Kömür gatlaklaryndaky metan gazynyň çykarylmagyny iň ýokary derejä çykarmak üçin döwülme suwuklygynyň netijeli dolandyrylmagy möhümdir. Iş wagtynda döwülme suwuklygynyň reologiýasy barada derhal maglumat bermek arkaly hakyky wagtdaky ýapyşyklyk ölçegleri bu kynçylyklary çözýär. Pes geçirijilik we çylşyrymly mikrostrukturalar bilen kesgitlenen kömür gatlaklaryndaky metan (KGM) gorlary, gidrawliki döwülme we optimal metan gaýtadan işlenmesini üstünlikli amala aşyrmak üçin döwülme suwuklygynyň häsiýetleriniň takyk gözegçiligini talap edýär.
Işleýiş kynçylyklary dowam edýär, esasan hem geliň doly bölünmezligi, döwülme suwuklygynyň yzyna akymynyň netijesizligi we metanyň optimal däl sorbsiýasy. Geliň doly bölünmezligi kömür gatlaklarynda polimer galyndylarynyň saklanmagyna getirýär, metanyň akymyna düýpli päsgel berýär we gaýtadan dikeldilme tizligini peseldýär. Gidrawliki döwülme suwuklyklarynyň netijesiz yzyna akymy geçirijilik zeperini has-da güýçlendirýär, çykaryş netijeliligini has-da peseldýär we guýulary arassalamak wagtyny uzaldýar. Bu päsgelçilikler bilelikde gazyň öndürilişini çäklendirýär we iş çykdajylaryny ýokarlandyrýar.
Kömür gatlagyndan metan çykarmak barada düşünmek
Kömür gatlagyndaky metan näme?
Kömür gatlak metany (KGM), esasan kömüriň içki ýüzlerinde adsorbsiýa edilip, käbiri kömür gatlagynyň döwülme ulgamynda bolýan tebigy gazyň bir görnüşidir. Gözenekli dag gatlaklarynda toplanýan adaty tebigy gazdan tapawutlylykda, KGM kömüriň özboluşly mikrogözenek häsiýetleri we uly içki ýüzüniň meýdany sebäpli kömür matrisasynyň içinde saklanýar. Metan adsorbsiýa güýçleri tarapyndan saklanýar, bu bolsa onuň çykmagyny suw howdanyndaky basyş üýtgemelerine we kömür gatlaklaryndaky desorbsiýa proseslerine bagly edýär.
KBM suw howdanlary adaty gaz çykarmak bilen deňeşdirilende tapawutly kynçylyklary döredýär. Kömüriň iki gözenekli orta gurluşlary — mikrogözenekler bilen birlikde tebigy döwülmeler (ýaryklar) — geçirijiligiň esasan döwülme baglanyşygy bilen kesgitlenýändigini, gazyň saklanylyşy bolsa kömür matrisasynyň ýüzüniň meýdany bilen kesgitlenýändigini aňladýar. Çykaryş tizlikleri üýtgeýän stres meýdanlary we geologiki heterojenlik sebäpli giňden üýtgeýär. Kömür matrisasynyň şişmegi, esasanam gaýtadan işlemegi güýçlendirmek üçin CO₂ inýeksiýasy wagtynda (CO₂-ECBM), döwülme giňligini azaldyp we geçirijiligi peseldip, gaz akymyny azaldyp biler, ýöne käte bäsdeşlikli adsorbsiýa mehanizmleri arkaly desorbsiýany güýçlendirip biler. Kömüriň stres astynda çalt deformasiýa meýilliligi we guýularyň durnuksyzlygyna duýgurlygy önümçilik işlerini has-da kynlaşdyrýar we suw howdanlaryny höweslendirmek we akymy dolandyrmak üçin ýörite çemeleşmeleri talap edýär.
Agyr ýagyň termal dikeldilmeginde bug inýeksiýasy
*
Kömür gatlagyndaky metan näme?
CBM operasiýalarynda döwülme suwuklyklarynyň ähmiýeti
Ýaryş suwuklyklary, esasanam pes geçirijilikli kömür gatlaklaryny açmak we adsorbsiýa edilen metanyň çykmagyny we göçüşini ýeňilleşdirmek zerurlygyny göz öňünde tutup, CBM çykarmakda örän möhümdir. Bu suwuklyklaryň esasy funksiýalary aşakdakylary öz içine alýar:
- Kömür matrisasynyň we önümçilik guýusynyň arasyndaky baglanyşygy gowulandyrmak üçin çatlaklary döretmek we giňeltmek.
- Basyş gowşandan soň gaz akymy üçin ýollary açyk saklamak maksady bilen proppantlary (gaty bölejikleri) çatlaklaryň içine çuňluk bilen daşamak.
- Ýarylyş geometriýasyny optimizirlemek we metan önümçiligini ýokarlandyrmak üçin ýerli stres meýdanlaryny üýtgetmek.
Netijeli CBM stimulýasiýasy üçin döwülme suwuklyklarynyň esasy häsiýetleri:
- ÝapyşganlykProppanty asyp goýmak we daşamak üçin ýeterlik ýokary, ýöne netijeli akym yzyna gaýtarmak we gidrawliki döwülme suwuklygyny dikeltmek üçin aňsatlyk bilen dargamaly. Ýapyşlyk proppantlaryň nähili gowy berilýändigini kesgitleýär we akym yzyna gaýtarmak suwuklygynyň ýapyşlygyna täsir edýär, geliň döwülme nokadynyň kesgitlenmegine we umumy dikeltmek sikliniň wagtyna täsir edýär.
- Proppant DaşamakProppantlary asylyp saklamak we deň derejede ýerleşdirilmegini üpjün etmek ukyby, esasanam kömür gatlaklarynda inçe ýa-da düzgünsiz döwülme nusgalaryny döretmäge meýilli bolmak möhümdir. Ýokary ýapyşykly sürtünmäni peseldýän suwuklyklar (HVFR) we gidrofob polimer/surfaktant kompozitleri ýaly täze suwuklyk tehnologiýalary dürli rezerwuar şertlerinde proppant daşamagyny optimizirlemek we metan çykaryşyny gowulandyrmak üçin işlenip düzüldi.
- Gel durnuklylygyGel esasly suwuklyklar, şol sanda silika gel görnüşleri, adaty suw howdanynyň temperaturasynda we duzlulygynda durnuklylygy saklamaly, höweslendirme tamamlanýança wagtyndan öň dargamaga garşy durmaly. Gel döwülme prosesini optimizirlemek we döwülme suwuklyklarynda gel döwülme netijeliligi kömür gatlagynyň metan çykarylyşynda akymyň yzyna dolanmagyny dolandyrmak we suwuklygyň dikeldilmegine päsgel berip we suw howdanynyň geçirijiligine zyýan ýetirip biljek gel döwülmesiniň doly däl bolmagynyň öňüni almak üçin örän möhümdir.
Gel döwülmeginiň wagtyny we möçberini takyk gözegçilikde saklamak üçin gel döwüji himiki goşundylar bilen innowasiýalar girizilýär, bu bolsa operatorlara gel döwüjiniň dozasyny optimizirlemäge, gidrawliki döwülme suwuklygynyň dikeldilmegini gowulandyrmaga we gatlak zeperlenmesiniň töwekgelçiligini azaltmaga mümkinçilik berýär. Kömür gatlagynyň metan gidrawliki döwülme prosesinde döwülme suwuklygynyň optimal işini üpjün etmek üçin real wagt režiminde ýapyşyklygyň bahalandyrylmagy ýaly gözegçilik ösüşleri standart ýagdaýa öwrülýär.
Gidrawliki döwülme suwuklyklary CBM operasiýalary üçin ösüşini dowam etdirýär, bu bolsa proppantyň netijeli ýerleşdirilmeginiň, geliň ygtybarly döwülmeginiň we gurluş taýdan çylşyrymly kömür gatlaklaryndan metan çykarmagyň iň ýokary derejede bolmagynyň zerurlygy bilen baglanyşyklydyr.
Geliň döwülmegi: Konsepsiýalar we möhüm gözegçilik nokatlary
Geliň döwülmegi we Geliň döwülmeginiň soňky nokady näme?
Gel döwülmesi kömür gatlakly metan gazyny çykarmak wagtynda döwülme suwuklyklarynda ulanylýan polimer gelleriniň dargamagyna degişlidir. Proppantlary asmak we suwuklygyň ýapyşmagyny dolandyrmak üçin zerur bolan bu geller netijeli yzyna gaýtmak üçin ýokary ýapyşly gelden pes ýapyşly suwulyga geçmelidir.gel döwülýän uç nokadyýapyşyklygyň bellenen derejeden aşak düşýän pursadydyr, bu bolsa geliň suw howdanyndaky suwuklyklaryň hereketine päsgel bermeýändigini we emele gelen ýerden aňsatlyk bilen öndürilip bilinýändigini görkezýär.
Gidrawliki döwülme akymynda gel döwülmesiniň dogry nokadyna ýetmek örän möhümdir. Dogry bellenen nokady döwülme suwuklygynyň çalt we doly dikeldilmegini üpjün edýär, emele gelýän zyýany azaldýar we metan önümçiligini iň ýokary derejä çykarýar. Mysal üçin, mezopor SiO₂ nanopartikullary ýa-da bioferment döwüjileri ýaly ösen uzak möhletli bölünýän gel döwüji ulgamlary operatorlara gel döwülme prosesiniň wagtyny we dolylygyny gözegçilikde saklamaga mümkinçilik berýär, ýapyşyklyk egrisini rezerwuar şertlerine we iş talaplaryna laýyk getirýär. Meýdan synaglary hakyky wagtdaky ýapyşyklyk gözegçiliginiň we akylly döwüjiniň boşadylmagynyň akymyň gaýtadan işleýşiniň we metan çykaryş tizliginiň gowulanmagy bilen baglanyşyklydygyny görkezýär.
Geliň doly däl döwülmeginiň netijeleri
Geliň doly bölünmezligi kömür rezerwuarynda we döwülme ulgamynda polimerleriň ýa-da gel bölekleriniň galyndysyny galdyrýar. Bu galyndylaryň gözenek boşluklaryny ýapyp, rezerwuar geçirijiligini azaldyp we metanyň desorbsiýasyna päsgel berip biler. Netijede emele gelýän zeper gaz hereketini çäklendirýär, bu bolsa hasylyň peselmegine we gidrawliki döwülme suwuklygynyň netijeli dikeldilmegine päsgel berýär.
Mundan başga-da, doly däl döwülme kömür gatlagynda suwuň saklanmagyny artdyrýar. Bu artykmaç suw gaz akymynyň kanallaryny böwetleýär we akymly gidrawliki döwülmegiň netijeliligini peseldýär. Mysal üçin, deňeşdirme barlaglary täze gidrofob polimer/surfaktant esasly suwuklyklaryň geliň has doly döwülmegini gazanýandygyny we adaty ulgamlara garanyňda az galyndy galdyrýandygyny, netijede kömür gatlagyndaky metanyň has ýokary derejede dikeldilmegini üpjün edýändigini görkezýär. Döwülmeden soň kislota bilen işlenmek ýaly çäreler geçirijiligi dikeltmäge kömek edýändigi görkezildi, ýöne geliň döwülme prosesini dogry optimizirlemek arkaly öňüni almak has amatly bolmagynda galýar.
Gel döwüjiniň dozasyny optimizirlemek
Gel bölüjiniň konsentrasiýasyny optimizirlemek, suwuk gel bölüjiniň döwülmegi üçin örän möhümdir. Maksat, gel bölüjiniň himiki goşundylaryny - biofermentler, däp bolan oksidantlar ýa-da nanopartikullar bilen örtülen bölüjiler ýaly - rezerwuarda artykmaç himiki maddalary galdyrman, ony dargatmak üçin ýeterlik möçberde gel bölüjiniň himiki goşundylaryny ulanmakdyr. Dozanyň artykça köp ulanylmagy proppant ýerleşdirilende wagtyndan öň ýapyşyklygyň ýitmegine sebäp bolup biler, dozanyň az bolmagy bolsa geliň doly däl bölünmegine we galyndylaryň toplanmagyna sebäp bolýar.
Öňdebaryjy doza strategiýalary geliň azaldylmagynyň wagtyny deňleşdirmek üçin kapsulalanan bölüji ulgamlaryny ýa-da temperatura bilen işleýän ferment formulalaryny ulanýar. Mysal üçin, karbamid-formaldegid smolasyndaky kapsulalanan sulfamin turşusy ýokary temperatura emele gelmeleri üçin amatly bölüjiniň ýuwaş-ýuwaşdan boşadylmagyna mümkinçilik berýär, bu bolsa diňe yzyna akym başlanda ýapyşyklygyň peselmegini üpjün edýär. Real wagt ýapyşyklyk gözegçilik gurallary gel bölüjiniň döwülýän suwuklyklarda netijeliligini anyklaşdyrmaga kömek edýän we ýapyşyklyk profili iş meýilnamasyndan üýtgeýän halatynda derhal goşulyşmagy goldaýan pikir alyşmalaryny üpjün edýär.
Soňky synag barlaglaryndan alnan mysallar peýdasyny görkezýär: Ötürijiniň dozasy döwülýän suwuklygyň ýapyşlylygyna we rezerwuaryň temperaturasyna laýyk getirilende, operatorlar döwülýän suwuklygyň akymynyň çaltlaşmagyna, galan himiki maddalaryň azalmagyna we metan önümçiliginiň gowulaşmagyna ýetdiler. Tersine, umumy doza protokollary köplenç gijikmelere ýa-da doly däl akymyň yzyna gaýdyp gelmegine getirýär, bu bolsa kömür gatlagyndaky metan gidrawliki döwülme tehnikalary üçin real wagt maglumatlarynyň we üýtgedilen bölüjiniň konsentrasiýasynyň möhümdigini nygtaýar.
Ýarylyş suwuklygynyň ýapyşlylygyny gözegçilik etmek: çemeleşmeler we tehnologiýalar
Döwülýän suwuklygyň ýapyşlylygyny ölçemegiň usullary
Häzirki zaman kömür gatlaklaryndaky metan gazynyň çykarylyşy döwülýän suwuklygyň ýapyşlylygynyň takyk gözegçiligine daýanýar.Onlaýn wiskozimetriýawe real wagt režiminde sensor tehnologiýalary meýdan operatorlaryna gidrawliki döwülme akymynyň dowamynda ýapyşyklygy yzygiderli yzarlamaga mümkinçilik berýär. Belli wariantlaryň arasyndaLonnmeterLiniýadaky Wiskozimetr, ol kyn meýdan şertleri üçin işlenip düzülen we ýapyşyklyk synagy üçin API standartlaryna laýyk gelýär. Onuň berkligi ýokary basyşly, ýokary akymly CBM operasiýalaryna laýyk gelýär we garyşdyryjy baklarda ýa-da inýeksiýa nasoslarynda üznüksiz gözegçilik etmäge mümkinçilik berýär.
Aýlanýan wiskometrler ýaly däp bolan laboratoriýa usullary nusgalary ýygnamagy we şpindeli yzygiderli tizlikde öwürmek üçin zerur bolan moment boýunça ýapyşyklygy ölçemegi öz içine alýar. ÜçinNýuton däl suwuklyklarCBM gidrawliki döwülme usullarynda giňden ýaýran laboratoriýa aýlaw usullary ýokary takyklygy üpjün edýär, ýöne haýal, nusga almakda yza galýar we köplenç hakyky wagtda dinamiki ýapyşyklyk üýtgeşmelerini hasaba alyp bilmeýär. Ýapyşyklygy kesgitlemek üçin ultramelewşe we kompýuter görme esasly usullar ýokary öndürijilikli seljerme üçin peýda boldy, ýöne olar henizem esasan laboratoriýa bilen baglanyşyklydyr.
Titreşimli wiskometrler, meselem, titreme taýak görnüşleri, titreme dempingini ýa-da rezonans üýtgeşmesini ýüze çykarmak arkaly meýdanda ýapyşyklygy gönüden-göni ölçeýär. Bu usullar akymly gidrawliki döwülme wagtynda çalt we üznüksiz bahalandyrmaga mümkinçilik berýär.
Real wagt gözegçiligi we adaty nusga alyş
Real wagt wiskozimetrleri operatorlara möhüm prosesleri dolandyrmak çözgütleri üçin derrew seslenme berýär. Içerki wiskozimetrler we sensor ulgamlary nusga ýygnamak we laboratoriýa seljermesi bilen baglanyşykly gijikmeler bolmazdan awtomatlaşdyrylan, üznüksiz okamalary üpjün edýär. Bu jogap beriş kömür gatlagyndaky metan gazyp almakda akymyň yzyna gaýdyp gelmegini dolandyrmak üçin örän möhümdir, sebäbi geliň doly däl döwülmeginiň ir anyklanmagy gel döwüjiniň dozasyny wagtynda sazlamaga we prosesi optimizirlemäge mümkinçilik berýär. Mysal üçin, parafin bilen örtülen kremniý nanopartikullary ýaly uzak wagtlap täsir edýän gel döwüji goşundylary, diňe real wagt maglumatlary bilen mümkin bolan hakyky wiskozitiň peselmegi bilen aktiwleşdirilmeginiň wagtyny talap edýär. Tersine, laboratoriýa nusgalary çalt üýtgeşmeleri anyklap bilmeýär, düzediş çärelerini gijikdirýär we gidrawliki döwülme suwuklygynyň netijesiz dikeldilmegine howp döredýär.
Mundan başga-da, ferment esasly we CO₂-a jogap berýän gel döwüji himiki goşundylar ýapyşyklyk meýilleri barada derrew seslenmelere daýanýar. Ýapyşyklygyň yzygiderli ölçegleri dinamiki dozalaşdyrmany we aktiwleşdirilmegi goldaýar, döwülýän suwuklyklarda gel döwüjiniň netijeliligini ýokarlandyrýar we kömür gatlagyndaky metan gidrawliki döwülme usullary mahalynda ulanylyşyny optimizirleýär.
Real wagt gözegçiliginiň esasy artykmaçlyklary aşakdakylary öz içine alýar:
- Ýarylyş suwuklygynyň yzyna akyşy wagtynda ýapyşyklylygyň üýtgemelerine has çalt jogap bermek.
- Önümiň galyndylarynyň azaldylmagy we partiýanyň yzygiderliliginiň gowulanmagy.
- Prosesleriň gözegçiligi we kadalaşdyryjy laýyklyk ulgamlaryna gönüden-göni integrasiýa.
Yzarlamak üçin möhüm parametrler
Gidrawliki döwülme suwuklygynyň gözegçiliginde iň möhüm görkeziji akym suwuklygynyň ýapyşganlygydyr. Bu parametri real wagt režiminde yzarlamak gel döwülmeginiň we döwüjiniň netijeliliginiň amaly ýagdaýyny görkezýär. Akym suwuklygynyň ýapyşganlygyndaky möhüm üýtgeşmeler gel döwülmeginiň tamamlanandygyny görkezýär, bu bolsa soňky nokady kesgitlemegi we döwüjiniň mundan beýläk ulanylmagyny talap edýär. Maşyn öwrenmek we öňdebaryjy signal işlemegi, mysal üçin, empirik usulda parçalanma, çylşyrymly senagat şertlerinde hem maglumatlaryň takyklygyny kämilleşdirýär we döwülme operasiýalary wagtynda amaly düşünjeleri üpjün edýär.
Esasy real wagt parametrleri aşakdakylary öz içine alýar:
- Ölçeg nokatlarynda suwuklygyň temperaturasy we basyşy.
- Akym çyzyklarynyň içinde kesiş tizligi.
- Ýapyşlyk görkezijilerine täsir edýän hapalaýjy maddalaryň we bölejikleriň bolmagy.
- Böwüji goşulandan soň ýapyşlylygyň tizligi we yzygiderliligi peselýär.
Ýapyşmalyk kesgin pese gaçanda, operatorlar geliň netijeli döwülmegini tassyklap we gereksiz döwüji dozasyny azaldyp bilerler. Tersine, geliň doly däl döwülmegi ýokary ýapyşmalyga getirýär we derhal düzediş çärelerini talap edýär.
Gysgaça aýdylanda, akym suwuklygynyň ýapyşganlygynyň yzygiderli gözegçiligi gel döwülme prosesini optimizirlemek üçin real wagt režiminde seslenme üpjün edýär, gel döwülmesiniň soňky nokadynyň empirik kesgitlenmesini goldaýar we kömür gatlagyndaky metan gazyny çykarmakda gidrawliki döwülme suwuklygyny netijeli dikeltmek üçin adaptiw dolandyryşyň esasyny düzýär.
Kömür gatlagyndan metan çykarmakda ulanylyş we integrasiýa
Geliň döwülmeginiň soňky nokadyny kesgitlemek üçin hakyky wagtdaky ýapyşganlyk maglumatlary
Guýudaky derrew ýapyşyklyk baradaky pikir operatorlara döwülýän suwuklyklarda geliň döwülmeginiň anyk nokadyny anyklamaga mümkinçilik berýär. Içki wiskometrler gidrawliki döwülme prosesiniň dowamynda suwuklygyň häsiýetlerinde üznüksiz üýtgeşmeleri hasaba alýar we gelleşdirilen suwuklykdan döwülýän suwuga geçmegiň takyk yzarlanmagyny üpjün edýär. Bu çemeleşme gel döwüjiniň wagtyndan öň inýeksiýasy bilen baglanyşykly töwekgelçilikleriň öňüni alýar, bu bolsa proppant daşamagynyň doly däl bolmagyna we döwülme geçirijiliginiň peselmegine getirip biler. Tersine, real wagt gözegçiligi geliň döwülmesinde akymyň yzyna gaýdyp gelmegine päsgel berip, emele gelme zyýanyna sebäp bolup ýa-da himiki çykdajylary artdyryp biljek gijikmeleri hem azaltmaga mümkinçilik berýär.
Öňdebaryjy optiki sensor esasyndaky köpürjik şekilli detektorlar kömür gatlakly metan (CBM) guýularynda ulanmak üçin tassyklanyldy, bu bolsa döwülýän suwuklygyň ýapyşlylygyna gönüden-göni täsir edýän gaz-suwuklyk akym režimlerini uçup anyklamagy üpjün edýär. Bu gurallar guýularyň infrastrukturasy bilen sazlaşykly utgaşýar we gel döwülme dinamikasyny dolandyrmak üçin möhüm bolan iş maglumatlaryny berýär, esasanam CBM çykaryşyna mahsus bolan köp fazaly akym şertlerinde. Operatorlar statiki kesiş gymmatlyklarynyň ýerine dinamiki ýapyşlylyk profillerini ulanmak bilen, gel döwülmesiniň soňky nokadyna ýokary derejede gözegçilik edýärler we geliň doly däl döwülme howpuny we degişli önümçilik netijesizligini azaldýarlar.
Gel döwüjiniň dozasynyň awtomatlaşdyrylan sazlanyşy
Ýapyşganlyk baradaky pikir alyşma gel döwüjiniň dozasyny ýerinde awtomatlaşdyrylan kalibrlemäge mümkinçilik berýär. Awtomatlaşdyrylan palçyk synag enjamlary we sensor bilen utgaşdyrylan pikir alyşma halkalary bilen enjamlaşdyrylan akylly dolandyryş ulgamlary, diri suwuklyk häsiýeti maglumatlaryna gönüden-göni jogap hökmünde döwüji himiki maddalaryň inýeksiýa tizligini sazlaýar. Bu maglumatlara esaslanýan çemeleşme kömür gatlagyndaky metan gidrawliki döwülme usullarynda gel döwülme prosesini optimizirlemek üçin esasydyr.
Kapsulalanan gel döwüjiler — şol sanda karbamid-formaldegid smolasy we sulfamin turşusynyň görnüşleri — ýokary temperatura rezerwuar şertlerinde hem wagtyndan öň ýapyşlylygyň peselmeginiň öňüni almak üçin dolandyrylýan goýberiş üçin işlenip düzüldi. Laboratoriýa synaglary olaryň durnukly işjeňligini we ygtybarly işini tassyklaýar, meýdanda awtomatlaşdyrylan sazlama strategiýalaryny goldaýar. Bioferment bilen güýçlendirilen döwüjiler, esasanam döwülýän suwuklygyň yzyna akymy wagtynda temperatura we kesiş profilleri üýtgeýän mahaly, dozanyň saýlama ukybyny we netijeliligini has-da ýokarlandyrýar. Bu akylly döwüji düzümleri ýapyşlylygy 100 s⁻¹ kesiş tizliginde 10 cP-den aşak düşürýär we gel döwülýän soňky nokady kesgitlemäge we himiki goşundylary optimizirlemäge gönüden-göni kömek edýär.
Peýdalary kömür gatlaklaryndan metanyň has köp bölünip çykmagyny, döwülme suwuklygynyň has netijeli dikeldilmegini we umumy himiki serişdeleriň ulanylyşynyň azalmagyny öz içine alýar. Awtomatlaşdyrylan döwüji dozalaýjy ulgamlar az we köp işlenmegiň töwekgelçiligini azaldýar, az galyndy bilen gel döwüji himiki goşundylaryň toplumlaýyn dolandyrylmagyny ýeňilleşdirýär.
Gidrawliki döwülme akymynyň netijeliligine täsiri
Akymyň gidrawliki döwülme wagtynda akymyň yzyna gidrawliki döwülmesiniň dowamynda ýapyşyklyk profiliniň gözegçiligi CBM çykarmakda akymyň yzyna gidiş dowamlylygyny çaklamak we gysgaltmak üçin möhümdir. Real wagt ýapyşyklyk maglumatlaryny we material deňlemelerini ulanýan analitiki modeller döwülme suwuklygynyň dikeldilmeginiň gowulaşandygyny görkezdi, bu bolsa gaz önümçiliginiň has çalt gaýdyp gelmegine getirdi. Operatorlar bu maglumatlary gel döwülmeginiň takyk soňky nokadyny dinamiki taýdan nyşana almak we akymyň yzyna gaýtmagyny çaltlaşdyrmak, uzak möhletli emele gelme zyýanynyň töwekgelçiligini azaltmak we suw howdanynyň öndürijiligini ýokarlandyrmak üçin ulanýarlar.
Fraktal döwülme ulgamynyň simulýasiýalary we yzarlaýjy barlaglar ýapyşyklyga jogap berýän dolandyryşyň döwülme möçberiniň saklanmagyny güýçlendirýändigini we wagtyndan öň ýapylmagynyň öňüni alýandygyny görkezýär. Başlangyç we ikinji derejeli akymyň yzyna gaýtaryş döwürleriniň deňeşdirme seljermesi, kömür matrisasynyň içinde ýokary önümçilik depginini saklamakda we suwuklygyň saklanmagyny azaltmakda ýapyşyklygyň gözegçiliginiň roluny görkezýär. Yzarlaýjynyň yzyna gaýtaryşyny hakyky wagtdaky ýapyşyklyk gözegçiligi bilen utgaşdyrmak arkaly operatorlar CBM guýularynda döwülme suwuklygynyň yzyna gaýtaryşyny optimizirlemegiň yzygiderli gowulandyrylmagy üçin amaly maglumat alýarlar.
Kömür gatlagynyň metany üçin CO₂ döwülmesi bilen integrasiýa
CO₂ kömür gatlaklaryndaky metan gazynyň döwülmegi bilen baglanyşykly işler akym suwuklygynyň ýapyşyklygyny dolandyrmak üçin özboluşly kynçylyklary döredýär. CO₂-a jogap berýän surfaktantlaryň girizilmegi çalt, real wagt režiminde ýapyşyklygy sazlamaga mümkinçilik berýär, bu bolsa höweslendirme wagtynda suwuklygyň düzüminde we rezerwuar temperaturasynda üýtgeşmeleri öz içine alýar. Eksperimental barlaglar ýokary surfaktant konsentrasiýalarynyň we ösen CO₂ goýaldyjylarynyň ýapyşyklykda has çalt deňagramlylygy üpjün edýändigini görkezýär, bu bolsa çatlamagyň has netijeli ýaýramagyna we gazyň boşadylmagyna goldaw berýär.
Täze elektron sim we telemetriýa ulgamlary döwülýän suwuklyk bölekleri we olaryň CO₂ bilen özara täsiri barada derrew seslenme üpjün edýär, bu bolsa gutarma aralygynda suwuklygyň düzümine dinamiki sazlamalary amala aşyrmaga mümkinçilik berýär. Bu gel döwülme kinetikasynyň gözegçiligini güýçlendirýär we geliň doly däl döwülmesiniň öňüni alýar, guýularyň stimulýasiýasynyň iň gowy netijeleri gazanmagyny üpjün edýär.
CO₂ köpük gel döwülme senariýlerinde formulalar ýapyşyklygy 50 mPa·s-den ýokary saklaýar we özen zeperlenmesini 19%-den aşak azaldýar. Gel döwüji goşundylaryň wagtyny we dozasyny takyk sazlamak örän möhümdir, sebäbi CO₂ fraksiýalarynyň, temperaturasynyň we kesiş tizliginiň ýokarlanmagy reologiki häsiýeti çalt üýtgedýär. Akylly jogap beriji goşundylaryň kömegi bilen real wagt maglumatlarynyň integrasiýasy gidrawliki döwülme suwuklygynyň dikeldilmegini optimizirlemek we emele gelen zeperlenmeleri azaltmak arkaly prosesleriň gözegçiligini we daşky gurşawyň goraglylygyny goldaýar.
CO2 aýyrmak üçin gidrawliki döwülme akymy we öndürilen suw
*
Daşky gurşaw we ykdysady netijeleri ýokarlandyrmak
Akymly suw arassalaýjy ýükleriň azaldylmagy
Real wagtdaky ýapyşyklyk ölçegleri we gel döwüjiniň takyk dozasy arkaly üpjün edilen optimizirlenen döwülme suwuklygynyň gel döwülmegi, akym suwuklyklaryndaky galyndy polimer konsentrasiýalaryny ep-esli peseldýär. Bu, suwuň aşaky akymyny arassalamagy ýeňilleşdirýär, sebäbi gel galyndylarynyň az bolmagy filtrasiýa gurşawynda dykylmagyň azalmagyna we himiki arassalaýjy serişdelere bolan islegiň azalmagyna getirýär. Mysal üçin, kawitasiýa esasyndaky prosesler hapalanmalary we galyndy gelleri netijeli bozmak üçin mikroköpükleriň çökmegini ulanýar, bu bolsa arassalaýjy desgalarda has ýokary öndürijiligi üpjün edýär we ters osmoz we öňe osmoz ulgamlarynda görünýän membrananyň hapalanmagyny iň pes derejä düşürýär.
Arassa akym suwuklyklary daşky gurşawyň töwekgelçiligini hem azaldýar, sebäbi galyndy gelleriň we himiki maddalaryň azalmagy toprak we suwuň hapalanmagynyň azalmagyna getirýär, bu bolsa zyňylýan ýa-da gaýtadan ulanylýan ýerlerde topragyň we suwuň hapalanmagynyň azalmagyna getirýär. Barlaglar geliň doly döwülmeginiň, esasanam bioferment gel döwüjileri bilen, pes zäherlilige, minimal galyndynyň we döwülme geçirijiliginiň ýokarlanmagyna getirýändigini, metanyň üstünlikli dikeldilmegine we suwuň gaýtadan işlenilmeginiň çykdajylaryň ep-esli ýokarlanmagy bolmazdan ýeňilleşdirilmegine ýardam berýändigini tassyklaýar. Ordos basseýninde geçirilen meýdan synaglary geliň doly döwülmegini gönüden-göni suwuň hiliniň gowulanmagy we operatorlar üçin kadalaşdyryjy ýüküň azalmagy bilen baglanyşdyrýan bu ekologiýa we iş peýdalaryny görkezýär.
Operasiýa çykdajylaryny tygşytlamak we serişdeleri optimizirlemek
Netijeli döwülme suwuklygynyň gel döwülmegi kömür gatlagyndaky metan gazyny çykarmakda gidrawliki döwülme akymy üçin zerur bolan wagty gysgaldyrýar. Gel döwülme nokadyny takyk kesgitlemek we gel döwüjiniň dozasyny optimizirlemek arkaly operatorlar gaýtadan işlenmäge mätäç bolan yzyna gaýtarma suwuklygynyň möçberini we guýynyň döwülmeden soňky yzyna gaýtarma režiminde galmaly umumy wagtyny azaldýarlar. Akymyň yzyna gaýtarma döwrüniň bu azalmagy suwuň ep-esli tygşytlanmagyna getirýär we gaýtadan işlenme üçin himiki serişdeleriň ulanylyşyny azaldýar, şeýle hem umumy işleýiş çykdajylaryny azaldýar.
Öňdebaryjy usullar — uzak wagtlap bölünýän mezoporozly SiO₂ nanopartikully gel bölüjiler we bioferment erginleri ýaly — geliň dürli temperatura profillerinde bölünmeginiň netijeliligini ýokarlandyrýar, galyndynyň çalt we doly dargamagyny üpjün edýär. Netijede, suwuklygyň dikeldilmegi hem çalt, hem-de arassa bolýar, bu bolsa iş wagtynyň azalmagyna we serişdeleriň ýerleşdirilmeginiň ýokarlanmagyna getirýär. Minimal gözenekleriň dykylmagy sebäpli kömürden metan desorbsiýasynyň ýokarlanmagy syn edilýär, bu bolsa başlangyç gaz önümçiliginiň ýokary tizligine getirýär. Illinoýs kömür barlaglary geliň galyndysynyň metan we CO₂ sorbsiýasyna zyýan ýetirip biljekdigini tassyklaýar we optimizirlenen önümçilik üçin geliň doly dargamagynyň möhümdigini nygtaýar.
Real wagt ýumuşlylygyny gözegçilik edýän operatorlar döwülme suwuklygynyň dolandyrylyşynyň gowulaşandygyny görkezdiler, bu bolsa serişdeleriň has gowy optimizasiýasyna gönüden-göni täsir edýär. Gel döwüjileriň öňdebaryjy tehnikalaryna we real wagt gözegçilik tehnologiýasyna ilkinji maýa goýumlary arassalaýyş çykdajylaryny azaltmak, emele gelen zyýany azaltmak we gazyň durnukly önümçiligini ýokarlandyrmak arkaly ömürlik ykdysady tygşytlamaga mümkinçilik berýär. Bu innowasiýalar häzir kömür gatlagyndaky metan gidrawliki döwülme operasiýalarynda daşky gurşawa täsirleri azaltmak we ykdysady girdejileri ýokarlandyrmak isleýän operatorlar üçin möhüm ähmiýete eýedir.
Real wagt wiskozitasynyň gözegçiligini amala aşyrmagyň esasy strategiýalary
Gurallary saýlamak we ýerleşdirmek
Kömür gatlaklaryndaky metan gazyny çykarmak üçin degişli ýapyşyklyk datçiklerini saýlamak birnäçe kriteriýalary üns bilen gözden geçirmegi talap edýär:
- Ölçeg aralygy:Sensorlar gel döwülýän we yzyna akýan döwürler bilen birlikde döwülýän suwuklygyň ýapyşlylygynyň ähli spektrini öz içine almalydyr.
- Jogap beriş wagty:Çalt jogap berýän sensorlar, esasanam himiki goşundylaryň inýeksiýalary we yzyna akym hadysalary mahalynda döwülme suwuklygynyň reologiýasyndaky çalt üýtgeşmeleri yzarlamak üçin zerurdyr. Real wagt režiminde jogap gel döwüjiniň dozasyny optimizirlemek boýunça çözgütleri goldaýar we gel döwülme nokatlaryny takyk kesgitleýär.
- Gabat gelmek:Sensorlar gel döwüji himiki goşundylardan, CO2 esasly suwuklyklardan we abraziw proppant garyndylaryndan himiki hüjüme çydamly bolmalydyr. Materiallar CBM döwülme zynjyrlarynda duş gelýän berk, üýtgeýän gidrawliki şertlere çydamly bolmalydyr.
Maglumatlaryň takyklygy we ygtybarlylygy üçin ýapyşganlyk sensorlarynyň iň gowy ýerleşdirilmegi möhümdir:
- Ýokary gidrawliki işjeňlik zolaklary:Gel bölüji inýeksiýa nokatlarynyň ýokarsynda we aşagynda döwülýän suwuklyk geçiriji liniýalaryň golaýynda ýa-da içinde gurnalan sensorlar operasiýa gözegçiligi üçin gönüden-göni degişli ýapyşyklyk üýtgemelerini hasaba alýarlar.
- Akymyň yzyna gözegçilik stansiýalary:Sensorlary esasy akym ýygnamak we boşatmak nokatlaryna goýmak, gidrawliki döwülme suwuklygyny dikeltmek üçin gel döwülmeginiň netijeliligini, gel döwülmeginiň doly däl meselelerini we akym suwuklygynyň ýapyşyklygyny real wagt režiminde bahalandyrmaga mümkinçilik berýär.
- Maglumatlara esaslanýan ýer saýlamak:Baýes synag dizaýny we duýgurlyk seljerme usullary sensorlary iň ýokary garaşylýan maglumat gazançly sebitlere gönükdirýär, näbelliligi azaldýar we ýapyşyklyk gözegçiliginiň wekilçilikliligini ýokarlandyrýar.
Mysallar:Içerki wiskometrlerDöwülme zynjyrynyň esasy böleklerine gönüden-göni integrasiýa edilende, prosesiň yzygiderli gözegçiligini üpjün edýär, QR faktorizasiýasyny ulanyp döredilen seýrek sensor massiwleri bolsa az sanly enjamlar bilen berkligini saklaýar.
Bar bolan CBM infrastrukturasy bilen integrasiýa
Real wagt režiminde ýapyşgynlyk gözegçiliginiň täzelenmegi tehniki täzelenmeleri we iş akymynyň düzedişlerini öz içine alýar:
- Täzeden enjamlaşdyrmak usullary:Bar bolan döwülme ulgamlary köplenç flanşly ýa-da dişli birikmeler arkaly turba wiskzimetrleri ýaly liniýa içindäki datçikleri ýerleşdirýär. Standart tor aragatnaşyk protokollary (Modbus, OPC) bolan datçikleriň saýlanmagy üznüksiz integrasiýany üpjün edýär.
- SCADA integrasiýasy:Ýapyşlyk datçiklerini tutuş ýer boýunça gözegçilik gözegçiligi we maglumatlary ýygnamak (SCADA) ulgamlaryna birikdirmek awtomatlaşdyrylan maglumatlary ýygnamagy, standartdan daşary ýapyşlyk üçin signallary we döwülýän suwuklyk reologiýasynyň uýgunlaşdyrylan gözegçiligini ýeňilleşdirýär.
- Meýdan tehnikleri üçin okuw:Tehnikler diňe sensoryň işlemegini däl, eýsem maglumatlary düşündirmek usullaryny hem öwrenmelidirler. Okuw maksatnamalaryna kalibrleme işleri, maglumatlary barlamak, näsazlyklary düzetmek we gel döwüji himiki goşundylaryň hakyky wagtdaky ýapyşyklyk netijelerine laýyklykda uýgunlaşdyrylan dozasyny girizmek girýär.
- Ýapyşlyk maglumatlaryny ulanmak:Real wagt režiminde dolandyryş panelleri döwülýän suwuklygyň ýapyşyklygyndaky meýilleri görkezýär, gel döwüjiniň dozasyna derrew düzedişleri goldaýar we kömür gatlagyndaky metan çykarmakda akymy dolandyrýar. Mysal: Awtomatlaşdyrylan dozalaýyş ulgamlary gel döwülme prosesini optimizirlemek we geliň doly däl döwülmeginiň öňüni almak üçin sensoryň yzyna gaýtaryşyny ulanýar.
Sensor saýlamagyny, optimal ýerleşdirilişi, infrastruktura integrasiýasyny we dowamly iş goldawyny öz içine alýan her bir strategiýa, kömür gatlagynyň metan gidrawliki döwülme proseslerini optimizirlemek we guýularyň işini iň ýokary derejä çykarmak üçin hakyky wagt režiminde ýapyşyklyk gözegçiliginiň amaly maglumatlary bermegini üpjün edýär.
Köplenç soralýan soraglar
1. Kömür gatlaklaryndaky metan näme we ol adaty tebigy gazdan näme bilen tapawutlanýar?
Kömür gatlaklaryndaky metan (KGM) kömür gatlaklarynda, esasan kömüriň ýüzüne adsorbsiýa edilen gaz hökmünde saklanýan tebigy gazdyr. Gum daşlary we karbonatlar ýaly gözenekli dag gatlaklarynda erkin gaz hökmünde duş gelýän adaty tebigy gazdan tapawutlylykda, KGM pes gözeneklilige we geçirijilige eýedir. Bu gazyň berk baglanyşyklydygyny we çykarmak üçin metany kömür matrisasyndan çykarmak üçin suwsuzlandyrmaga we basyşy peseltmäge esaslanýandygyny aňladýar. KGM gatlaklary hem has dürli görnüşli bolup, köplenç biogen ýa-da termogen metan saklaýar. Gidrawliki döwülme KGM önümçiligi üçin möhümdir, bu bolsa gazyň gaýtadan dikeldilmegini iň ýokary derejä çykarmak we emele gelen zyýany azaltmak üçin akymyň we geliň döwülmeginiň ünsli dolandyrylmagyny talap edýär.
2. Döwülme suwuklygyny gaýtadan işlemekde gel döwülmesi näme?
Gel döwülmesi gidrawliki döwülme wagtynda ulanylýan ýokary ýapyşykly döwülme suwuklyklarynyň himiki dargama prosesini aňladýar. Adatça polimerler bilen goýaldylan bu suwuklyklar döwülmeleri döretmek we gum ýa-da proppant daşamak üçin rezerwuara guýulýar. Döwülmeden soň, polimer zynjyrlaryny döwmek arkaly ýapyşyklygy azaltmak üçin gel döwüjiler - esasan ferment esasly, nanopartikul ýa-da himiki serişdeler - goşulýar. Gel döwülenden soň, suwuklyk pes ýapyşyklyga geçýär, bu bolsa netijeli akymyň yzyna gaýdyp gelmegine, galyndynyň azalmagyna we metan önümçiliginiň gowulanmagyna mümkinçilik berýär.
3. Hakyky wagt režiminde ýapyşgynlyk gözegçiligi döwülýän suwuk geliň döwülmegine nähili kömek edýär?
Gel döwülýän mahaly döwülýän suwuklyklaryň ýapyşlygy barada hakyky wagt režiminde gözegçilik etmek derrew, üznüksiz maglumatlary berýär. Bu operatorlara aşakdakylary etmäge mümkinçilik berýär:
- Geliň döwülme nokadyny takyk kesgitläň we doly däl döwülmesiniň öňüni alyň.
- Gel bölüjileriň dozasyny dinamiki usulda sazlaň, bölüjileriň aşa köp ulanylmagyndan ýa-da ýeterlik derejede işlenilmeginden gaça duruň.
- Ýaramaz üýtgeşmeleri (ýokary ýapyşyklyk, hapalanma) anyklaň we çalt jogap beriň.
- Çalt, has arassa dikeltmek we CBM çykaryş netijeliligini ýokarlandyrmak üçin döwülme suwuklygynyň akymyny optimizirläň.
Mysal üçin, CBM guýularynda elektron telemetriýa we guýularyň aşagyndaky datçikler gel bölüji inýeksiýasynyň wagtyny we dozasyny kesgitleýär, bu bolsa iş töwekgelçiliklerini we sikl wagtlaryny azaldýar.
4. Kömür gatlaklaryndaky metan gazyny çykarmakda gel bölüjiniň dozasyny optimizirlemek näme üçin möhüm?
Gel polimerleriniň rezerwuara zyýan ýetirmezden doly dargamagyny üpjün etmek üçin gel bölüjiniň dogry dozasy örän möhümdir. Eger doza gaty az bolsa, gel galyndylary gözenek boşluklaryny ýapyp, geçirijiligi we metan önümçiligini azaldyp biler. Bölüjiniň aşa köp ulanylmagy ýapyşyklygyň çalt düşmegine ýa-da himiki zyýana sebäp bolýar. Köplenç uzak wagtlap bölünip çykýan nanopartikullar ýa-da biofermentler bilen gazanylýan optimizirlenen dozalar aşakdaky netijelere getirýär:
- Minimal emele gelme zyýany we galyndylaryň saklanmagy
- Netijeli döwülme suwuklygynyň yzyna akmasy
- Suwuň akymdan soňky arassalaýyş çykdajylarynyň azalmagy
- Metan desorbsiýasyny we umumy öndürijiligi gowulandyrdy.
5. CBM ekstraksiýasynda geliň doly däl döwülmeginiň umumy sebäpleri we howplary nämelerdir?
Geliň doly bölünmezligi aşakdaky sebäplerden ýüze çykyp biler:
- Gel bölüjiniň konsentrasiýasynyň ýeterlik däldigi ýa-da wagtynyň nädogrydygy
- Guýuda suwuklygyň garyşmagynyň we paýlanmagynyň ýaramazlygy
- Suw howdanynyň amatsyz şertleri (temperatura, pH, suwuň himiýasy)
Howplar aşakdakylary öz içine alýar:
- Ýokary akymly suwuklygyň ýapyşyklygy, arassalamaga päsgel berýär
- Galan polimerler gözenek kanallaryny ýapyp, emele gelme zyýanyna sebäp bolýar
- Desorbsiýa ýollarynyň çäkliligi sebäpli metan gaýtadan dikeltmek tizliginiň pesligi
- Suwy arassalamak we guýulary dikeltmek üçin çykdajylaryň artmagy
Mysal üçin, adaty himiki bölüjileri real wagt gözegçiligi bolmazdan ulanmak, siňdirilmedik polimer böleklerini galdyryp, CBM önümçiligini we netijeliligini peseldip biler.
6. CO₂ döwülmesi kömür gatlakly metan operasiýalarynda döwülme suwuklygynyň ýapyşyklygyna nähili täsir edýär?
CO₂ döwülmegi CO₂-ny döwülýän suwuklyk garyndysyna köpük ýa-da superkritik suwuklyk hökmünde girizýär. Bu bolsa geliň himiki özara täsirlerini we reologiki häsiýetlerini üýtgedýär we aşakdakylara sebäp bolýar:
- CO₂ göwrüm paýynyň, kesiş tizliginiň we temperaturanyň ýokarlanmagy bilen ýapyşganlyk çalt azalýar
- Eger ýapyşganlyk gaty çalt düşse ýa-da galyndylaryň galmagy dowam etse, matrisanyň zaýalanmagy mümkin
- Netijeli proppant daşamagy we geliň netijeli döwülmegi üçin ýapyşyklygy durnuklaşdyrmak üçin ýöriteleşdirilen CO₂ goýaldyjylaryna we surfaktantlaryna zerurlyk
Operatorlar bu dinamikalara jogap hökmünde döwüjiniň dozasyny sazlamak üçin hakyky wagtdaky ýapyşyklyk gözegçiligini ulanmalydyrlar, bu bolsa geliň doly döwülmegini we kömür gatlagynyň goralmagyny üpjün edýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 6-njy noýabry
