Оңтайландырылған магнит өрісі индукцияланған сұйықтық динамикасы арқылы майды жақсартуға электромагниттік өріс әсерінің кешенді эксперименттік талдауы



Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

АНСТРАТ
Анықтама: Магниттік өрістердің әсерінен қабаттық сұйықтықтардың әрекеті сұйықтықты тасымалдауға және мұнайдың берілуін арттыруға маңызды әсер етеді. Бұл зерттеу магнит өрісі болған кезде әртүрлі қысым жағдайында қабаттық сұйықтықтардың электрокинетикалық қасиеттерін және сұйықтықтың ағу тәртібін зерттейді.
Материалдар мен әдістер: Резервуар жағдайларын имитациялау үшін жоғары қысымды колонканы, ПВТ бомбасын, электромагнитті, өлшеу және басқару құрылғыларын қамтитын арнайы эксперименттік қондырғы әзірленді. Магнит өрісінің қарқындылығы 40-тан 150 мТ-ға дейін, олардың кернеуге, кедергіге және қысымның ауытқуы (1,6–14,4 атм) кезіндегі су разрядына әсерін зерттеу үшін қолданылды.
Нәтижелер: Магниттік өрістерді қолдану қабаттық сұйықтықтардың электрокинетикалық қасиеттерін айтарлықтай жақсартты. 125 мТ оңтайлы қарқындылықта иондардың қозғалғыштығы мен сұйықтықтың өткізгіштігі барынша жоғарылады, бұл 8–9 атм шамасында шамамен 75 м³ су ағызу көлеміне әкелді. Бұл қысымнан тыс, динамикалық тепе-теңдік сұйықтық ағыны тұрақтанды. Магниттік өрістер кезінде кедергі мен кернеу мәндері айтарлықтай төмендеді, бұл олардың кеуекті ортадағы қысымның әсерінен тығыздалуын азайтудағы рөлін көрсетеді.
Қорытынды: Бұл зерттеу магнит өрістерінің электрокинетикалық қасиеттеріне және қабаттық сұйықтықтардың разрядтық мінез-құлқына трансформациялық әсерін көрсетеді. 125 мТ магнит өрісінің оңтайлы қарқындылығы иондардың қозғалғыштығын, сұйықтық өткізгіштігін және су разрядын жақсартты, 8–9 атм шамасында шамамен 75 м³ разрядтың ең жоғары көлеміне қол жеткізді. Бұл нәтижелер жоғары қысым жағдайында, әсіресе кеуекті ортадағы қысымның әсерінен тығыздалуын жұмсарту арқылы ағынның кедергісін азайту және сұйықтық ағынын тұрақтандырудағы магнит өрістерінің рөлін атап көрсетеді. Сонымен қатар, 8 атмнан жоғары байқалған динамикалық тепе-теңдік магнит өрістері қысымның жоғарылауына қарамастан сұйықтықтың өткізгіштігін және разрядтың тұрақтылығын сақтай алатынын көрсетеді. Бұл жетістіктер, әсіресе жетілген немесе төмен өткізгіш қабаттар сияқты күрделі орталарда мұнайдың берілуін арттыру үшін магнит өрісі технологиясын қолдануға жол ашады.
Түйін сөздер: магнит өрісі, қабат сұйықтары, электрокинетикалық қасиеттер, жақсартылған мұнай беру, кеуекті орта, су разряды, кедергі, кернеу.

Толық мәтін

Кіріспе
Жетілдірілген мұнайды қалпына келтіру (EOR) дәстүрлі әдістерді артта қалдыратын қабаттардан мұнай алуды барынша арттыруға бағытталған мұнай инженериясындағы маңызды зерттеу саласы ретінде пайда болды. EOR әдістерінің қатарында су тасқыны ең танымал және кеңінен қолданылатын әдістердің бірі болып табылады. Ол мұнайды өндіру ұңғымаларына қарай ығыстыру үшін қабатқа су айдауды қамтиды. Тиімді су тасқыны жиі тазалау тиімділігінің нашарлығы, судың жоғары кесілуі және резервуардың біркелкілігінен туындайтын мәселелер сияқты қиындықтарға тап болады. Осы шектеулерді шешу зерттеушілерді қалпына келтіруді жақсарту үшін магниттік, электрлік және ультрадыбыстық өрістер сияқты физикалық өрістерді қолдануды қоса алғанда инновациялық әдістерді зерттеуге әкелді [1-3].
Алдыңғы зерттеулер су тасқынының тиімділігін айдалатын судың немесе су қоймасының өзінің қасиеттерін өзгерту арқылы арттыруға болатынын анықтады. Магниттік суды тазарту бойынша зерттеулер судың магниттік өрістерге әсер етуі оның тұтқырлық, иондардың қозғалғыштығы және беттік керілу сияқты құрылымдық және динамикалық қасиеттерін өзгертуі мүмкін екенін көрсетеді. Бұл өзгерістер айдалатын сұйықтық пен қабат жыныстары арасындағы өзара әрекеттесуге әсер етіп, ұсталған мұнайдың ығысу тиімділігін әлеуетті түрде арттыруы мүмкін. Мысалы, магнит өрістері масштабтың түзілуін азайтады және сұйықтықтың қозғалғыштығын жақсартады, бұл инъекциялық және өндіріс мәселелерін жеңілдетудің негізгі факторлары болып табылады [4, 5].
Магниттік өрістердің қабаттық сұйықтықтармен әрекеттесуі сұйық жүйелердегі электр зарядтарының сыртқы тітіркендіргіштерге қалай жауап беретінін сипаттайтын электрокинетикалық теориямен расталады. Магниттік өрістерге ұшыраған кезде иондар сияқты зарядталған бөлшектердің қозғалысы өзгеруі мүмкін, бұл өткізгіштік пен ағынның мінез-құлқының өзгеруіне әкеледі. Бұл әсер кеуекті орталардағы гидродинамикалық күштермен үйлеседі, капиллярлық қысымды жеңуге және қалдық мұнайды мобилизациялауға көмектеседі [6-8].
Магниттік өрістерден басқа, су тасқынын зерттеудегі жетістіктер қалпына келтіруді жақсарту үшін беттік белсенді заттар немесе полимерлерді қосу сияқты су химиясын өзгертудің маңыздылығын атап өтті. Бұл тәсілдер мұнай мен су арасындағы фазааралық кернеуді азайтуға немесе жақсырақ тазарту тиімділігіне қол жеткізу үшін айдалатын сұйықтықтың реологиялық қасиеттерін жақсартуға бағытталған. Магниттік өрістер сияқты физикалық өрістерді осы химиялық әдістерге біріктіру гибридті EOR әдістері үшін перспективалы жолды ұсынады [9-12].
Бұл зерттеу магнит өрістері мен қысымның ауытқуларының электрокинетикалық қасиеттерге және имитацияланған резервуар жағдайында сұйықтықтың разрядының мінез-құлқына бірлескен әсерін зерттеу арқылы осы іргелі теорияларды құруға тырысады. Магниттік өрістердің қабаттық сұйықтықтармен қалай әрекеттесетінін түсінудегі олқылықтарды жою арқылы бұл зерттеу тиімдірек және тұрақты EOR әдістерін дамытуға ықпал етеді. Нәтижелер су тасқыны операцияларын оңтайландыру және күрделі қабаттық орталарда мұнай өндіруді арттыру туралы түсінік береді деп күтілуде [13, 14].
Әдістеме
Тәжірибелер 1-суретте сипатталған қондырғыда жүргізілді. Орнату құрамына YCA-4A түріндегі реттегіш (1), SUNTEK 2000 VA типті вариактивті трансформатор (2), вольт/амперметр (3), электромагнит (4), градуирленген цилиндр () кіреді. 5), клапандар (6,10,12,14,17), манометрлер (7,9,15), жоғары қысымды колонна (8), Жоғары кіріс кедергісі бар URV-2M типті потенциометр (11), сұйықтықтарға арналған резервуар (16), ПВТ типті жоғары қысымды бомба (13), өлшеу прессі (18).

Сурет 1. Тәжірибелік қондырғының схемалық диаграммасы.
Колонна (8) жоғары қысымға төзімді және ішкі диаметрі 31 мм және ұзындығы 320 мм болатын қуыс цилиндрлік пішінге ие. Колонна екі шетінен металл қақпақтармен бекітіліп, тығыздағыш деп аталатын резеңке сақиналармен нығайтылады. Кеуекті ортадағы потенциалдар айырмашылығын өлшеу үшін бір жағы кеуекті ортаға мықтап бекітілген, ал екінші жағы сұйықтарды өткізетін, жынысты оқшаулайтын фторопластикалық қабатпен қапталған жоғары кедергісі бар вольфрам сымы пайдаланылды. Кеуекті ортаның колоннаның ішкі бетінен электрлік оқшаулануы колоннаның бойымен жағылған эпоксидті желіммен қамтамасыз етілді. Бұл тәсіл сонымен қатар кеуекті орта мен баған корпусы арасындағы сұйықтықтың ағып кетуін болдырмауға бағытталған.
Эксперимент келесі реттілікпен жүргізілді:
Біріншіден, ПВТ бомбасында біріктірілген майдың үлгісі жасалды (13). Қабат майының үлгісі сынама алу құрылғысынан ПВТ бомбасына ауыстырылды және жүйенің қанығу қысымы анықталды.
Кеуекті ортаның ауаға өткізгіштігі белгілі әдіс негізінде анықталады. Кеуектер көлемін «салмақ әдісімен» де, кеуекті ортаны белгілі бір қысымға дейін ауамен толтыру және күйдің газ теңдеуін қолдану арқылы да есептейді.
Кеуекті орта PVT бомбасының көмегімен зерттелетін сұйықтықпен толтырылады. Кеуекті орта судан алдын ала вакуумдалады. Кеуекті ортаға саңылау көлемінен он есеге тең сұйықтық көлемі енгізіледі. Айта кету керек, кеуектердегі ауаны толығымен шығару үшін жүйедегі қысым мезгіл-мезгіл көтеріліп, сұйықтықты жынысқа айдау кезінде сұйықтық күрт бөлінеді.
Колоннадағы қысымның жоғарылауы кезінде газдың ішінара еруіне және қысымның жоғары айырмашылығына байланысты колоннадағы газды фильтрациялау арқылы кеуекті орта газдан тиімді тазаланады. Колоннадағы қысым ПВТ бомбасында анықталған қанықтыру қысымынан 10 МПа жоғары көтеріледі. Бұл газ-сұйық қоспасы кеуекті ортаға өткенде газдың бөлінуін болдырмау үшін жасалады.
ПВТ бомбасы сумен толтырылған және бағанға қосылған. Кейіннен сығу механизмі ретінде қызмет ететін трансформатор майымен толтырылған резервуар (16) гидравликалық прес (18) арқылы ПВТ бомбасына қосылады. Бастапқыда бомбаның кіріс (14) және шығыс (12) клапандары жабылып, трансформатор майы резервуардан гидравликалық преске беріледі. Содан кейін бомбаның кіріс және шығыс сызықтары ашылады, ал бағанның (10) кіріс сызығы ашық күйде және шығыс сызығы (6) жабық күйде қалады. Резервуардан пресске апаратын жолды нығыздағаннан кейін пресс бомбаға төменнен майды айдайды. Бұл процесс бомбаның ішіндегі поршеньді көтеріп, бомбаның ішіндегі суды бағанға мәжбүрлейді.
Электромагнит (4) колоннаның кірісіне жақын желіде орнатылған. Бұл орнатудың мақсаты - келетін суды магнит өрісіне түсіру, оны колоннаға кірмес бұрын магниттеу. Магнит өрісінің қарқындылығы вариактивті трансформатордың (2) көмегімен қажетті диапазонда реттеледі. Электромагниттік құрылғының магнит өрісінің индукциясын өлшеу вольтпен өлшенген вариактивті трансформатордың кернеуін (U) өзгерту арқылы жүргізілді. Алынған магнит өрісінің интенсивтілігі (H) электромагнит арқылы магнитометрдің көмегімен миллитесламен жазылды. Бұл орнату кіріс кернеуі мен сәйкес магнит өрісінің кернеулігі арасындағы байланысты дәл бақылауға және бақылауға мүмкіндік берді, бұл әртүрлі жұмыс жағдайларындағы құрылғының өнімділік сипаттамалары туралы құнды түсініктерді қамтамасыз етті. 1-кестедегі нәтижелер кернеудің (U) құрылғы шығаратын магнит өрісінің қарқындылығына (H) қалай әсер ететінін көрсетеді.

Кесте 1. Электромагниттік құрылғының магнит өрісінің индукциясын өлшеу.

Тәжірибені бастамас бұрын бастапқы кернеу мен кедергі мәндері жазылады. Тәжірибе Р=1,6 атм қысымда, 1,6-14,4 атм қысым диапазонында жүргізіледі. 40, 80, 107, 125 және 140 мТ электромагниттік магнит өрісінің қарқындылығы әрбір көрсетілген қысым деңгейі үшін дәйекті түрде зерттеледі.
Бастапқыда прессті пайдаланып, суды колоннаның кеуекті ортасына ығыстырып, бомбаға 1,6 атм қысыммен мұнай айдалады. Бұл кезеңде қысым тұрақты 1,6 атм деңгейінде сақталады. Содан кейін 2 минут күту судың кеуекті ортаны толығымен қанықтыруын қамтамасыз етеді. Күту кезеңі аяқталғаннан кейін колоннаның шығу сызығы ашылады және шығарылған судың мөлшері градирленген цилиндр (5) арқылы өлшенеді. Бір мезгілде кедергі мен кернеу мәндері жазылады. Бұл процедура белгіленген қысымдардағы магнит өрісінің қарқындылығының әрбір мәні үшін мерзімді түрде қайталанады және нәтижелер талданады.
Судың сапасын талдау. Тәжірибелерде пайдаланылған кран суы магнит өрісін қолданар алдында оның физика-химиялық қасиеттерін анықтау үшін талданды. рН, жалпы еріген қатты заттар (TDS), қаттылық, сілтілілік, лайлылық және кальций (Ca²⁺), магний (Mg²⁺), темір (Fe) және марганец (Mn) сияқты негізгі иондардың концентрацияларын қамтитын өлшенген көрсеткіштер берілген. 2-кестеде. Бұл қасиеттер магнит өрісінің әсерінен судың әрекетін және оның мұнайды жақсартудағы рөлін түсіну үшін өте маңызды.
Кесте 2. Тәжірибелерде қолданылатын құбыр суының физика-химиялық қасиеттері.

Нәтижелер мен пікірталас
Зерттеу көрсетілген әдістеме бойынша жүргізіліп, нәтижелер бағаланды. Сәйкесінше кернеудің, кедергінің және ағызылатын судың көлемінің қысымға тәуелділігін көрсету үшін графиктер салынды (2, 3 және 4-суреттер).

Сурет 2. Электромагнитпен және қолданбаған қысымдағы кернеудің графигі.

Сурет 3. Электромагнитпен және қолданбаған қысымға қарсылық графигі.

Сурет 4. Электромагнитпен және қолданбай қысыммен ағызылатын судың графигі.

2-суретте магнит өрісінің әртүрлі қарқындылығы жағдайында жүргізілген тәжірибелер кезінде өлшенетін кернеу (U, милливольтпен) мен қысым (P, атмосферада) арасындағы байланыс көрсетілген. Эксперимент бір бақылау шартын (магниттік өрісті қолданбай, қызыл сызық) және алты түрлі магнит өрісінің қарқындылығын (H, миллитесламен өлшенген) қамтиды. Қызыл қисық ешқандай магнит өрісі қолданылмайтын басқару сценарийін білдіреді. Бұл жағдайда кернеу P=8 atm дейін қысымның жоғарылауымен біртіндеп төмендейді, одан әрі шамамен 50 мВ платода тұрақтанады. Бұл бастапқы мінез-құлық қысымның ауытқуларының өзі иондық ұтқырлықтың төмендеуінен немесе табиғи электрохимиялық тепе-теңдіктің бұзылуынан туындауы мүмкін сұйықтықтың электрокинетикалық қасиеттерінің өзгеруіне байланысты кернеуді төмендететінін көрсетеді.
Магниттік өрістің әсерінен қысымның жоғарылауымен кернеу неғұрлым айқын төмендейді, бұл магнит өрісінің қысымның өзгеруіне жүйенің реакциясын күшейтетінін көрсетеді. Магниттік өрістің әлсіз қарқындылығы үшін (H=40 mT және H=80 mT) кернеу күшті өріс қарқындылығымен салыстырғанда жоғары мәнде тұрақтанады. 107 мТ магнит өрісінің қарқындылығы үшін тау жыныстарының кернеуі 61% төмендеуімен 94,3 мВ-тан 36,3 мВ-қа дейін төмендеді. Магнит өрісінің қарқындылығы H=125 mT және H=140 mT дейін жоғарылағанда, кернеу одан әрі төмендейді, H=125 mT кезінде байқалатын ең төменгі мәндер, бұл шамамен 66% төмендейді деп саналады және эксперимент кезінде ең төменгі куәландырылған мәнге дейін төмендейді, бұл тұрақтандыру кернеуінің шамамен 27 мВ. Ал 150 мТ үшін тұрақтандыру кернеуі қайтадан жоғарылады және кернеудің төмендеуі пайызы 60% дейін төмендейді. Бұл тенденция 150 мТ-ға дейінгі жоғары магнит өрісінің интенсивтілігі қысымдағы кернеуді төмендетуге айтарлықтай әсер ететінін көрсетеді. Бақыланатын әрекетті қолданылатын магнит өрісі мен сұйықтықтағы зарядталған бөлшектер немесе иондар арасындағы өзара әрекеттесумен байланыстыруға болады. Магниттік өрістер иондардың қозғалысына әсер етіп, сұйықтықтың электрокинетикалық қасиеттерінің өзгеруіне, соның ішінде иондардың қозғалғыштығының потенциалды артуына немесе иондық таралудың қайта ұйымдастырылуына әкеледі. Бұл әсер күшті магнит өрістерімен айқынырақ болады, бұл кернеудің көбірек төмендеуіне әкеледі.
Сондай-ақ, кернеуді тұрақтандыру барлық жағдайлар үшін шамамен ΔP=8 atm кезінде орын алатыны назар аударарлық жайт, бұл жүйедегі қысым әсерінен туындаған өзгерістер қанығу нүктесіне жетеді, одан әрі қысымның одан әрі жоғарылауы минималды әсер етеді. Бұл мінез-құлық жүйедегі динамикалық тепе-теңдікті болжайды, онда қысым мен магнит өрісінің бірлескен әсері сұйықтықтың электрокинетикалық қасиеттерін тұрақтандырады.
3-суретте қысымның (Р, атм) функциясы ретінде кедергінің (R, kOm) өзгеруі әртүрлі қарқындылықтағы магнит өрістерін қолданумен және қолданусыз тәжірибелік жағдайларда көрсетілген. График магнит өрісі қолданылмайтын бақылау жағдайының нәтижелерін қамтиды (қызыл сызық) және қарқындылықтағы магнит өрістері H=40 mT, H=80 mT, H=107 mT, H=125 mT, H=140 mT болатын жағдайлар үшін және H=150 мТ қолданылады. Зерттеу магнит өрісін қолдану нәтижесінде туындайтын потенциалды электрокинетикалық және сұйық динамикалық әсерлерге жарық түсіріп, қысымның өзгеруі кезіндегі кедергіге магнит өрістерінің әсерін зерттейді.
Магниттік өріс болмаған жағдайда (қызыл қисық) кедергі қысымның жоғарылауымен тұрақты түрде азаяды, оның минимум P=8 атм жетеді. Осы нүктеден кейін қарсылық көтеріле бастайды, қысымның жоғарылауымен нақты қалпына келтіру үрдісін көрсетеді. Бұл мінез-құлық жүйенің қысымның өзгеруіне табиғи реакциясын көрсетеді, мұнда қысым өткізгіш жолдардың тығыздалуы немесе қайта құрылуы салдарынан сұйықтықтың өткізгіштігін төмендетуі мүмкін және жоғары қысымда сұйықтық ағынының сипаттамалары тұрақтанған сайын қарсылық артады.
Магниттік өрістерді қолданғанда, қысымның жоғарылауымен қарсылық бақылау корпусымен салыстырғанда күрт төмендейді және айтарлықтай төмен мәндерде тұрақтанады. H=40 mT және H=80 mT магнит өрісінің қарқындылығында қарсылық жалпы алғанда сәйкесінше 49% және 55% болатын күшті өріс қарқындылығына қарағанда жоғары мәндерде тұрақтанады. Керісінше, магнит өрісінің жоғары қарқындылығы үшін (H=107 mT, H=125 mT) қарсылық төменгі деңгейлерде тұрақтанады, бұл H=125 mT үшін байқалған ең төменгі кедергі шамамен 52 кОм. Магнит өрісінің 140 мТ интенсивтілігіне келетін болсақ, тау жыныстарының кедергісі оның минималды мәні үшін 2 есеге жуық төмендегені анықталды. Дегенмен, 150 мТ магниттік қарқындылықта қарсылықтың төмендеу пайызы тәжірибенің соңында шамамен 51%-ға дейін төмендегені байқалады. Бұл магнит өрісінің жоғары қарқындылығы жүйедегі қарсылықты азайтуға күшті әсер ететінін көрсетеді.

Бұл әрекетті магнит өрісінің зарядталған бөлшектерге әсерімен және сұйықтықтағы иондардың қозғалысымен түсіндіруге болады. Магниттік өріс иондардың орналасуына және таралуына әсер етеді, олардың қозғалғыштығын арттырады және сұйықтықтың өткізгіш қасиеттерін өзгертеді. Бұл әсер магнит өрісінің қарқындылығы артқан сайын айқынырақ болады, бұл қарсылықтың көбірек төмендеуіне әкеледі. Сонымен қатар, жоғары қысымда қарсылық мәндерін тұрақтандыру динамикалық тепе-теңдікті көрсетеді, мұнда қысым мен магнит өрістерінің біріккен әсерлері жүйеде тұрақты күй жағдайын тудырады.
Маңызды ескерту: Р=8 атм-ден асатын кедергіні қалпына келтіру, бақылау жағдайында көрініп тұрғандай, магнит өрісін қолдану кезінде айтарлықтай төмендейді. Бұл магнит өрістері қысыммен индукцияланған тығыздаудың немесе қайта ұйымдастырудың әсерін жұмсартып, тіпті жоғары қысымда да төмен қарсылық деңгейін сақтайтынын көрсетеді. Тренд магнит өрістерінің әртүрлі қысым жағдайында сұйықтық ағыны мен өткізгіштігін тұрақтандыру қабілетін көрсетеді.
4-суреттегі график әртүрлі қарқындылықтағы (H, mT) электромагниттік өрістерді қолданумен және қолданбаған жағдайда ағызылатын су көлемі (Q, m³) мен қолданылған қысым (Р, атм) арасындағы байланысты көрсетеді. «Магнитсіз» корпус (қызыл қисық) 8 атм-ге дейін ағызылатын су көлемінің тұрақты ұлғаюын көрсететін негізгі сызық ретінде қызмет етеді, мұнда ол шамамен 40 м³ шамасында болады. Бұл қысымнан тыс, ағызу көлемі тұрақты түрде азаяды, бұл өткізгіштіктің төмендеуі немесе жоғары қысымда ағынның кедергісінің жоғарылауы сияқты факторларға байланысты болуы мүмкін.
Керісінше, магниттік өрістерді қолдану барлық қысым деңгейлерінде судың ағуын айтарлықтай арттырады. Төменгі өріс кернеулігінде (40 мТ және 80 мТ) ағызылатын су көлемі «магнитсіз» корпуспен салыстырғанда айтарлықтай жақсарғанын көрсетеді. Дегенмен, өрістің жоғары күштері (107 мТ, 125 мТ және 140 мТ) одан да көп жақсартулар береді, 125 мТ ең көрнекті әсер береді. Осы оңтайлы қарқындылықта разрядтың максималды көлемі шамамен 75 м³ жетеді, шамамен 8-9 атм болады. Бұл қолданылатын қысым мен магнит өрісі арасындағы синергетикалық өзара әрекеттесуді көрсетеді, бұл сұйықтықтың қозғалғыштығын төменгі өріс күштеріне қарағанда тиімдірек арттырады. Бір қызығы, 140 мТ қисық разрядтың жоғары көлемін көрсеткенімен, 125 мТ-мен салыстырғанда, әсіресе ең жоғары қысымда аздап (52%) төмендейді. Бұл магнит өрісінің интенсивтілігі оңтайлы шекті мәннен жоғарылаған сайын қанықтыру эффектісі болуы мүмкін немесе қайтарымдылықтың төмендеуі мүмкін екенін көрсетеді. 150 мТ разряд қысыммен тұрақты түрде артып, 69 м³ шамасында 8 атм шамасында шыңына жетеді. 140 мТ нәтижелермен салыстырғанда, 150 мТ өнімділігі аздап төмендегенін көрсетеді, өйткені жақсарту жоғары қысымда азырақ байқалады. 8 атмнан жоғары, 150 мТ-да шығарылатын көлем бірте-бірте азаяды, бірақ төменгі өріс күштерінен және «магнитсіз» корпустан жоғары болып қалады.
Сонымен қатар, магниттік дауылдар Жердің геомагниттік өрісіндегі бұзылулардан туындаған табиғи құбылыстар және олар жиі болатынын атап өткен жөн. Бұл бұзылулар сезімтал эксперименттік қондырғыларға, әсіресе электромагниттерге немесе тұрақты электромагниттік өрістерге тәуелді басқа жүйелерге әсер етуі мүмкін. Қазан айындағы (эксперимент жүргізілген ай) Бакудегі магниттік дауылдардың қарқындылығын егжей-тегжейлі сипаттайтын 3-кестеде зертханалық эксперименттерге ықтимал әсерді талдау үшін маңызды ақпарат берілген. 1-ден 8-ге дейінгі мәндермен ұсынылған магниттік дауылдардың қарқындылық деңгейлері (төменде көрсетілген шкала бойынша) геомагниттік белсенділіктің әртүрлі дәрежелерін көрсетеді. Тәжірибелер магниттік дауылдардың қарқындылығы, атап өтілген шкала бойынша, «болмашы бұзылуларға» түскен кезде жүргізілді. Бұл шарттар геомагниттік белсенділіктің минималды кедергісін қамтамасыз етіп, дәлірек және сенімді эксперимент нәтижелерін алуға мүмкіндік берді.

Кесте 3. Бакудегі қазан айындағы магниттік дауылдар [15].

Ескертулер:
1 - Елеулі бұзылулар жоқ 5 - Орташа геомагниттік дауыл
2 - шамалы бұзылулар 6 - күшті геомагниттік дауыл
3 - Әлсіз геомагниттік дауыл 7 - Қатты геомагниттік дауыл
4 - Кіші геомагниттік дауыл 8 - Төтенше дауыл
Қорытындылар
Бұл зерттеу магниттік өрістердің қабаттық сұйықтықтардың электрокинетикалық қасиеттеріне және әртүрлі қысым жағдайында сұйықтық разрядының әрекетіне әсерін жан-жақты зерттеді. Нәтижелерге сүйене отырып, келесі қорытындылар шығарылады:
1. Магниттік өрістер қабат сұйықтарының электрокинетикалық қасиеттерін айтарлықтай арттырады. Зерттеу 40 және 150 мТ арасындағы магнит өрісінің қарқындылығын қолдану иондардың қозғалғыштығы мен сұйықтық өткізгіштігін айтарлықтай жақсартуға әкелетінін көрсетті. Бұл, әсіресе жоғары қысым жағдайында, тұрақтандырылған сұйықтық ағынына және су ағынының жоғарылауына әкеледі.
2. Магнит өрісінің 125 мТ оңтайлы қарқындылығы анықталды, ол кедергіні азайтуға, кернеуді тұрақтандыруға және ағызылатын су көлемін арттыруға ең қолайлы әсер етті. 125 мТ-да жүйенің кедергісі айтарлықтай төмендеді және ағызылатын су көлемі шамамен 8-9 атм шамасында шамамен 75 м³ шыңына жетті, бұл кен орнының кеуекті жыныстар арқылы сұйықтықтың қозғалысын жеңілдетудегі рөлін көрсетеді. Бұл қарқындылықтан тыс, магнит өрісінің сұйықтық қасиеттеріне әсер етуіндегі әлеуетті қанығу нүктесін көрсететін төмендейтін қайтару әсері байқалды.

3. Нәтижелер 8 атмға дейінгі және одан жоғары жүйенің әрекетінің нақты тенденцияларын анықтады. 8 атмға дейін кернеу мен қарсылық мәндері айтарлықтай төмендеді, бұл магнит өрістерінің әсерінен сұйықтықтың өткізгіштігі мен иондардың қозғалғыштығының жоғарылауын көрсетеді. Сонымен бірге ағызылатын су көлемі де айтарлықтай өсті. Бұл нәтижелер сұйықтық қозғалысының және электрокинетикалық қасиеттерінің 8 атмға дейін біртіндеп жақсарғанын көрсетеді. 8 атмнан жоғары жүйе динамикалық тепе-теңдікке жетеді, мұнда қысым мен магнит өрісінің бірлескен әсері электрокинетикалық қасиеттерді тұрақтандырады. Бұл тұрақтандыру магниттік өрістердің кеуекті ортадағы қысыммен индукциялануын және қайта ұйымдастырылуын азайтатынын көрсетеді.
4. Бұл зерттеу мұнай өндірудің жетілдірілген технологияларында магниттік өрістерді қолдану мүмкіндігі туралы сыни түсініктерді береді. Сұйықтықтың қозғалғыштығын оңтайландыру және кеуекті ортадағы ағынның кедергісін азайту арқылы магнит өрісінің технологиясы, әсіресе күрделі жоғары қысым жағдайында мұнай кен орнының өнімділігін арттырудың перспективалы жолын ұсынады.
5. Табиғи геомагниттік белсенділіктің, мысалы, магниттік дауылдардың тәжірибелік қондырғыларға ықтимал әсері мойындалды. Геомагниттік белсенділікті бақылау магнит өрісіне қатысты зерттеулердегі нәтижелердің сенімділігі мен қайталануын қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
Қорытындылай келе, бұл зерттеу сұйықтықтың тасымалдануын оңтайландырудағы және коллекторлық жүйелердің тиімділігін арттырудағы магнит өрістерінің трансформациялық рөлін анықтайды. Нәтижелер мұнай және газ өнеркәсібіндегі магниттік өрісті қолдануды одан әрі зерттеуге, әсіресе жетілген және төмен өткізгіш қабаттардағы қалпына келтіру жылдамдығын арттыруға жол ашады. Болашақ жұмыс магнит өрістерінің ұзақ мерзімді әсерлерін және олардың әртүрлі сұйықтық құрамымен және геологиялық жағдайлармен өзара әрекеттесуін осы нәтижелерді растау және кеңейту үшін зерттеуі керек.

ҚОСЫМША АҚПАРАТ
Қаржыландыру көзі. Бұл зерттеуге сырттан қаржы бөлінбеген.
Бәсекелес мүдделер. Авторлар өздерінің бәсекелес мүдделері жоқ екенін мәлімдейді.
Авторлардың үлесі. Концепцияға авторы келесідей үлес қосты: Эльнур.Ф.Ализаде – концептуализация, әдістеме, жүйелік талдау, қадағалау; жобаны басқару, материалдарды жинау және өңдеу, алынған мәліметтерді талдау.

×

Авторлар туралы

Elnur Alizade

Әзірбайжан мемлекеттік мұнай және өнеркәсіп университеті

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: e.alizade.99@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-8531-1788

Мұнай инженериясы кафедрасы

Әзірбайжан, Азадлик даңғылы, 20, Баку, Әзірбайжан, AZ1010

Әдебиет тізімі

  1. А.Х. Мирзаджанзаде, М.А.Искандаров, М.А.Абдуллаев, Р.Г. Агаев, С.М. Әлиев, А.Ж. Әміров, А.Ф.Ғасымов. Мұнай және газ кен орындарын пайдалану және игеру, Баку-1960, 444-бет.
  2. А.М.Маммадзаде. Мұнай мен газды өндіруде физикалық кен орындарының тепе-тең емес әсерлерін қолданудың нанотехнологиялық негіздері, Баку-2021, 207-бет.
  3. В.Альварадо, Э.Манрике. Жетілдірілген мұнайды қалпына келтіру: жаңартуға шолу, Энергиялар 2010, 3, 1529-1575; doi: 10.3390/en3091529
  4. А.Маммадзаде, Ф.Назаров, Ф.Вейсалова, Ж.Алиев, Т.Меликов, Р.Мұстафаева, Е.Ализаде. Күн алауынан туындаған магниттік дауылдың Жер жүйесіне әсері Магниттік өріс өлшемдері, 59-том (12), ISSUUE 02-2024, Кавказ, оңтүстік Кавказдың экономикалық және әлеуметтік талдау журналы.
  5. А. Йозефчак, Р. Влазло. Магниттік нанобөлшектердің қатысуымен эмульсия тұрақтылығының ультрадыбыстық зерттеулері, Hindawi Publishing Corporation конденсацияланған зат физикасындағы жетістіктер, 2015-том, 2015, 9-бет.
  6. Асадуллахи, М.2012. Су қоймаларын басқаруды жақсарту үшін су тасқынын оңтайландыру, Ph.D. Дипломдық жұмыс. NTNU, Тронхейм, Норвегия.
  7. Грема, A. S., Cao, Y.2013. Мұнай қабатының су басуын «Алғашқы горизонт» әдісімен оңтайландыру. Өнеркәсіптік электроника және қолданбалар бойынша 8-ші IEEE конференциясының материалдарында, IEEE, Мельбурн, Австралия, бет. 397–402.
  8. Блант, M. J. Өткізгіш ортадағы көпфазалы ағын: Кеуекті масштабтау перспективасы. Кембридж, Ұлыбритания, Cambridge University Press, 2017 ж.
  9. Ян, Ю., Чжоу, Ю., Блант, М. Дж., т.б. Кеуекті ортадағы мультифизикалық есептерге көп масштабты сандық және эксперименттік тәсілдердегі жетістіктер. Гео-энергетикалық зерттеулердегі жетістіктер, 2021, 5(3): 233-238.
  10. М.Блащик, Й.Сек, П.Пачольски, Л.Пшибыш. Кеуекті құрылым арқылы ағу кезінде эмульсия құрылымының өзгеруін талдау, J. Dispersion Sci. Технол., 38 (8) (2017 ж.), 1154-1161 б., 10.1080/01932691.2016.1226184.
  11. В.Л.Канг, Б.Чжоу, М.Исахов, М.Ғабдуллин. Төмен өткізгіштігі бар қабаттар үшін жақсартылған мұнай өндіру технологияларындағы жетістіктер, 19-том, 4-шығарылым, Petroleum Science Journal, тамыз 2022 ж., 1622-1640 беттер.
  12. Ф.Е.Сафаров, С.Ю.Лобанова, Б.У.Елубаев, Н.Е.Таламанов, Сун Жидзян, Т.А.Исмагилов, А.Г.Телин. Тұтқырлығы жоғары мұнайы бар кен орындарында мұнайды жоғарылатудың тиімді әдістері: Циклді полимерлі гельді сумен толтыру және ASP-Impact технологиялары, Қазақстанның мұнай және газ өнеркәсібінің хабаршысы №3 (8) 2021 ж.
  13. Сафаров Ф.Е., Вежнин С.А., Вульфович С.Л., т.б. Трейсер Дачное кен орнындағы ұңғымадағы инъекциялық профильді зерттейді және тегістеу бойынша жұмыс істейді, Мұнай өнеркәсібі, 2020. (4), 38–43 беттер. doi: 10.24887/0028-2448-2020-4-38-43.
  14. О.Т. Борисовна, Б.Соланж, М.И. Сергеевна. Ромашкинское мұнай кәсіпшілігінің Шығыс-Сүлеев учаскесінде мұнайды күшейтілген өндіру әдістері, Булатовские оқулары, ӘОЖ 622.276.64, Мақалалар жинағы – 2018 ж.
  15. Интернет материалы. https://time-in.ru/magnitnye-buri/baku.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Alizade E.,

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қол жетімді Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>