Ымада құм шөгінділерімен күресу

Мұнай өндіру ұңғымаларынан құмның шығуы және түп аралық аймақтағы әлсіз цементтелген коллекторлардың бұзылуы ұңғыма жұмыстарын айтарлықтай қиындатады. Бұл құбылыспен күресудің әртүрлі әдістері бар екені белгілі. Оның ішінде, механикалық әдісі – қыш, шыны, фарфор, металл және маталық сүзгілердің көптеген құрылғылары жан-жақты қолданысқа ие. Олардың беріктігінің төмендігі және материалының технологиялық нашарлығына байланысты, мұндай сүзгілерді қолдану қиындық туғызады. Дегенмен ең бастысы регенерацияның мүмкін болмауы, яғни жай операциялар кезінде сүзгі қабілеттілігінің тікелей түпте өз қалпына келуі.

Қазіргі таңда ұнтақты металлургиялық өнім - қуыстық металлқыш материалдарының болашағы зор. Олардың салыстырмалы жоғары беріктікке, тоттану мен термиялық шыдамдылыққа, биологиялық инерттілікке және жақсы өткізгіштік қабілеттері бар.

Терең қабаттардан құм шыққанда сүзгілерді пайдалану кезінде олардың беттеріне қатты түйіршіктердің отыру үрдісі сүзгінің жұмысын күрделендіре түседі. Мұнай мен газ өндірісінің бұрғылаудан бастап өнімді тасымалдауға дейінгі барлық технологиялық процестерді механикалық болып табылады. Технологиялық циклде мұнай кен орындарын тікелей игеру процестері өзекті орын алады.

Шығатын ағынның аз жылдамдығы кезінде, әсіресе түп пен СКҚ башмагының арасында және тұрақты емес құм коллекторларын пайдалану кезінде, түпте құм жиналып, құм тығыны пайда болады, ол сұйық ағынын төмендетіп, фонтандауды тоқтатады. Бұл құбылыспен күрес СКҚ башмагын төменгі перфорациялық саңылауға дейін түсіру арқылы немесе ұңғыманы периодты жуу арқылы (бұл кезде құмды тығын жуылып, жер бетіне жуу сұйығы ағынымен ағып кетеді) жүргізіледі. Ұңғыманың жуу тереңдігі артқан сайын, терең және тығыз коллекторды ашқандай құм шығару сирек құбылыс болады. Мысалы, кейбір оңтүстік өңірлерде орналасқан мұнай кен орындарындағы (Краснодар, Баку, Түркмения) ұңғымаларды пайдалану кезінде қиындықтар туғызады [10].

Дегенмен, бүгінгі күнге дейін мұнай саласында маңызды орын алатын, терең қабаттардың мұнай бергіштігін көбейтудің жинақталған әдістерінің теориялық зерттеулері, зертханалық, нақты және өндірістік сынақтары жүргізілмеген.

Ұңғыма өнімін өндіру кезінде құмның қарқынды шығуы ұңғыма жабдықтары материалдарының коррозиялық мүжілуіне алып келетін факторлардың бірі болып табылады. Өндірістік зерттеу нәтижелері өндірілген өнімнің әсерінен болатын мұнай кәсіпшілік жабдықтардың тотығу жылдамдығы көміртекті болат үшін рұқсат етілген деңгейден жоғары екенін көрсетті.

Жер асты жабдықтары мен айдау қорын қорғау барысында тотығуға қарсы орындалатын негізгі технологиялық іс-шаралар:

- құмның пайда болуынан қорғау;

- тізбек сырты кеңістігін сапалы цементажбен саңылаусыздандыру;

- сорапты - компрессорлы құбырлардың резьбалық қосылыстарын саңылаусыздандыру;

- айдау ұңғымасының құбыр аралық кеңістігіне пакер орнату және оны тотықпайтын пакер үсті сұйықтығымен толтыру;

- айдау ұңғымасының шеген тізбегі бойымен сұйық агентінің айдалуына рұқсат етпеу.

Химиялық ингибитор айдау сияқты арнайы әдістер құм шығуы кезінде тиімсіз. Алдын-ала бірінші кезекте құмның білінуін болдырмайтын іс-шараларды қарастыру керек.

Құмның білінуімен қиындыққа ұшыраған ұңғымаларды пайдалану әдістерін екі топқа бөлуге болады:

- ұңғыманы қабаттағы құмды шығару арқылы пайдалану;

- қабаттағы құмның шығуын тоқтату.

Бірінші топта құм тығындарын жою және сонымен қатар қабаттан келетін бөлшектерді жоғарыға шығаруды қамтамасыз ететін іс-шаралар, қуыс түтіктерді (шланг) қолдану, өнімді аймаққа хвостовик түсіру, сұйықпен толтыру және т.б. қарастырылған. Жер асты жабдықтарының түрпілі (абразивный) тозуымен күресу үшін сепараторлар, якорлар және басқа да қорғаныш құрылғылары конструкцияларының барлық мүмкін болатын түрлері жасалған. Әдістің негізгі кемшілігіне қабаттың түпкі аймағының бұзылуы жатады.

Құмның ұңғымаға шығуын тоқтатуға негізделген құммен күресу әдістері тиімдірек әдістерге жатады [10].

Өндірістік практика қабаттан құм түсуін тоқтатудың ең қарапайым және қолайлы әдістеріне кең таралған механикалық әдістер жататынын көрсетті. Оларға әртүрлі құмға қарсы сүзгілері бар мұнай ұңғымасының жабдықтары мен құм якорлары жатады.

Сүзгі материалы ретінде кенепті, капрон матаны немесе майда жез торды қолданады және олармен тесілген түтікшелерді орайды. Кейде қиыршық тасқа арналған сүзгілер де қолданылады. Сүзгілердің барлық конструкциясы-ның кемшілігі олардың тез толып қалуында, бұл ұңғыма өнімінің төмендеуіне алып келеді. Көп жағдайларда құм тығындарын жою процесін жылдамдату мақсатында оларды жуады.

Құм тығындарын жуу, тығынға дейін ұңғымаға түсірілген жуу құбырлары мен құбыр сырты кеңістігі жүйесінде жуу сұйықтығының (су немесе мұнай) айналысын (циркуляция) тудырудан тұрады. Жуу құбырлары ретінде әртүрлі диаметрдегі сорапты-компрессорлы құбырлар қолданылады. Жуу сұйықтығының төмен қарай бағытталған ағыс күшінің әсерінен тығын жуылады да, сұйықтықтың жоғары қарай бағытталған ағысымен тығын материалы жоғарыға шығарылады. Ұңғыма оқпанын тығыннан тазалау барысында жуу құбыры тізбегін өсіріп, ұңғымаға тереңірек түсіреді. Сұйықтықтың айналыс бағытына байланысты жуудың келесі түрлерін бөліп көрсетеді: тура, кері және қиыстырылған.

Жуу сұйықтығының айналысы үшін ұңғымада НГ-80 сорабы бар ПА 8-80 күшті жуу агрегатын қолданады.

Жуу сұйықтығы ретінде мұнай, су, эмульсиялар, кейде сазды ерітінділер қолданылады. Көп жағдайларда оңай табылатын сұйық есебінде – су қолданылады.

Бақылау сұрақтары:

1. Өндіру ұңғымаларында құмның шығуының негізгі себебі қандай?

2. Жер асты жабдықтарын қорғаудың негізгі іс-шараларын атаңыз?

3. Құм тығындарын жуу процесі қалай орындалады?