Жанажол кен орны

БӘЗ еріттінділерімен суландыру  тиімділігі қабат сулануы артқан кезде күрт төмендейді. Сондықтан  әдісті қабат сулануының басында  қолданған дұрыс. БӘЗ (мысалы, ОП-10) жыныс  бетінде адсорбциялануы процесс  тиімділігін айтарлықтай төмендететіні  анықталды. Бұл әдісті пайдалану  тиімділігінің артуы жаңа БӘЗ іздеумен байланысты.

Мицеллярлы ерітінділермен суландыру. БӘЗ ерітінділері мен  суландыру кезінде қолданылатын басқа да реагенттермен салыстырғанда, мұнайығыстырғыш қабілеті бойынша  алсақ, мицеллярлы ерітінділерді (микроэмульсиялар) жетілген деп санауға болады, себебі өнімді қабаттарды олармен суландыру кезінде аралас ығыстыру артықшылығы қолданылады. Бұл кезде айдалатын және қабат сұйықтығының арасында шекара болмайды, себебі мицеллярлы ерітінділер сумен де, мұнаймен де фазалық бөлінусіз араласады.

Мицеллярлы еріттінділерді қолдану нәтижесінде қабат сұйықтықтары мен суландыру сұйықтығы арасындағы керілу азаяды. Мицеллярлы ерітінділер  су немесе мұнай үшін өткізгіштікті  арттыру үшін сәйкесінше айдау немесе өндіру ұңғыларында қолданылады.

Мицеллярлы ерітінділер  БӘЗ көмегімен тұрақтандырылған көмірсутекті сұйықтықтағы судың ұсақ дисперсті жүйесі болып табылады.

Мицеллярлы ерітінділерді  көмірсутекті шикізат (тұрақтандырылған газолин, сұйылтылған мұнай газы, еритін майлар) негізінде дайындайды, белсенді зат ретінде мұнайлы  сульфоқышқылдарды пайдаланады. Мицеллярлы ерітінділердің негізгі компоненттерінің қатарына су немесе сулы ерітінділер (газды  пропилді, нормальді немесе екіншілік  бутил спирттері, кетондар, эфирлер) жатады.

Мицеллярлы ерітінділерді  пайдалану арқылы суландыру, қарапайым  суландыруға қарағанда, күрделі  және қымбат процесс болып табылады. Сондықтан мицеллярлы ерітінділерді  қолдану алдында таңдалатын игеру  объектілері мұқият зерттеліп, техникалық-экономикалық негізделуі жүргізілуі қажет.

Мицеллярлы ерітінділерді  пайдалану арқылы суландыруға бастапқы мұнайға қанығушылығы жоғары объектілерді таңдаған дұрыс. Қабат мұнайының  тұтқырлығы жоғары болмауы қажет, себебі бұл кезде ерітіндінің қабат  бойынша біртекті қозғалуы қамтамасыз етіледі. Мицеллярлы ерітінділерді  пайдалану арқылы суландыру кезінде  әрі қарай сумен ығыстырылатын  ерітіндіден оторочка туғызылады. Тұтқырлығы айтарлықтай жоғары сұйықтықты (мұнайды) тұрақсыз ығыстыру нәтижесінде, судың  уақытынан бұрын шығуына байланысты, оторочканың бұзылуын болдырмау  үшін мицеллярлы ерітінді оторочкасының  пайда болуына дейін қоюлатылған  судың (полимерлермен қоюлатылған  су) буферлі оторочкасы алдын ала  туғызылады.

Лабораториялық зерттеулер мен кәсіпшілік тәжірибе көрсеткендей, мицеллярлы ерітінділерді ығыстырушы сұйықтық ретінде қолдану суланумен  қамтылған қабат аймақтарында 60-90 % ығыстыру коэффициентін алуға мүмкіндік берді.

Сілті ерітінділерімен суландыру. Бұл әдіс мұнай мен сілті ерітінділерінің  шекарасындағы беттік керілуді ттөмендетуге, сонымен қатар сілті ерітінділерінің  тұрақты сумұнай эмульсиясын  түзу қабілетіне негізделген, бұл эмульсиялар  жоғары тұтқырлыққа ие бола отырып, ығыстырылатын және ығыстырушы агенттердің  қоғалғыштығын (k/μ_вн) теңестіруге ықпал етеді. Мұнай құрамындағы органикалық қышқылдардың өсуімен әдіс тиімділігі артады, бұл «мұнай-сілтілі ерітінді» шекарасында беттік керілудің төмендеуімен түсіндіріледі. Сілтілі ерітінділерді тұтқырлығы жоғары мұнайлар және біртексіз қабаттар үшін қолдану ұсынылады. Қабатталған-біртексіз қабаттарда жақсы нәтижелер күтуге болады. Қабат суларында Са²⁺ иондары болған кезде әдісті қолдану аймағы шектеледі. Сілтінің Са²⁺ иондарымен өзара әсерлесуі кезінде қуыстарды бітейтін ірі түйіршікті тұнба түзіледі.

Мұнайды жоғары қысымды газбен ығыстыру. Бұл әдіс қабатта мұнаймен шекарада жеңіл көмірсутектердің оторочкасын  тудыруға негізделген. Бұл мұнайды  аралас ығыстыру процесін қамтамасыз етеді. Мұнайды онымен араласқан  сұйықтықтар мен газдармен бірге  ығыстыруға негізделген мұнай кеніштерін игеру технологиясы, - газ тәрізді  агенттерді айдау жолымен қабат  қысымын ұстау тәсілдерінің даму нәтижесі болып табылады. Мұнайды  газбен ығыстыру кезінде оның кейбір мөлшері коллектор қуыстарында  капиллярлы күштермен ұсталып қалады. Газды айдау технологиясының  тиімділігін арттыруға бағытталған  іздеулер аралас ығыстыру идеясына алып келді, бұл кезде ығыстырушы және ығыстырылатын сұйықтықтар арасында капиллярлы әсерлер пайда болмайды. Мұнайдың ығыстырушы агентпен экстракциясы жүреді.

Әртүрлі қабаттық жүйелерге  байланысты мұнайбергіштікті арттырудың келесідей технологиялық схемалары  шығарылып, сыналған:

- жоғары қысымды газ айдау;

- мұнайды байытылған газбен ығыстыру;

- мұнайды көмірсутекті сұйықтықтар оторочкасымен, кейін құрғақ газ айдау арқылы ығыстыру.

Лабораториялық зерттеулер және тәжірибелік жұмыстар көрсеткендей, газды алдын ала ауыр көмірсутектермен (С₂Н₆ және одан да жоғары) байытпай, мұнай мен газдың өзара араласуы жоғары қысым кезінде (15 МПа және одан да жоғары) жүруі мүмкін, сондықтан жоғары қысымды газ режимі төменге шөккен мұнай кеніштері (1500 м жоғары) үшін жарамды. Процесті жеңіл, тұтқырлығы аз мұнаймен жүзеге асырған дұрыс. Газды алдын ала ауыр көмірсутектермен (бутан-пропанды газ фракциясы) байыту кезінде немесе алдын ала жеңіл көмірсутекті жүйелерді айдау кезінде аз тереңдікте жатқан объектті игеруге болады. Көмірсутекті еріткіш оторочкасының көлемі қабат қуыстарының көлемінің 2-5 %-н құрауы мүмкін және процестің технологиялық параметрлерін есептеу кезінде анықталады. Еңіс шөккен қабаттарға газ айдау кезінде мұнай мен газдың гравитациялық бөлінуіне негізделген ығыстырудың біртексіздігі байқалады. Сондықтан жоғары қысымды газ айдау үшін үлкен шөгу бұрыштары бар қабаттар, рифті және күмбез тәрізді кеніштер болғаны дұрыс. Жоғары қысымды газ айдау техника-экономикалық жағдайлары бойынша сулануы тиімсіз, өткізгіштігі төмен қабаттарда қолданылады. Процесс тиімділігіне қабаттың біртексіздігі және әсіресе қабатталған біртексіздік кері әсерін тигізеді. Айдалатын газ түзілген аралас ығыстыру оторочкасын жарып өтіп, жоғары фазалық өткізгіштік күші әсерінен, жоғары өткізгіштік қабатшалары бойымен, ығыстырудың жалпы тиімділігін төмендете отырып өндіру ұңғыларына дейін жетеді.

Мұнайды еріткіштермен ығыстыру коэффициенті аралас ығыстыру аймағында 90-95 % жетуі мүмкін. Бірақ еріткіштердің  төмен тұтқырлығы (мұнай тұтқырлығымен  салыстырғанда) есебінен қабатты еріткіштер арқылы ығыстырумен қамту коэффициенті әдетте сумен ығыстыру кезіндегіге  қарағанда төмен.

Мұнайды жоғары қысымды газбен ығыстыру кезінде фазалық және тұтқырлықты  тұрақсыздықтың алдын алу мақсатында кезек-кезек газ бен суды айдауға жүгінеді [2].

Үшнатрийфосфаттың сулы ерітінділерін  айдау. Белгілі бір геологиялық-кәсіптік жағдайларда суландыру жүйесін  физикалық-химиялық жетілдіру үшін үшнатрийфосфатты (ҮНФ) пайдаланады. Бұл реагент қабатқа мұнайбергіштікті көтеру үшін әртүрлі концентрациялы сулы ерітінділер түрінде беріледі. Бұл ерітінділер жоғары өздігінен тазару қабілетіне, мұнаймен шекарада аз фазааралық керілу қабілетіне (3-5 мН/м) ие. Минералданған қабат суының ҮНФ сулы ерітіндісімен жанасуы кезінде, қабат өткізгіштігінің тегіс болуына әсерін тигізетін, кальций және магний ортофосфатының кристаллдары бар жіңішке дисперсті орта түзіледі. ҮНФ ерітінділерінің бұл қасиеттері оларды қолдану аймағында жоғары мұнайығыстырғыш қасиеттермен қамтамасыз етеді.

 Сызықтық цементтелмеген  жүйе болып табылатын лабораториялық  модельдерде зерттеу жүргізу  нәтижелері көрсеткендей ҮНФ  (0,1÷1) %-тік сулы ерітіндісінің  оторочкасын айдау сусыз ығыстыру  коэффициентін 11 %-ға, ал соңғысының  су айдауға қарағанда 10 %-ға  өсуін қамтамасыз етеді. 

Өлшемі бойынша үлкен  емес оторочкалар түріндегі ҮНФ  жоғары концентрациялы ерітінділерін (5-15%) айдау кезінде сусыз мұнай  ығыстырғыш коэффициентін 17 %, ал соңғысын – 12 %-ға арттырады [3].

Көмір қышқылымен суландыру. Бұл әдіс көміртек диоксиді (СО₂) мұнайда ери отырып, оның көлемін арттыруға және тұтқырлығын азайтуға, екінші жағынан, суда ери отырып оның тұтқырлығын арттыруға негізделген. Осылайша, СО₂ мұнайда және суда еруі мұнай (k/μн) және су (k/μв) қозғалғыштықтарының теңесуіне алып келеді, ал бұл ығыстыру коэффициентінің және де қамту коэффициентінің артуы есебінен жоғары мұнайбергіштікті алуға алғышарт тудырады. Әдісті қолданудың кері көрсеткішіне қабат суының жоғары минералдылығы, әсіресе кальций тұздарының болуы жатады. Сонымен қатар, мұнайының құрамында асфальтты-шайырлы компоненттері көп қабаттарда көмір қышқылын қолдану ұсынылмайды. Көмір қышқылының кальций тұздарымен және асфальтты-шайырлы заттармен өзара әсерлесуі кезінде қабат қуыстарын бітеуге қабілетті қатты тұнба түседі. Көмірқышқылды әсер тиімділігі қабаттың сулану дәрежесіне тәуелді болады. Сулану өскен сайын әдіс тиімділігі төмендейді.

Көміртек диоксиді қабатқа  келесі технологиялық схемалар бойынша  берілуі мүмкін:

- берілген концентрациялы сулы ерітінді түрінде – карбонатталған су;

- қабат бойымен карбонатталған немесе қарапайым сумен ығыстырылатын бір реттік реагент оторочкасы түрінде;

- қабат бойымен айдалатын сумен ығыстырылатын көміртек диоксидінің кезек-кезек оторочкасы.

Айдалатын карбонатталған су мұнаймен жанасуда мұнайға ауысатын көміртек диоксидімен кедейленеді. Әрі қарай мұнай құрамында  реагенті аз сумен ығыстырылады, бұл  процесс тиімділігін айтарлықтай  төмендетеді. Бір реттік СО₂ оторочкасын оны ығыстыратын сумен тудыру кезінде, СО₂ тұтқырлығы аз болуына байланысты сумұнай жиегінің, оторочканың өндіру ұңғыларына өтуімен, орын ауыстыруында тұтқыр тұрақсыздық байқалады. СО₂ мен суды кезек-кезек айдау арқылы бірнеше кезектесетін оторочкалар пайда болады. Көмір қышқылының мұнайда және суда еруі СМЖ орын ауыстыруы кезінде тұтқыр тұрақсыздықтағы кері әсерді төмендетеді. Сондықтан көмір қышқылы мен суды кезек-кезек айдау әдісі тиімдірек. Бұл әдіс Александров ауданындағы Туймазык кен орнында сыналып, жақсы нәтижелер берген.

СО₂ тасымалдау күрделілігін, сонымен қатар қоршаған ортаны қорғау талаптарын ескере отырып, мұнай кенішін игеруді жобалауды жақын орналасқан көмірқышқылын өндірушілерден СО₂ тапсырысына бейімдеу керек.

Күкіртқышқылды суландыру. Қабаттың мұнайбергіштігін арттыруға  арналған концентрацияланған күкірт қышқылын қолданудың негізінде бұл реагенттердің  қабат қаңқасының минералдарына, сонымен  бірге ондағы мұнайға және көмілген суға комплексті әсері жатыр.

Күкірт қышқылының ароматты мұнай көмірсутектерімен химиялық өзара әсерлесуі мұнай массасынан 5-7 % мөлшерде сульфоқышқылдардың түзілуіне  алып келеді, олар мұнайдың қабаттан өндірілуінің жақсаруына ықпал етеді. Лабораториялық сынақтар көрсеткендей, мұнайды қуысты орталардан күкірт қышқылының оторочкасымен  ығыстыру кезінде ығыстыру коэффициенті, қарапайым суландыруға қарағанда, 13-15 %-ға артады. Бұндай жоғары тиімділік  тек мұнайдан БӘЗ түзілуімен ғана емес, сонымен қатар сульфат-иондарының жыныстардың минералдылық негізін  құратын кальций тұздарымен химиялық өзара әсерлесуі кезінде суда аз еритін кальций сульфаты – гипстің  түзілуімен түсіндіріледі. Гипс кристаллдары сумен шайылған қабат қуыстарын  жартылай бітей отырып, келесі су үлесін мұнаймен толтырылған қуыстарға  бағыттайды. Бұл қабаттың ығыстырумен  қамтылуының жоғарылауына алып келеді. Күкіртқышқылды әсер ету кезінде  мұнайды ығыстыруды жақсартатын  басқа да әсерлері анықталынды, дәлірек  айтсақ, қабатта концентрацияланған қышқылды көмілген немесе бұрын айдалған сумен араластыру жылудың бөлінуімен жүреді. Есептеулер көрсеткендей, 1 т  қышқылды 0,5 %-қ концентрацияға дейін  араластыру кезінде 620 мың кДж жылу бөлінеді. Күкірт қышқылының қабаттың түп маңы аймағының терригенді жыныстарымен өзара әсерлесуі олардың өткізгіштігінің  жоғарылауына алып келеді, ал бұл гипстің  қабат түбінде түсуімен бірге ығыстыру аймағында қысым градиенттерінің олардың жоғарылау жағына қарай қайта үлестірілуін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, концентрацияланған күкірт қышқылының жыныс карбонаттарымен өзара әсерлесуі кезінде 400 кг/т мөлшерде көмір қышқылы түзіледі:

СаСО₃+Н₂SO₄=CaSO₄+H₂CO₃.

Есептеулер көрсеткендей, күкірт қышқылын айдау кезінде өлшемі қабат қуыстарының 3 % дейінгі көлемін  құратын 4 %-қ көмір қышқылы ерітіндісінің (карбонатталған су) оторочкасы түзіледі, ол жоғарыда көрсетілгендей, мұнай  өндіру коэффициентін ығыстыру және қамту коэффициенттерінің бір мезгілде өсуі есебінен артуын қамтамасыз етеді.

Күкіртқышқылды суландыру  әдісі 1962 ж. ТатНИПИ-мұнаймен ұсынылған  және Ромашкин кен орнында 1971 ж. бастап енгізілді. Мұнайбергіштікті арттыруда  мұнаймен бірге өндірілетін су мөлшерін бір мезгілде қысқарту кезінде жақсы  нәтижелерге қол жетті. ТатНИПИмұнай мәліметі бойынша 1 т қышқылға қосымша 30-50 т мұнай өндіріледі, ал су айдау  ұңғыларының қабылдағыштығы 60-70 %-ға өседі [2].

1.2 Кен орнының геологиялық  сипаттамасы

1.2.1 Кен орын туралы жалпы мәліметтер

Жаңажол  мұнайгазконденсатты  кен  орны  ҚР Ақтөбе облысының  Мұғалджар ауданында Ақтөбе қаласының  оңтүстігінен 240 км қашықтықта,  Мұғалджар  таулары  мен  Ембі  өзенінің  алқабында орналасқан.

Жақын орналасқан елді-мекенге  солтүстік-шығысында 15 км орналасқан Жаңажол  ауданы және солтүстік-батысында 35 км орналасқан Кеңкияқ мұнай кәсіпшілігі  жатады. Шамамен 100 км арақашықтықта Атырау – Орск мұнай құбыр желісі өтіп жатыр. Жақын темір жол станциясы Ембі кен орнынан 100 км қашықта орналасқан. «СНПС-Ақтөбемұнайгаз» АҚ «Октябрьскнефть» МГӨБ өндірістік кәсіпорыны Жаңажол кен орнының солтүстігінен 130 км қашықтықта Қандыағаш қаласында орналасқан.

Ең жақын орналасқан кен  орындары: Әлібекмола, Кеңкияқ тұзүсті  және тұзасты, Лақтыбай, Көкжиде және т.б.

Кен орнына жақын жерде  Атырау-Орск және Кеңкияқ-Атырау мұнай  желісі өтіп жатыр. Көмірсутектерді  Қытайға тасымалдауға арналған мұнай  желісі салынуда және газ желісі жобалануда. Кен орнының оңтүстігінде «СНПС-Ақтөбемұнайгаз»  АҚ кен орындарынан алынатын газды  пайдаланатын Жаңажол газөңдеу зауыты орналасқан, одан Ақтөбеге дейін газ  желісі салынған. Жер  бедері  аз  қыратты  жазық  болып  келген.  Абсолют  тербелу белгісі  +125-270 м.  Минималды белгі оңтүстік-батыстан   кен орынның аумағын шектейтін Ембі  өзенінің  алқабымен ұштастырылған.

Ауданның  негізгі  гидрографиялық  желісіне  Ембі  өзені  жатады. Ол кен орнынан  2 – 14 км  оңтүстік батыста ағып жатады. Суы минералды және техникалық мұқтаждықтар үшін қолданылады, тұрмыстық мақсатта құдықтардың сулары  қолданылады. Құдықтардағы және Ембі өзенінің суының  денгейі 2 м  және  одан  жоғары. 

Аудан климаты қатты континенталды, құрғақ, жылдық  және тәуліктік температураның тенселуі және өте төмен ылғалды  болып келеді. Температураның қысқы  минмиумы минус 40°С, жазғы максимумы  плюс 40°С. Ең салқын айларға қаңтар мен ақпан жатады, ал ең ыстық  ай – шілде болып табылады. Орташа жылдық атмосфералық жауын – шашын  мөлшері  көп емес  және жылына 140 – 200 мм дейін. Топырақтың қату терендігі   1,5–1,8 метрді  құрайды.