Том 6, № 3 (2024)

Көмірсутекті жүйелер концепциясы өмір сүрген 40 жыл ішінде нақты деректердің айтарлықтай көлемі жинақталды. Алайда, өте үлкен тереңдіктердің игерілуінің басталуымен (6000 м-ден астам, бірақ қазіргі уақытта бұл шек 8000 м-ге дейін төмендеді), көптеген процестер біршама басқаша жүріп жатқаны белгілі болды, ал кейбір болжамдар енді өзекті емес.

Мақалада өте үлкен тереңдікке сүңгу кезінде көмірсутекті жүйелердің қалыптасу ерекшеліктері мен сақталу шарттары қарастырылады. Соңғы онжылдықтарда сұйық фазада көмірсутектерді табудың көптеген мысалдарына ерекше назар аударылды, олар сұйық көмірсутектердің газға айналуы керек деп болжанған қабаттық температураның жоғарғы «классикалық» шегінен едәуір асып кетті.

Мақалада қарастырылған өте үлкен терең секцияларды зерттеу мысалдары, ең алдымен, ұңғыма деректері мұнайдың жойылуына әкелетін шөгінділердегі максималды температураны үнемі жоғары қарай қайта қарауға мүмкіндік береді, бұл бұрын өте консервативті бағаланған. Бұл өз кезегінде көптеген бассейндердің көмірсутектік әлеуетін асыра бағалауды тудырады. Сонымен бірге аса терең учаскелердегі мұнай мен газ қорларының көлемі үнемі артып келеді, әсіресе Қытайда тікелей континентальды жобалардың үлкен тәжірибесі жинақталған. Сонымен қатар, кез келген практикалық ұсыныстарды дайындаудың тікелей мүмкіндіктері шектеулі, мұндай жинақтауларды болжау әдістерін әзірлеу одан әрі айтарлықтай күш салуды талап етеді.

Өте үлкен тереңдіктің жоғарғы шекарасы 8000 м-ден төмен түседі деп сенімді түрде болжауға болады, өйткені келтірілген мәліметтер геологиялық шектеулер айтарлықтай төмендегенін, технологиялық шешімдер үздіксіз пайда болатынын және олардың құны тұрақты түрде төмендейтінін көрсетеді.

«Сланецті» жобаларға балама ретінде аса терең жобаларды дамыту бүгінгі күні онша қабылданбайтын мұнай-газ кен орындарын игеруде олардың тиімділігін арттыруға алып келетіні сөзсіз.

Мақалада Қытайдың континенттік бассейндеріндегі (Тарим, Жоңғар және Сычуань) және Мексика шығанағындағы (Пердидо қатпарлы аймағы) өте терең КС жүйелерінің мысалдары қарастырылады.

Қабатты гидравликалық жару (бұдан әрі – ҚГЖ) арқылы карбонатты объектілерді әзірлеу өте қызықты және бір мәнді емес процесс. Терригендік объектілерден айырмашылығы, қабатты ынталандыруды қышқылмен де, проппантты әдіспен де жасауға болады, ал технологиялық тармақтардың көптігі таңдау опцияларын одан әрі кеңейтеді. Объектінің геологиялық және физикалық сипаттамаларына байланысты ҚГЖ технологиясын таңдаудың жалпы тұжырымдамасы болғанына қарамастан, сапалы таңдау күрделене түседі, өйткені бір объектіде нәтиже беретін шешімдер екіншісінде ұқсас жағдайларда бірдей тиімділікті көрсетпейді. Сондықтан, карбонаттармен жұмыс істеу тұрғысынан алғанда, ынталандыру тәсілі мен технологиясын таңдауға байланысты өндірістік тәуекелдер мен шығындарды азайту үшін әртүрлі ұңғымалық жағдайларда мүмкіндігінше көп тәжірибеге ие болу маңызды.

Мақалада ұңғымалық және геологиялық жағдайларға байланысты олардың ерекшеліктері мен қолданылуын түсінуге бағытталған карбонатты объектілерге арналған ҚГЖ саласындағы тиімді шешімдерге технологиялық шолуды көрсету міндеті қойылған. Авторлар «Газпром мұнай» компаниясының периметріндегі карбонатты нысандарда орын тапқан және өзін дәлелдеген ынталандыру технологияларын қолдану тәжірибесін таратуға, белгілі бір шешімді таңдау кезінде кездесетін тәуекелдер мен шектеулерді көрсетуге маңызды орын береді. Карбонатты объектінің геологиялық жағдайларына байланысты ҚГЖ және ҚГЖ-дағы тәжірибе, технологиялар, тәсілдер және олардың ерекшеліктері сипатталған. Жұмыста карбонатты объектілерде ҚГЖ технологияларын қолданудың нақты тәжірибесі, олардың салыстырмалы тиімділігі, орындалған жұмыстың нақты тәжірибесіне сүйене отырып, ең табысты тәжірибелер көрсетілген. Қышқыл ҚГЖ, қышқыл-проппантты ҚГЖ технологияларының тиімділігін және қышқыл құрамындағы қышқыл ҚГЖ вариацияларын салыстыруға көп көңіл бөлінеді.

Жұмыс нәтижелері карбонатты объектілерді ҚГЖ әдісімен ынталандырудың технологиялық әртүрлілігі туралы түсінік беріп қана қоймай, сонымен қатар коллектордың пайда болуының белгілі бір геологиялық-физикалық жағдайында олардың салыстырмалы тиімділігін көрсетеді. Көрсетілген тәжірибе құрылымы жағынан ұқсас объектілерді игеру кезінде тиімдірек шешімдерді таңдауға, ҚГЖ орындауға дайындықтың алғашқы кезеңдерінде тәуекелдерді азайтуға және ынталандыру технологиясын таңдауда анықтауға, сол арқылы кен орындарын игерудің сапасы мен тиімділігін арттыруға көмектеседі.

Негіздеу. Кәсіпорынның кірістілігі мен өтелімділігін болжау, сондай-ақ алдағы 5 жылға арналған дамуды реттеу қажеттілігі мұнай өндіруші компаниялардың тұрақты және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етудің маңыздылығына байланысты. Нақты болжамдар кәсіпорынның экономикалық тұрақтылығы мен бәсекеге қабілеттілігіне тікелей әсер ететін неғұрлым негізделген жоспарлау мен шешім қабылдауға ықпал етеді.

Мақсаты. Бұл зерттеудің мақсаты бизнес-жоспарлау моделіндегі дамудың негізгі көрсеткіштерін есептеу әдістемесін автоматтандыруға инновациялық тәсілді әзірлеу болып табылады.

Материалдар мен әдістер. Жұмыста өндірістік және геологиялық деректерді жинау және талдау әдістері, болжаудың эмпирикалық модельдері және болжамдардың дәлдігі мен сенімділігін арттыру үшін статистикалық талдау әдістері қолданылады. Бұл тәсіл деректердің үлкен көлемін өңдеу үшін заманауи алгоритмдер мен технологияларды қолданады, бұл кен орнын игерудің негізгі өндірістік көрсеткіштерінің дәлірек және негізделген болжамдарын қалыптастыруға мүмкіндік береді.

Нәтижелері. Бұл әдістеме бес жылдық бизнес-жоспар құруда және оның күтілетін орындалуын бағалауда қолданылуы мүмкін. Әдістеме ABAI ақпараттық жүйесінің "Өндіруді жоспарлау және мониторинг" модулінде іске асырылды, ол дерекқордан деректерді тікелей жүктеуге, есептерді құрумен және оларды одан әрі түсірумен өндіру көрсеткіштерінің ай сайынғы мониторингі процесін автоматтандыруға мүмкіндік береді.

Қорытынды. Әзірлеудің негізгі өндірістік көрсеткіштерін автоматтандырылған жоспарлау әдісі болжаудың дәлдігі мен тиімділігін арттырады, бизнес-жоспардың орындалуын жоспарлау мен бағалаудың сапасын жақсартады, бұл мұнай өндіру процестерін неғұрлым негізделген және стратегиялық тұрғыдан тексерілген басқаруға ықпал етеді. Жоспарлау процестерін автоматтандыру дәстүрлі түрде қолмен талдау мен есептеулермен байланысты еңбек шығындарын азайтады, ресурстарды стратегиялық пайдалану үшін босатады. Бұл өндіріс жағдайындағы өзгерістерге тез жауап беруге және жоспарларға жедел түзетулер енгізуге мүмкіндік береді. Нәтижесінде менеджерлер ресурстарды тиімдірек бөлуге, тәуекелдерді азайтуға және мұнай өндіру операцияларының жалпы өнімділігін арттыруға мүмкіндік алады.

Негіздеу. Жұмыс кезінде коллекторға ағын желілері арқылы түсетін барлық механикалық қоспалар ағын жылдамдығының төмендеуіне байланысты түбіне шөгеді, бұл коллекторлық жүйенің құбыр желісінің өткізу қабілетінің төмендеуіне, қысымның одан әрі жоғарылауына, сондай-ақ жабдықтың мерзімінен бұрын тозуына апарады. Бұл мәселені шешу үшін құбыр түбіндегі шөгінділердің пайда болу динамикасы мен қарқындылығы туралы түсінік болуы керек.

Мақсаты. Қатты бөлшектердің қатысуымен ұңғыма сұйықтығын тасымалдауға байланысты мәселелерді шешу үшін динамикалық көпфазалы ағынды симуляторды пайдаланудың функционалдығы мен тиімділігін бағалау.

Материалдар мен әдістер. OLGA мамандандырылған бағдарламалық кешенінде қатты бөлшектердің болуымен мультифазалық ағынның математикалық модельдеуін құру үшін зерттеу объектісі ретінде диаметрі 159×10 мм және ұзындығы 1600 м N кен орнының мұнай жинайтын коллекторларының бірі таңдалды, оның ұңғыма өнімін жинау 16 ұңғымадан жүзеге асырылады. OLGA симуляторын процестерді модельдеу кезінде бөлшектердің әртүрлі диаметрлерімен ағынның қозғалыс параметрлерін өлшеу және уақыт бойынша өзгеретін ағын жылдамдығы, сұйықтық құрамы, температура және бөлшектердің тұндыру процесі сияқты параметрлер динамикасын болжау қамтамасыз етілді.

Нәтижелері. Бөлшектердің диаметрі 104 мкм болатын ағын үшін 200-ден 300 м³/тәу-ге дейінгі ағын жылдамдығында белсенді тұндыру жүреді. 400 м³/тәулігіне ағын жылдамдығынан бастап, ағын қаралып отырған құбырда айтарлықтай жинақталмай бөлшектерді тасымалдау үшін жеткілікті жылдамдыққа жетеді. Тәулігіне 400-ден 500 м³-ге дейінгі шығында құмды тазалау біркелкі емес жүреді, өйткені қатты фаза жылжымалы шөгінді режимінде тасымалданады, ол мезгіл-мезгіл құм «тығында» жиналып, ағынмен тасымалданады және құбырдан жүзеге асырылады. Диаметрі 150 мкм бөлшектер 200-ден 400 м³/тәулігіне дейінгі ағын жылдамдығында белсенді түрде тұнбаға түседі; 500 м³/тәулігіне ағын жылдамдығынан бастап, ағын қаралып отырған құбырда айтарлықтай жинақталмай бөлшектерді тасымалдау үшін жеткілікті жылдамдыққа жетеді.

Корытынды. Бағдарлама көпфазалы ағындағы қатты бөлшектердің әртүрлі диаметрлері үшін динамикалық жүйені есептеуге және құбырдағы қатты фазаның жиналу динамикасын бағалау және шөгінділердің пайда болуын болдырмау үшін қажетті сұйықтық ағынының жылдамдығын анықтау мәселесін шешуге мүмкіндік берді. Бағдарлама жерүсті инфрақұрылым объектілерін пайдалану кезінде мұнай жинау құбырларында қатты бөлшектердің шөгу қаупін азайту мақсатында техникалық шешімдерді қалыптастыру кезінде имитациялық модельдеуді жүзеге асыру үшін қолданылады.

Негіздеу. Қазіргі таңда еліміздегі мұнайбитумды жыныстардан мақсатты өнімдер алуға бағытталған зерттеулер аз жүргізілуде. Атап айтқанда, ультрадыбыстық әсерімен экстракция үдерісін жүргізу әдісіне арналған ғылыми зерттеулер бейдәстүрлі технологиялар қатарына жатқызылады. Жер бетіне шығуымен әрі ашық алаңда орналасуымен ерекшеленетін мұнайбитумды жыныстастар зерттеу нысаны болып табылады. Атмосферада ашық ұзақ жатуы оның жеңіл фракциялардың жоғалуына алып келген, ал ауыр мұнай компоненттері әртүрлі техногендік факторлардың әсеріне ұшырап тотығу процестері жүрген. Бұл үдерістер құрамы күрделі аса ауыр мұнайлар мен қатты таушайырлардың пайда болуына әкелген.

Мақсаты. Қазақстандағы таушайыр тапшылығының орнын толтыру мақсатында мұнайбитумды жыныстардан таушайырды экстракциялау үшін ультрадыбыстық технологияның әсерін зерттеу әрі пайда болған өнімдердің физикалық және химиялық сипаттамаларын анықтау.

Материалдар мен әдістер. Қарастырылып отырған үдерістің артықшылықтары артарлықтай жоғары, соның ішінде, су мен энергия көздерін үнемдеу, аз уақыт аралығында өнім шығымын арттыру және өндірісте ықшам қондырғыны ұйымдастыруға мүмкіндігі бар. Ультрадыбыстық әсер беру технологиясын зерттеуде қажетті жиілік пен қуатты анықтау – негізгі үдеріс сипаттамаларын болып табылады. Жүргізілген зерттеулер ультрадыбыстық кавитациялау кезінде қатынасы әртүрлі сілтілік ортада мұнайбитумды тау жыныстарынан табиғи битумды бөліп алу дәрежесінің артқанын көрсетті.

Нәтижелері. Сөйтіп, пайдаланылған ультрадыбыстық технология нәтижесінде мұнайбитумды жыныстардан экстракцияланған таушайырдың физикалық-химиялық сипаттамалары талданды.

Қорытынды. Технологияны зертханада ұйымдастыру басырында үдерістің оңтайлы сипаттамалары айқындалынды. Қуат көзін реттеу барысында, ультрадыбыстың, мұнайбитумның құрамындағы сазды қосылыстар табиғи таушайырды бөліп алуына тікелей әсер етеді. Мұнайлы Мола кенорнының мұнайбитумды жыныстардан табиғи таушайырды экстракциялауда ультрадыбыс арқылы әсер ету технологиясының болашағы зор әрі өндірісте қолдануға болады.

Негіздеу. Антропогендік әсер ету жағдайында жер үсті өзендері мен жер асты су қоймаларындағы судың химиялық құрамы ластануға ұшырайды, бұл судың сапасының төмендеуіне ғана емес, сонымен қатар патогендік және шартты патогенді бактериялардың көбеюіне әкеледі.

Мақсаты. Бұл жұмыстың мақсаты белсендірілген алюминий қорытпалары негізінде алынған коагулянттармен табиғи, өнеркәсіптік айналымдағы судың тазартылғанға дейін және тазартылғаннан кейін физика-химиялық және микробиологиялық көрсеткіштерін зерттеу болып табылады.

Материалдар мен әдістер. Табиғи сулар ретінде: "Алматы СУ" су жинағышынан, "Медеу" шатқалынан, Жайық өзенінен, МжКБИ тәжірибелі металлургиялық өндірісінің ұңғымасынан табиғи суларға зерттеу жұмыстары жүргізілді. Мұнайды терең өңдеу өндірісінің Су дайындау қондырғысынан алынған су, айналымдағы су ретінде зерттелді. Бұлыңғырлық HACH 2100Q турбидиметрімен және 2100qis турбидиметрімен (АҚШ) өлшенді. Микроорганизмдердің өсінділер жасушаларының морфологиясы стереоскопиялық-сотринокулярлық микроскоп MicroOptix MX-1150 (T) көмегімен жарық микроскопиясы арқылы зерттелді.

Нәтижелері. Алюминий полиоксихлоридін алудың тиімді және технологиялық тұрғыдан қарапайым әдісі әзірленді, оның құрамында Al₂O₃ бойынша 33-тен 41,0%-ға дейін және негізділігі 55,1-ден 66,5%-ға дейін негізгі зат бар. Бұл әдіс 0,5–1,0 масс.% мөлшерінде активатор металдармен (индий, галлий, қалайы) белсендірілген алюминий қорытпасын әрқайсысының 3%-дық HCl ерітуден тұрады. Табиғи және өнеркәсіптік айналым суларының физика-химиялық және микробиологиялық көрсеткіштері зерттелді. Алынған алюминий полиоксихлоридінің ауыз су мен өнеркәсіптік айналым суларын тазарту және кондиционерлеу тиімділігін бағалау жүзеге асырылды.

Корытынды. Құрамында 0,5–1,0 масс.% болатын индий, галлий, қалайы бар алюминий негізіндегі жоғары энергетикалық сипаттамалары бар бірегей қорытпалар жасалды. Қорытпа әртүрлі тотығу орталарында (су, тұз қышқылы) жоғары белсенділікке ие. Алюминий полиоксихлоридін алудың технологиялық қарапайым әдісі жасалды. Табиғи және өнеркәсіптік айналым суларының химиялық және микробиологиялық құрамы зерттелді. Белсендірілген алюминий қорытпаларына негізделген коагулянттар табиғи және өнеркәсіптік айналымдағы суларды улы қосылыстардан тазарту және кондиционерлеу процестерінде тиімді, бактерицидтік белсенділікке ие, грам-теріс бактериялардың деңгейі 73%-ға дейін, грам-позитивті бактериялар 84%-ға дейін және басқа микроорганизмдер топтарының 96%-ға дейін төмендейді. Саңырауқұлақтар мен ашытқылар (Mucor, Fusarium) суды өңдегеннен кейін табылған жоқ. Судың лайлану көрсеткіші төмендету тиімділігі 90–99%, перманганаттың тотығуы 93% дейін жетеді.