CC BY
0ОЭК 622
ЦАБАТТЫЦ ТYП МАЦЫ АЙМАГЫНА ПАРОЦИКЛД1 ЭСЕР ЕТУ ЭД1СТЕР1Н
ТАЛДАУ
САТЦАЛИ АМАНГЕЛД1 ЦУАНЫШ¥ЛЫ
Батыс ^азакстан инновациялык-технологиялык университетшш магистранты,
Орал, ^азакстан
Аннотация. Мацала цабаттыц твменг1 цабатына пароциклдг эсердг жан-жацты зерттеуге арналган. Буды цолдана отырып, тутцырлыгы жогары мунай вндгрудщ тшмдыт царастырылды. Екг квлденец уцгыманы цолдана отырып, бу гравитациялыц эсер ету технологияларына ерекше назар аударылады.
Клт свздер: тутцырлыгы жогары мунай, цабат, бу, бу циклдж эсер, бу-жылу эсер1, бу-жылу вцдеу
^ргак бу кайнау температурасына жакын температурада суга Караганда кeбiрек жылуга шыдай алады. ^ызып кеткен каныккан буды кабатка айдау Yшiн ешкандай кажеттiлiк жок, eйткенi 1 °С кызган кезде энергияныц eсуi 20 бар кысымда небэрi 0,1% жэне 100 бар кысымда 0,2% к¥райды. Энергияныц аз eсуi бу циклдш эдiспен туткырль^ы жогары мунаймен (ВВН) кен орындарын игерудш казiргi проблемаларын шешуге негiз бермейдi.
Мунайды кыздырылган жэне кыздырылмаган сумен, су буыменесыстыру бойынша тэж1рибелер накты даму жагдайында жYргiзiлдi. Салкындаткышты Yнемi айдау кезшде (айдау жYЙесi-¥цFымаларды eндiру) жылу энергиясыныц бiр бeлiгi, ал бiр белш жогалады
мунай eндiрудi арттыру Yшiн жылу колданылады. ЖоFалFан жылу энергиясы, жылу шыFындарына жумсалады:
- топырактыц жоFарFы кабаттары, у^ыманыц корпусы орналаскан жерде;
- мунайды кeтеретiн кабаттыц табаны мен шатыры;
- мунай коллекторыныц температурасы жоFарылаFанда.
Тек бiр у^ыманы айдау жэне пайдалану тYрiнде кезектесiп пайдалану осы факторлардыц карастырылып отырFан эдютш жылу тиiмдiлiгiне терю эсерiн едэуiр азайтады, бул eнiмдi кабатка жеткiзiлетiн жылу энергиясын неFурлым толык пайдалануFа мYмкiндiк бередi. Бул жылу эсер ету эдiсi циклдш деп аталады.
Мунай кабатына су буы мен кыздырылFан суды айдау кезшде пайда болатын негiзгi кубылыстар тeменде карастырылады.
Будыц пайда болу шарттары
Буды айдау кезшде ею суйык фазаныц компоненттерiнен тYзiлген бу фазасы пайда болады:
- уцFымаFа iргелес кабаттыц тYбiндегi бу;
- булану жаFдайына жакын параметрлерде мунайдыц жещл фракцияларымен каныккан кабаттаFы кыздырылFан су. Суды айдау кезшде кeмiрсутектерi бар будыц кыздырылFан аймаFы пайда болады, ол уцFымалардыц айналасындаFы тeмен кысымFа байланысты уцFымадан таралмайды, нэтижесiнде кеуект ортада Yш фазалы коспаныц аFымы пайда болады. ^абатщ^ы Yш фазалы коспа мунай eндiрудiц белгiлi бiр жаFдайларында жэне кабатка эсер ету аякталFаннан кейiн туракты болуы мYмкiн, eйткенi уцFыма аймаFында кысымныц тeмендеуi пайда болады.
Жецгл фракциялардыц конденсациясы жэне булануы
Будыц пайда болуы мен eмiр CYPУ аймаFында жещл мунай фракцияларыныц газ фазасына eтуi калыптасады. Бул эсер Yлкен ^лемдеп буды айдаFаннан кейiн Fана ^ршед^ eйткенi мунайдыц жецiл фракцияларыныц молекулалары газ фазасына суйык жэне бу беттершен eтедi, молекулалык диффузия немесе гидродинамикалык дисперсия.
Термодинамикалык тепе-тецдште суйык жэне газ фазаларындагы заттардьщ моль лобтарыныц тэуелдiлiгi эр тYрлi болады.
Жылу тепе-тецдшн зерттей отырып, кейде кeмiрсутектердщ булануы мен су буыньщ дисперсиясындагы конденсациясы олардыц аздыгына байланысты еленбейдi, eйткенi бiр жагынан газ тэрiздi фазадагы кeмiрсутектердщ концентрациясы аз, ал екiншi жагынан кeмiрсутектердщ булануыныц жасырын меншiктi жылуы судыц булануыныц меншiктi жылуынан аз болады. Мундай кубылыстарды толык сипаттау кажет болган жагдайда, суйыктыктыц термодинамикалык турленушщ тYрiне жыныстыц эсерiн нактылау кажет.
Буды бу алып жаткан жерге айдау кезшде уакыт ете келе мунайдыц каныгуы тeмендейдi жэне калдык мунайды ауыр фракциялармен байыту пайда болады бу алып жаткан аймак улгаяды, бул кабаттыц iшiнде аз мeлшерде мунай калдырады. Мунайды ыгыстырудыц бул процесi кейде "бу поршешмен"салыстырылады.
Катты шогтдшердщ пайда болуы
^атты немесе тыгыз пластиктi (жогары молекулалык салмагы бар) кeмiрсутектi тунбаныц пайда болуы будыц эсерiнен жещл кeмiрсутектi мунай косылыстарын eндiру тепе-тецдшнщ бузылуына байланысты пайда болуы мYмкiн. ¥цгыманы бумен eцдеу кезiнде бул эсердi ескеру кажет. Кeмiрсутектердщ шeriндiлерi буды айдау процесiнде пайда болады, жещл мунайда да, бастапкы курамдагы мунайда да ерiмейдi. Ортаныц eткiзriштiri катты немесе eте туткыр кeмiрсутек калдыктарыныц болуына байланысты азаяды, eйткенi бiр уцгымада пароциклдi эсер бiрнеше рет кайталанады.
Экономикалык, экологиялык жэне бакылау-реттеушi факторлардыц кабатiшiлiк жануына караганда бу-жылу эсершщ (ПТВ) басымдылыгын ескере отырып, бу-жылу эсерi узак уакыт бойы бiркатар термиялык эдiстерде басты рeл аткарады^оге^е. Туткырлыгы жогары мунай кен орындарында бу-жылу эсерiн пайдалану Yшiн келесi эдiс усынылады. Игеру саласы уцгымалар катарымен бургыланады, содан кешн оны саркылу Yшiн пайдалану басталады. Бумен жылумен eцдеу (Т^¥) рентабельдшктщ тeменгi шегiне дейiн дебит азайган кезде айдау катарыныц уцгымаларында орындалады. Циклдар санын аныктау Yшiн экономикалык критерийлер колданылады. Айдау катарыныц уцгымаларына бу жиегiн жасаганнан кешн кыздырылмаган су куйылады жэне игеру процес эдеттегi бу-жылу эсерiне ауысады. Даму объектiсi белсендi контурлык сумен тсрелгенде, белгiлi бiр жагдайларда суды айдау орындалмауы мYмкiн.
Пароциклдi кабаттыц тeменгi аймагына эсер ету эдiсi кажет болган жагдайда кайталанатын циклды курайтын Yш дэйектi фазаны камтиды. (1-сурет)
Айдау фазасы. Бул фазадагы процесс каныккан будыц мунай кабатыныц пайда болу аймагына енуiмен сипатталады.
Куту кезецг. Бул кезецде уцгыма жабылады. Енгiзiлген жылу энергиясы кабатка eтедi, бу конденсацияланып, жылу энергиясын айдау аймагындагы коллектор мен мунайга бередi. Бул жагдайда мунайдыц тущырлыгы темендейд1 жэне мунайдыц к;озгалгыштыгы артады.
Сурет 1 - ¥цгымага бу-жылу эсершщ eKi циклшщ сызбасы 1-бу айдау; 2-KYTy уакыты; 3-мунай eндiру
Мунай eндiрy кезещ. Конденсацияланган судыц 6ip белшн айдаганнан кeйiн мунай eндiрy децгеш бу айдау алдында оны eндiрy децгешнен eдэyiр жогары. Осы уакытта (мунайды Yздiксiз алу процeсiнeн айырмашылыгы) барлык суйык косылыстар - алдымен конденсацияланган су, содан кeйiн мунай-мунай уцгымасына жакындаган кезде кызады. рабатка iшiнара тYCкeн жылу кайтадан оралады. Процестщ сапасы осы аймакта жогары температураньщ болуымен байланысты, оныц максималды мэнi уцгымага жакын жерде, ягни бу айдау кeзiндe жылу шыгыны ец жогары болатын аймакта болады.
Сонымен, уцгыманыц кенжарына бiрдeй кысым болган кезде, пароциклдi ецдеуден кешн экстракция децгей (eндiрiлeтiн мунайдыц туткырлыгыныц тeмeндeyiнe байланысты) оган дeйiнгi eндiрiс децгешнен асып тYсeдi.
Пароциклдi eцдey кeзiндe механикалык энергия кeлeмi мунай eндiрyдi улгайту Yшiн шамалы. Барлык уцгымалардагы мунайды итеруге арналган механикалык энергия белгш бiр факторлармен камтамасыз eтiлeдi (жылу энергиясыныц e3i, айдау жэне т.б.). Цикл кайталанган кезде мунай eндiрiсi циклден циклге дешн артады (егер уцгыманы тазарту мен б^елудщ эсeрi eскeрiлмeсe), ец алдымен, уцгыма аймагындагы орташа температураныц бiртiндeп жогарылауына байланысты, содан кeйiн гана тау-кен eндiрiсi нэтижeсiндe eндiрiс децгеш тeмeндeй бастайды.
Дегенмен, эртYрлi зертханалык зерттеулермен iшiнара нeгiздeлгeн мундай позиция эркашан коммерциялык сынак дeрeктeрiнe сэйкес келе бермейдг Атап айтканда, бул ескерту жанама эсерлердщ эсeрiн ескеру кажет алгашкы Yш циклге катысты.
Буды цолдана отырып, тутцырлыгы жогары мунайды eHdipy тшмдШгт талдау
Циклдж бумен вцдеу технологиясы
Бумен циклдж eцдey битумныц туткырлыгын тeмeндeтy жэне оныц кабаттар аркылы жэне eндiрyшi уцгымаларга eтyiн жeцiлдeтy Yшiн колданылады. Бул битуминозды мунайды кабаттан алудыц тиiмдi технологиясы, мунда баска эдютер онша тиiмдi емес.
Битуминозды мунай eндiрy кeзiндeгi циклдiк бумен eцдey технологиясыныц жумыс принципi :
Кабатца бу инъекциясы:
- Процесс буды (ыстык немесе каныккан) айдау уцгымасы аркылы кабатка беруден басталады.
- Бу битумды кыздырады, оныц туткырлыгын тeмeндeтeдi, бул мунайдыц кабаттыц кеуект ортасында оцай козгалуына мYмкiндiк бeрeдi.
- Бул процесс кен орныныц сипаттамаларына жэне кажeттi эсерге байланысты бiрнeшe апта немесе айга созылуы мYмкiн.
Битумды цыздыру:
- Бу кабатка енш, жылуын битумга бeрeдi, бул оныц туткырлыгын тeмeндeтeдi. Бул энергияны жэне кYш-жiгeрдi аз жумсай отырып, мунай eндiрyгe мYмкiндiк бeрeдi, e^reem суйыктык туткырлыгы тeмeндeйдi жэне eндiрyшi уцгымаларга оцай агып кeтeдi.
Отмдер (экстракция):
- Бу битумга эсер етш, оныц туткырлыгын тeмeндeткeннeн кешн мунай алу кезещ басталады. Буган мунай мен бу коспасы ретшде битумды шыгара алатын eндiрyшi уцгымалар аркылы кол жeткiзiлeдi.
- Алынган коспа (бу жэне битум) бу конденсацияланатын жэне кайта пайдалануга болатын жэне битум алынып, кайта eцдeлeтiн бетке тYсeдi.
Процестщ циклдт сипаты:
- Циклдш бумен eцдey-кайталанатын циклдж процесс. Мунай алынганнан кeйiн, кабаттардагы кысым мен температура тeмeндeгeн кезде жаца цикл басталады: буды кайта беру, оныц мунайга эсeрi жэне одан кешнп экстракция.
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
- Цикл бiрнеше рет кайталануы мумкш, эр цикл сайын мунай eндiрудщ тшмдшгш арттырады жэне eндiрiстщ жалпы келемш арттырады.
Бу конденсациясы:
- Бу кабатта жумыс iстеп, битуммен бiрге алынганнан кейiн ол суга конденсацияланады. Бул су коспалардан тазартылады жэне келес циклде кайта пайдалану ушш жуйеге кайтарылуы мYмкiн.
Битуминозды мунайга арналган циклдт бумен вцдеу технологиясыныц артыцшылыцтары :
- Битумньщ тущырлыгын темендету: SOP битуминозды мунайдыц туткырлыгын айтарлыктай тeмендетедi, бул оны алуды жецiлдетедi.
- Мунай eндiрудi арттыру: мунайды баска эдiстермен тиiмдi дамыту мYмкiн емес кабаттардан алуга мYмкiндiк бередi.
- Ресурстарды Yнемдеу: циклдш бумен ецдеу бу мен суды кайта пайдалануга мYмкiндiк бередi, бул жаца энергия ресурстары мен суга деген кажеттшкт азайтады.
- Кен орнын игерудiц кеш кезецдерiнде тшмдшкт арттыру: бул эдiс мунай eндiрудiц дэстYрлi эдiстерi ендi кажеттi нэтиже бермейтш кен орындарын игеру Yшiн eте колайлы.
Битуминозды мунайга арналган циклдж бумен вцдеу цолдану кезецдерi:
Жабдыкты дайындау жэне орнату:
- Бу eндiруге арналган казандыктарды, сондай-ак айдау жэне eндiру уцгымалары жYЙесiн орнату.
рабатка бу беру:
- Битумды кыздыру буды кабатка айдау аркылы жYредi. Бул туткырлыкты тeмендетедi жэне мунайдыц eндiрушi уцгымаларга eтуiн жецiлдетедi.
Битумды алу:
- Будыц эсершен суйылтылган Битум бетiне шыгарылады.
Буды конденсациялау жэне кайта eцдеу:
- Мунай алынганнан кейiн бу суга конденсацияланады, ол тазартылады жэне оны кайта пайдалануга болады.
Цикл кайталанады:
- Мунай алынганнан кешн бу инъекциясымен жаца цикл басталады.
Циклдш бумен eцдеу технологиясыныц артыкшылыктары мен кемшшктерг
Артыкшылыктары:
- Туткыр мунаймен жумыс iстеу тиiмдiлiгi: Циклдiк бумен eцдеу мунай алу коэффициентiн едэуiр арттырады, эаресе битумы бар кен орындарында.
- Ресурстарды Yнемдеу: бу мен суды кайта пайдалану пайдалану шыгындарын азайтады.
- Экологиялык артыкшылыктар: Циклдш бумен eцдеу судыц Yлкен ^лемше деген кажеттiлiктi азайтады жэне коршаган ортага эсердi азайтуга кeмектеседi.
Кемшшктерк
- Жогары кYPделi жэне пайдалану шыгындары: бу генераторлары мен уцгымалар жYЙесiн орнату айтарлыктай шыгындарды талап етедь
- Будыц узак мерзiмдi эсерiне байланысты тэуекелдер: кабаттарды Yнемi кыздыру олардыц геологиялык касиеттерiн eзгерте алады, бул эдiстiц берiктiгiне эсер етедь
- Энергия шыгындары: процесс бу eндiруге айтарлыктай энергия шыгынын талап етедi, бул eндiрудiц жалпы кунын арттыруы мYмкiн.
Ек квлденец уцгыманы цолдана отырып, бу гравитацияльщ эсер ету технологиясы
Туткырлыгы жогары мунай кен орындарын игеру тшмдшгш арттырудыц перспективалы багыттарыныц бiрi ею кeлденец уцгыманы (sagd) пайдалана отырып, бу-гравитациялык эсер ету технологиясы болып табылады, ол технологиялык, экономикалык жэне, ец бастысы, экологиялык тургыдан ец утымды болып табылады. Соцгы бiрнеше жылда бiркатар sagd модификациялары жасалды:
- Vapour Extraction-бу ерiткiшi (Vapex)аркылы мунай алу;
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
- Кецейтшген ер^юш SAGD^i™^ коспасы бар бу-гравитациялык эсер (ES-SAGD);
- Solvent Aided Process^i™^ коспасы бар процесс (SAP);
- Steam alternating Solvent-ауыспалы бу мен ер^юш айдау (SAS) жэне т.б. технологиялардыц алуан тYрлiлiгiне карамастан, оларды Yш топка бeлуге болады.
1. Су буы толыгымен ерiткiшпен ауыстырылатын эдiс.
2. Бу мен ерггюшп бiрге айдау.
3. Бу мен ерггюштщ ауыспалы (циклдш) айдауы.
Жогарыда айтылгандардыц iшiнде технологияныц екiншi тобы гана коммерциялык сынактардыц толык циклынан eiTi жэне eнеркэсiптiк аукымда колданылады (мысалы, EnCana компаниясыныц Кристина кeлi жобасы).
ES - SAGD эдiсiнiц тиiмдiлiгi екi процестщ YЙлесiмiмен аныкталады: битумды жылыту жэне жещл кeмiрсутектердi ерiту. Канадалык галымдардыц бiр бeлiгi бумен бiр уакытта конденсацияланатын ерiткiштi колдануды усынды. Егер конденсация ертерек пайда болса, онда ер^юш тшмаз колданылады, eйткенi ол бу камерасыныц шекарасына жетпейдi, бiрак жуылган жерде жиналады. Инъекциядан кешн мундай ер^юш бiрден eндiрушi уцгымага тYседi, eйткенi ерiткiштiц тыгыздыгы будыц тыгыздыгынан Yлкен. Конденсацияланбайтын газ окшаулагыш ретiнде жумыс iстей алады жэне бу камерасыныц кещстшн толтырган кезде жылу алмасуды нашарлатады.
Бул SAGD модификациясын жогары жылу шыгыны пайда болган кезде колдануга болады Yстiцгi кабаттар. Буды айдау тшмаз болган кезде, SAGD соцгы сатысында конденсацияланбайтын газ колданылады. Цорытынды
1. К^рп уакытта элемде туткырлыгы жогары мунайдыц барланган коры бiрнеше миллиард тоннадан асады. Барланган кен орындарыныц бiр бeлiгi эртYрлi технологияларды колдана отырып сэтп игерiлуде.
2. Туткырлыгы жогары мунай eндiрудiц колданыстагы технологияларыныц кeпшiлiгi оныц туткырлыгын жылыту аркылы тeмендетуге непзделген. ^ыздырылган мунайды eндiру жэне салкындаткыш кабатына айдау кeлбеу жэне ^лденец уцгымалармен жYзеге асырылады, ал соцгысы тиiмдiрек.
3. Кeптеген туткырлыгы жогары мунай кен орындарыныц кYPделi геологиялык курылымы бар, eндiру коллекторлардыц элаз цементтелуiне байланысты кабаттыц тeменгi кабатыныц бузылуымен киындайды.
ЦОЛДАНЫЛЦАН ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
1. Антониади Д.Г. Состояние и проблемы внедрения термических методов повышения нефтеотдачи пластов / Д.Г. Антониади, А.Д. Бичкевский, М.М. Завертайло, В.Г. Ишханов // Тр. НПО Союзтермнефть. Теория и практика разработки нефтяных месторождений термическими методами. - М.:изд. ВНИИОЭНГ. - 1985. - С. 3-7.
2. Антониади Д.Г. Перспектива развития термических методов добычи нефти в отрасли / Д.Г. Антониади, В.Г. Ишханов, Л.П. Мяшина // Тр. НПО Союзтермнефть. Вопросы технического и технологического обеспечения термических методов добычи высоковязких нефтей. - М. : изд. ВНИИОЭНГ. - 1991. - С. 3-11.
3. Иванов В.А. Разработка месторождений высоковязких нефтей термическими методами / В.А. Иванов, А.А. Боксерман, В.Г. Ишханов // Обзор. информ. - 1986. - Сер.: Нефтепромысловое дело.- Вып. 3. - 55 с.
4. Khalimov E.M. Geology of fields high-viscosity nefty USSR : help grant / E.M. Halimov, I.M. Klimushin, L.N. Ferdman. - M. : Nedra, 1987. - 174 p.
5. Ivanov V. A. Development of fields high-viscosity nefty by thermal methods / VA. Ivanov, A.A. Bokserman, V.G. Ishkhanov//Review. inform. - 1986. - It is gray.: Oil-field business. - Issue 3. - 55 p.
