Мұнай және газ ұңғымаларының өнімділігі, айдау ұңғымаларының жұтушылық қабілеті негізінде мұнай тұтқырлығы мен өнімді қабаттың өткізгіштігіне байланысты. Ұңғыма жұмыс жасап тұрған жерде қабаттың өткізгіштігі қаншалықты жақсы болса, оның өнімділігі мен қабылдағаштығы соншалықты көп болады. Ұңғымаларды бұрғылау және эксплуатация жұмыстары кезінде әр түрлі себептер әсерінен уақыт өте келе қабат жынысының алғашқы өткізгіштігі әлсіреуі (нашарлауы) мүмкін. Бұрғылау жұмыстары кезінде өнімді қабатты ашқанда ұңғыманың түптік аумағы қабат жынысының өткізгіштігін азайтатын құмды ерітіндімен толып, соның әсерінен мұнай және газ ағыны азаяды.
Ұңғыма эксплуатациясы кезінде түптік аумақ жынысының өткізгіштігі ондағы тесіктер мен жарықшақтардың құмды бөлшектермен, парафиндердің және смолалардың жиналуымен бітеліп, азаюы мүмкін.
Айдау ұңғымаларында түптік аумақтың өткізгіштігі жыныстаңы тесіктер мен жарықтардың айдау сұйықтығы құрамындағы механикалық қоспалармен бітелуінен азаяды.
Ұңғымаларды қышқылды өңдеу ұңғымалардың түптік аумағының өткізгіштігін арттыруға, бітеулерді (фильтрларды), түптік аумақты, СКҚ−ны тұздардан, парафинді−смолалардан және коррозия өнімдерінен тазалау үшін арналған. Ұңғымалардың түптік аумағын қышқылды өңдеу тұз қышқылының карбонатты жыныстарды (известняк, доломит) немесе құмтастар мен басқа да жыныстар құрамына кіретін карбонатты жыныс туғызатын минералдарды еріту қабілетіне негізделген. Тұз қышқылы мен карбонатты жыныстар өзара әрекеттескенде келесі реациялар орын алады:
Известняк үшін:
СаСО3 + 2НСl = СаСl2 + Н2О + СО2
Доломит үшін:
Са (СО3)2 + 4НСl = СаСl2 + МgСl2 + 2Н2О + 2СО2
Ұңғымалардың түптік аумағындағы (ҰТА) жыныстарда тұз қышқылының әсерінен жыныстардың өткізгіштігін және ұңғымалардың өнімділігін және айдау ұңғымаларының қабылдағыштығын арттыратын кеңістіктер, каверналар, айыру каналдары пайда болады.
Қышқылды өңдеуді қысым арқылы өнімді қабаттың аз енетін интервалына қышқылды қысып кіргізу үшін қолданылады. Кәдімгі тұз−қышқылды өңдеуде қышқыл жақсы өткізгіш жынысқа ғана енеді, ал нашар өткізетіндері өңдеусіз қалады. Қышқылды қысым арқылы өңдеу қабаттың біртексіз қабыршақтығының жоғарыдағы кемшілігін жояды. Тұз−қышқылды өңдеу үрдісі келесідей жұмыстармен бекітіледі: алдымен мұнай немесе су айдау арқылы циркуляция тудырады. Кейін құбыр аралық кеңістіктің краны ашық күйінде – тұз қышқылы ерітіндісі дайындалады. Сонымен қатар, қышқылдың бірінші үлесі құбырды және сақиналы кеңістікті башмактан бастап жыныс шетіне дейін толықтай толтыруына есептеледі. Осыдан кейін, құбыраралық кеңістіктегі кран жабылады және ұңғымаға қалған қышқылды ерітінді қысым арқылы айдалады. Қышқыл қабатқа ене бастайды. Құбырда немесе ұңғыманың фильтрлі бөлігінде тұрып қалған қышқылды қабатқа мұнаймен немесе сумен сығып итереді. Тұз қышқылының ерітіндісінің жұмыстық көлемі қабаттың физикалық қасиеті мен қалыңдығына, жыныстың химиялық құрамына және алдыңғы өңдеулер санына байланысты орнатылады.
Қышқылды өңдеу есептелінуі.
Ұңғыманың түптік аумағының қышқылмен өңдеуінің есептелінуі таңдалған концентрациядағы тұз қышқылы ерітіндісінің жұмыстық көлемін, оны дайындау үшін қажетті су мөлшерін, жұмыс ерітіндісіне қосылатын әр түрлі қоспалар көлемін анықтауға бағытталған.
1 м өңделетін интервалға (8 — 15% -ды концентрация) кететін қышқылдың орташа көлемі карбонатты жыныстар үшін өңдеу тәжірибелерінің нәтижесінде орнатылған мөлшері 1 кестеде келтірілген.
КРС кезінде қышқылды өңдеу имитациясы
«КРС кезінде қышқылды өңдеу имитациясы» тапсырмасы ұңғының түп аумағын бөлінген коллекторларда жыныстардың өткізгіштігін арттыру мақсатында тұз қышқылымен өңдеуді сипаттайды.
Имитация тапсырмасының үрдісі кезінде қышқылды ерітіндінің керекті көлемі, тығыздығы бойынша диапазоны және айдау кезіндегі шығыны бақыланбайды, тек іс−әрекеттің дұрыс реттілігі және жалпы апат жағдайлары, мысалы жұтылу, пайда болу, т.с.с. , бақыланады. Үрдіс келеі ескертулер мен рұқсаттамаларға ие:
Тапсырманың орындалуының реттілік сұлбасы (іс−әрекеттің қатал реттілігі);
Айдау коллонналарының тек бір мөлшерлі құбыры ғана қолданылады (СКҚ);
Қышқылдық өңдеу фильтр тесігі арқылы жүзеге асады;
Өнімді және гидрожаруға әлсіз қабат ұңғыма түбінде орналасқан.
имитациялық тапсырманы басқару үшін қолданылады:
Қабатта гидрожару басқару пулті (ҚГБП);
Сағалық арматура посты (САП).
Үйренушінің әрекеттері:
Алғашқы (бастапқы) мәндерді орнату.
Сағалық арматура орнында:
- 3 тоз кранды жабу 3 (жоғарғы сол);
- 4 тоз кранды жабу (жоғарғы оң);
- 5 тоз кранды жабу (төменгі сол);
- 6 тоз кранды жабу (төменгі оң).
Қабатты гидрожару орнында:
- 1 немесе 2 тоз кранды ашу;
- Сорапты қондырғы тоғын айыру;
- Сорапты қондырғы тоғын айыру;
- Араластыру машинасы тогын өшіру (АМ);
- Көмекші сорап тогын айыру;
- Үшжақты кранды 0 сыйымдылық жағдайына келтіру (жабық);
- Сорапты қондырғы саны -1;
- Тығыздық өлшегіштегі ерітінді тығыздығы (ұңғымадағы) – 0.9 ден 1.5 г/см3 қа дейін.
«Старт»−қа дейінгі тығыздық ұңғымадағы ерітінді тығыздығын анықтайды. Тапсырманы «Старт»−қа қою.
Алғашқы шарттар дұрыс орындалмаған жағдайда тапсырма қосылмайды және алғашқы қондырғылар қатесі орын алады.
2. Қабатты қышқылмен өңдеу параметрлерін есептеу.
2.1. Қабат қуатынан шыға отырып 1 кесте бойынша қабатқа айдалатын қышқылды ерітінді көлемін анықтаймыз.
2.2. Қышқылды ерітінді тығыздығын анықтаймыз.
I этап. Тіке шаю әдісімен ұңғымаға қышқылды ерітіндінің керекті көлемін айдау.
3.1. Үшжақты кранды 1 немесе 2 сыйымдылық жағдайына қою.
ҚГП қышқылды ерітіндінің тығыздығын беру, қышқылды агрегат тогын (ҚАТ) және көмекші сорапты қосу және қышқылды ерітінді дайындалу үрдісібіткенше күте тұру. Кірудегі қышқылдық ерітінді тығыздығы ҚАТ тығыздығына тең болуы керек (бұл тапсырмада ҚАТ есебінде айдау машинасы қолданылады).
3.2. САО 3 немесе 4 тоз кранды, сондай−ақ 5 немесе 6 тоз крандарды ашу. Сорапты агрегат тогын қосып,бейтараптан айырмашылығы бар жылдамдыққа қойып қозғалтқыш валының айналысын қосу.
3.3. Қозғалтқыш валының айналым саны мен жылдамдығын өзгерте отырып керекті түптік қысым мәнін орнату және есептелген қышқылды ерітінді көлемін айдау.
3.4. Қышқылды ерітіндінің керекті көлемін айдап болғаннан кейін сорапты агрегат, көмекші сорап және ҚАТ тогын өшіру, САО−дағы 3, 4, 5, 6 тоз крандарды жабу.
Осымен бірінші этап бітеді.
II этап. Тіке айдау әдісімен ұңғымаға құмды итеру сұйығының керекті көлемін айдау.
4.1. Егер қышқылдың есептелген көлемі СКҚ мен КП−нің башмагынан өнімді қабаттың ұшына дейінгі жалпы көлемінен аз болса, онда қышқылды ерітінді сақиналы кеңістікті башмактан өнімді қабатқа дейінгі толтыру үшін, ұңғымаға қышқылды СКҚ−дан КП−ға тығыздау үшін итеру ерітіндісі айдалады.
4.2. Ол үшін ҚГП−да тығыздау ерітіндісінің тығыздығын беру керек, көмекші сорапты қосу және дайындық үрдісі біткенше күту керек. Кіре берістегі ерітінді тығыздығы араластыру машинасындағы тығыздықпен теңесу керек.
4.3. САО−дағы 3, 4, 5, 6 тоз крандарды ашу. Сорапты агрегат тогын қосу және вал айналысының қозғалысынанжәне бейтарап айырмашылығы бар жылдамдық беру.
4.4. Қозғалтқыш валының айналым саны мен жылдамдығын өзгерте отырып керекті түптік қысым мәнін орнату және КП−ны башмактан өнімді қабат ұшына дейін қышқылмен толтыру үшін керекті көлемдегі тығыздау ерітіндісін айдау.
4.5. Тығыздау ерітіндісінің керекті көлемі айдалғаннан кейін сорапты агрегат, көмекші сорап тогын айыру, ҚГП−дағы 3, 4, 5, 6 тоз крандарды жабу.
Осымен екінші этап бітеді.
5. III этап. Қышқылды ерітіндіні қабат жарықшағына итеру.
5.1. Егер 1 этапта айдалған қышқыл көлемі бүкіл СКҚ мен КПны башмактан өнімді қабат шетіне дейін толтырса және есептелген көлемнен аз болса, онда оны тығыздауды қышқылдық ерітіндінің барлық есептелген көлемі ұңғымаға айдалғанша жалғастыру керек. Бұл үшін ҚГПдағы тығыздықты өзгертпей 3 немесе 4 тоз кранды ашу, көмекші сорап және сорапты агрегат тогын қосу, 1-ші жылдамдықты беру және қозғалтқыш валының айналысын қосу. Есептелген көлем айдалып болғаннан кейін көмекші сорап және сорапты агрегат тогын өшіру, 3 және 4 тоз крандарды жабу.
5.2. Егер 1 этапта айдалған қышқыл көлемі бүкіл СКҚ мен КПны башмактан өнімді қабат шетіне дейін толтырса және есептелген көлемге тең болса, онда оны тығыздауды басқа тығыздықтағы итеру сұйықтығымен тығыздау керек. Ол үшін ҚГПдағы тығыздық өлшегіште итеру сұйықтығының тығыздығын орнату керек, көмекші сорапты қосу керек және дайындық үрдісі біткенше күту қажет. Кірудегі сұйықтық тығыздығы араластыру машинасындағы тығыздыққа теңесу керек. ҚГПдағы 3 немесе 4 тоз крандарды ашу, сорапты агрегат тогын 1-ші жылдамдықты және вал қозғалтқышы айналысын қосу.
Егер алдыңғы (екінші) этапта қышқыл СКҚдан ұңғыма КПсына өнімді қабат ұшына дейін тығыздау сұйықтығымен итерілсе, онда оны қабатқа сол итеру сұйықтығымен тығыздайды. Бұл үшін ҚГПдағы 3 немесе 4 тоз крандарды ашу, сорапты агрегат тогын 1-ші жылдамдықты және вал қозғалтқышы айналысын қосу.
5.3. Түптік қысымды реттеу үшін қозғалтқыш валының айналым санын өзгерте отырып, қышқылды СКҚдан КПға, КПдан қабаатқа толықтай қысу есебімен тығыздау.
5.4. Сорапты агрегат тогын өшіру. САО−дағы 3, 4 тоз крандарды жабу. Осымен қышқылмен өңдеу үрдісі бітеді. Қышқылдың жыныспен әрекеттесуі үшін ұңғыманы бірнеше уақытқа (8 -12 сағатқа, кейде тіпті көп) жайына қалдырады.
Апаттық жағдайларды басқару және бақылау.
КРС ИМИТАТОРЫМЕН ұңғыны қышқылдық өңдеу имитация үрдісін басқаруда КРС қондырғысының құралдардың сынуы мен ұңғыма апаттарына әкелетін қате әсерлер болуы мүмкін. КРС ИМИТАТОРЫНЫҢ бұндай қателіктерге реакциясы келесідей:
− Қате жөнінде белгі беріледі – бұрғылаушы пультінде, ЦС пультінде, қабатты гидрожару пультінде және құралдарды көрсететін құрылғыда (инженерлі нұсқада белгі экранның сол жақ жоғарғы бұрышында пайда болады) қызыл шам жанады.
− Егер қате технологиялық үрдіс параметрлерін өзгертсе, онда бұл өзгерістер бақылау−өлшеуші құрылғыларда көрінеді (инженерлі нұсқада оперативтік мәліметтер бланкісінде көрсетіледі);
− Қатенің аты мен бөлінген штрафты уақыт үйренушінің журналына (тапсырманың орындалу протоколы) жазылады, оны тапсырма біткесін жазып шығарушы қондырғыға жібереді.
Астында басқарудың мүмкін қателер тізбегі, қателерге реакциясы сипаттамасы, қателерді жөндеу амалдары, егер қайта қаралмайтын әсерін тудырмаса, көрсетіледі.
Қышқылды және тығыздаушы сұйықтарды айдау кезінде түптік қысымды келесі диапазонда ұстау керек:
Рқаб < Ртүп < Ржұт (3)
мұндағы: Рқаб - қабат қысымы, кг/см2;
Ртүп – түптік қысым, кг/см2;
Ржұт– жұтылу басталғандағы қысым, кг/см2.
Диапазонның бұзылуы апатты жағдайларға алып келеді.
Жұтылу.
Егер Ртүп>Ржұт> теңсіздігі орындалса, онда «ЖҰТЫЛУ» апаты орын алады. Сонымен қатар, мультипликацияда бағыттауыштармен ұңғыманың түбіне ерітіндінің түсіп жатқаны көрсетіледі. Апатты жағдайды жою үшін шыгынды басқара отырып, түптік қысымды азайту керек.
Пайда болу.
Егер Ртүп<Рқаб> теңсіздігі орын алса, онда «ПАЙДА БОЛУ» апаттық жағдайы орын алады. Бұл кезде мультиплткацияда бағыттауыштармен ұңғыманың түп аймағына қабаттан флюидтің түсіп жатқаны көрінеді. Апаттық жағдайды жою үшін шығынды басқара отырып, түптік қысымды көтеру керек.
Шығу тоз краны ашық.
Егер тығыздау ерітіндісін айдау үрдісінде оның төменгі шегі СКҚның түбіне жетсе, ал қышқылдың қабатқа енуі әлі басталмаса, немесе қышқылды қабатқа тығыздап енгізу кезінде 5 немесе 6 тоз крандар ашық қалған болса, онда « ШЫҒУ ТОЗ КРАНЫ АШЫҚ » апаты орын алады. Оны жою үшін 5 немесе 6 тоз крандарын жабу керек.
Сорапты агрегатының қызып кетуі.
Егер сорапты агрегат жұмысы кезінде берілген жылдамдықта сораптың кірісіндегі қысым осы жылдамдық үшін максималды рұқсаттық шегінен асып кетсе, онда сорап агрегаты қызып кетеді. Осы кезде сораптағы қысым берілген жылдамдықтағы максималды рұқсаттық шегіне теңеседі, ал кірердегі шығын нөлге тең болады. Егер
(Рн > Р1 max) v (Рн > Р2max) v (Рн > Р3max) v (Рн > Р4max) (6)
Болса, онда «Сорапты агрегатының қызып кетуі» апаттық жағдайы орын алады.
Сорапты агрегат жөндеу имитациясы үшін токты өшіріп, қайта қосу керек.
Сорапты агрегат бұғатталған.
Егер сорапты агрегат жұмыс үрдісі кезінде үшжүрісті кран «0 сыйымдылық» (жабық) жағдайына келтірсе, онда «СОРАПТЫ АГРЕГАТ БҰҒАТТАЛҒАН» апаты орын алды. Оны жою үшін үшжүрісті кранды ашу керек.
