шебін жақсартады, бұл химиялық жолмен жақсартылған мұнай өндіру әдістерін қолдана отырып, өндірісті барынша арттыру үшін маңызды. Зерттеулер полиакриламидтің жоғары тұтқырлығын сақтау тиімді сыпыру және полимерлі су тасқыны арқылы мұнай өндіруді жақсартуда далалық қолдануды сәтті жүргізу үшін маңызды екенін растайды.
2. EOR операциялары кезінде полимер ерітіндісінің тұтқырлығына әсер ететін негізгі факторлар қандай?
Полимер ерітіндісінің тұтқырлығына бірнеше пайдалану және резервуарға байланысты факторлар әсер етеді:
- Тұздылығы:Тұздылықтың жоғарылауы, әсіресе кальций мен магний сияқты екі валентті катиондармен бірге, полиакриламид тұтқырлығын төмендетуі мүмкін. Ерітінділер су қоймасы жағдайында тұрақты болып қалу үшін жасалуы керек.
- Температура:Жоғары қабат температурасы әдетте ерітіндінің тұтқырлығын төмендетеді және полимердің ыдырауын жеделдетуі мүмкін. Термиялық тұрақты полимерлер немесе қоспалар терең сулы немесе жоғары температуралы кен орындары үшін қажет болуы мүмкін.
- Қиысу жылдамдығы:Сорғылардан, құбырлардан немесе кеуекті ортадан ығысу механикалық ыдырау арқылы тұтқырлықтың жоғалуына әкелуі мүмкін. Жоғары жылдамдықты аймақтардағы серпімділігіне байланысты ығысу арқылы жұқаратын полимерлер артықшылыққа ие.
- Полимер концентрациясы:Полимер концентрациясын арттыру ерітіндінің тұтқырлығын арттырады, сыпыруды жақсартады, бірақ инъекциялық қиындықтарды немесе құнын арттыруы мүмкін.
- Қоспалар:Мұнайдың, қалқымалы қатты заттардың және микроорганизмдердің болуы полимерді ыдыратып, тұтқырлықты төмендетуі мүмкін.
Нанобөлшектерді қоспалар ретінде интеграциялау (мысалы, SiO₂) тұтқырлық пен тұрақтылықты арттыруда, әсіресе қатал тұздылық пен температура жағдайларында перспективалы болды, бірақ агрегация қаупін басқару қажет.
3. Сызықтық тұтқырлықты өлшеу полимерді су басудың тиімділігін қалай жақсартады?
Тұтқырлықты өлшеу полимер ерітіндісін дайындау және енгізу кезінде оның үздіксіз, нақты уақыт режимінде деректерін қамтамасыз етеді. Бұл бірнеше артықшылықтарды ұсынады:
- Дереу кері байланыс:Операторлар тұтқырлықтың өзгеруін бірден анықтай алады және полимер концентрациясына немесе инъекция параметрлеріне жедел түзетулер енгізе алады.
- Сапаны қамтамасыз ету:Әрбір полимер партиясының мақсатты тұтқырлыққа сәйкес келуін қамтамасыз етеді, процестің тұрақтылығын сақтайды және қалдықтарды азайтады.
- Операциялық тиімділік:Баяу зертханалық нәтижелерді күтудің қажеті жоқ болғандықтан, жұмыстың тоқтап қалу уақытын азайтады. Нақты уақыт режимінде басқару автоматтандыруды қолдайды, еңбек шығындарын азайтады және EOR жобасының экономикасын жақсартады.
- Сыпыру тиімділігін оңтайландыру:Инъекция кезінде оңтайлы тұтқырлықты сақтау арқылы сызықтық өлшеу, әсіресе қиын терең сулы мұнай және газ орталарында, сыпыру тиімділігін және мұнайды ығыстыру тиімділігін арттырады.
4. Мұнайдың тұтқырлығын өлшеу үшін қандай құралдар қолданылады?
Мұнай өндіруді жақсарту операцияларында мұнай тұтқырлығын тексеруге арналған бірнеше типтегі жабдықтар қолданылады:
- Сызықтық вискозиметрлер:Процесс ағынында тікелей нақты уақыт режимінде үздіксіз өлшеуді қамтамасыз етеді. Олар берік және автоматтандырылған басқару жүйелеріне интеграциялауға жарамды.
- Айналмалы вискозиметрлер:Fann-35 немесе реометрлер сияқты құрылғылар сұйықтықтың тұтқырлығын өлшеу үшін айналмалы шпиндельді пайдаланады. Бұлар зертханалық және жергілікті топтық сынама алу үшін кең таралған.
- Батпақ воронкалары және дірілдейтін сым вискозиметрлері:Тұтқырлықты жылдам, тіпті дәл емес бағалауды ұсынатын қарапайым, портативті далалық құралдар.
- Жоғары өнімділіктегі тестілеу:Машиналық оқытуды болжау, математикалық модельдеу немесе температура/қысым өтемақысы бар озық мұнай тұтқырлығын өлшеу құралдары, әсіресе цифрлық мұнай кен орындарын игеруде және үздіксіз полимерлерді сумен толтыру операцияларында барған сайын кеңінен қолданылуда.
Аспаптарды таңдау кезінде дәлдік, өрістің беріктігі, құны және деректерді операцияларға біріктіру қажет.
5. Сыпыру тиімділігін оңтайландыру терең сулы кен орындарында мұнай өндіруге қалай ықпал етеді?
Сыпыру тиімділігі айдалған сұйықтықтармен жанасқан және ығыстырылған мұнай коллекторының үлесін білдіреді. Терең сулы мұнай және газ кен орындарын игеруде гетерогенділік, жоғары қозғалғыштық коэффициенттері және арналар сыпыру тиімділігін төмендетеді және айтарлықтай мұнайды айналып өтуге мүмкіндік береді.
Тұтқырлықты басқару арқылы сыпырудың тиімділігін оңтайландыру мыналарды қамтамасыз етеді:
- Кеңірек байланыс:Тұтқырлығы жоғары полимер ерітіндісі су тасқыны фронтын жайып, арналардың пайда болуы мен саусақтардың пайда болуын азайтады.
- Айналып өтілген май аз:Жақсартылған консистенция бұрын сыпырылмаған аймақтарға енгізілген сұйықтықтардың тиюін қамтамасыз етеді.
- Жақсартылған қалпына келтіру коэффициенті:Тиімдірек ығыстыру мұнайдың жинақталған өндірісінің жоғарылауына әкеледі.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 7 қараша
