Том 8, № 1 (2026)

Қазақстанның оңтүстігіндегі Қаратау жотасында ашылған палеозой карбонаттары ежелгі прототис мұхитының оқшауланған теңіз ішіндегі таяз карбонатты таулары ретінде қалыптасқан карбонатты массивтерді құрайды. Олар жоғары қарай өсіп, мұхит түбінің оң рельефін қалыптастырды. Теңіз деңгейінің ауытқуы нәтижесінде массивтердің шеткі бөліктері минералогиялық кальцит-доломиттік өзгерістерге ұшырады. Соның нәтижесінде карст қуыстары мен қайталама кеуектілік пайда болып, олар көмірсутектердің жиналуына қолайлы типтік коллекторлар қызметін атқарды. Қатпарлы-ығыспалы деформациялар мен орогенезден кейін осы карбонатты массивтердің алып фрагменттері сақталып, олар Орталық Азияның шөгінді бассейндерінде геологиялық барлау жұмыстары үшін нысаналы объектілер бола алады.

Негіздеу. Өзен және Қарамандыбас кен орындары үшін бұрғылау ұңғымаларының оқпанында жұмыс істейтін бұрғылау ерітіндісі бірнеше сағаттан бір тәулікке дейін немесе одан да көп статикалық күйде болғаннан кейін юра шөгінділерінің суға қаныққан қабаттарының пайда болу аралықтарында тұтқырлығы, реологиялық және сүзу сипаттамалары нашарлаған бұрғылау ерітіндісінің кенжар бумаларының пайда болу проблемасы тән. Бұл құбылыс су көріністерінің тіркелген белгілері болмаған жағдайда да орын алады. Аталған жағдай бұрғылау ерітіндісінің су фазасына қарағанда минералдануы және қаттылығы жоғары қабат суларының әсерінен туындайды. Алайда, статикалық күйде су көріністері болмаған жағдайда, бұл әсер осы сұйықтықтардың тікелей физикалық араласуынан емес, қабат сулары мен бұрғылау ерітіндісінің дисперсиялық ортасы арасындағы диффузиялық және осмостық масса алмасуынан болады.

Мақсаты. Зерттеудің мақсаты-масса алмасу процестерінің жүруі нәтижесінде минералданудың және ерітіндінің сулы фазасының жалпы қаттылығының айтарлықтай өсуінен туындаған бұрғылау ерітіндісінің технологиялық қасиеттерінің нашарлау механизмін ашу.

Материалдар мен әдістер. Сыналатын бұрғылау ерітіндісінің үлгілері ретінде Өзен кен орнындағы бұрғылау ұңғымаларының айналым жүйелерінен алынған оның табиғи үлгілері, сондай-ақ натрий, кальций және магний хлорид тұздарын пайдалана отырып, зертханалық жағдайда дайындалған қабат юра суының моделі пайдаланылды. Зерттеудің негізгі әдістері бір тәулік ішінде көрсетілген өзара әрекеттесуге дейін және одан кейін ерітіндінің қасиеттерін визуалды және аспаптық анықтай отырып, бұрғылау ерітіндісінің табиғи үлгілерінің статикалық күйде тікелей жанасуынсыз қабат суының моделімен өзара әрекеттесуін сараптамалық-аналитикалық әдіс және зертханалық-эксперименттік модельдеу болды.

Нәтижелері. Зерттеу көрсеткендей, юра шөгінділерінің жоғары минералданған қабат суымен тікелей өзара байланыссыз өзара әрекеттесуі кезінде бұрғылау ерітіндісінің қасиеттерінің нашарлауы осы екі сұйықтық арасындағы диффузиялық – осмостық масса алмасуының «ұңғыма – бұрғылау ерітіндісінің сүзгі қыртысы-қабат» жүйесінде өзара әрекеттесуіне байланысты. Көрсетілген сұйықтықтардың өзара әрекеттесуінің барлық көрсетілген элементтерін модельдеуарқылы жүргізілген зертханалық-эксперименттік зерттеулердің нәтижелері осы түсініктемені растады.

Қорытынды. Жүргізілген сараптамалық-талдамалық және зертханалық-эксперименттік зерттеулер кешенінің нәтижесінде Статикалық жағдайда ұңғыма оқпанында орналасқан, жоғары минералданған және қаттылығы жоғары қабат суларымен қаныққан қабаттар интервалдарында тұрған бұрғылау ерітіндісінің технологиялық қасиеттерінің төмендеуінің себептері анықталды. Бұрғылау ұңғымасының оқпанында, тіпті осы екі сұйықтықтың тікелей физикалық жанасуынсыз болатын бұл құбылыстың механизмі түсіндірілді. Алынған нәтижелерді практикалық қолдану ұңғымаларды бұрғылау тәжірибесінде осы мақалада сипатталғандарға ұқсас немесе олардың иондық-тұзды құрамына ұқсас полиминералды қабат суларының агрессиясына төзімді бұрғылау ерітінділерін әзірлеу, зерттеу және қолдану кезінде өзін таба алады және табуы керек.

Негіздеу. Қабаттың жарылуынан және белсенді сұйықтықтардың тау жыныстарымен химиялық әрекеттесуінен пайда болған техногендік жарықтардың ластануын болдырмау қабат сұйықтықтарының дебитін арттырудың негізгі шарты болып табылады. Ерімейтін реакция өнімдерінің жарықтары мен жарық маңы кеңістігінде түзілуі мен тұндыру қаупін азайтуға эксперименттік зерттеу және технологиялық сұйықтықтардың қабат жыныстарымен және қабат сұйықтықтарымен өзара әрекеттесу процестерін математикалық модельдеу арқылы қол жеткізіледі. Сонымен қатар, экспериментке дайындық, модельдеу және жұмыстарды нақты орындау кезіндегі маңызды міндет өнімдер ынталандыру тиімділігінің төмендеуіне әкелуі мүмкін реакцияға түсетін негізгі өзара әрекеттесетін элементтердің анықтамасын қарастыруға болады, әсіресе, керн материалының, толық химиялық молекулалық модельдеу үшін мамандандырылған бағдарламалық жасақтаманың шектеулі қол жетімділігі жағдайында өзекті. Демек, химиялық белсенді технологиялық сұйықтықтармен қабаттарды химиялық өңдеудің және қабатты гидравликалық жарудың (бұдан әрі – ҚГЖ) сәтсіздігінің негізгі себептерін теориялық зерттеу, жағымсыз оқиғалардың туындау қаупін бағалау аса маңызды мәнге ие.

Мақсаты. Технологиялық сұйықтықтардың құрамын оңтайландыру және өнім қабатына теріс әсер етудің алдын алу технологиялық сұйықтықтармен қабат жыныстарының немесе қабат сұйықтықтарының реакциясы арқылы қышқыл ҚГЖ әдістерімен ынталандырудың тиімділігін арттыру.

Материалдар мен әдістер. Ерімейтін тұнбалардың негізгі себептерін және ынталандыру тиімділігінің төмендеуінің басқа себептерін бағалау үшін егжей-тегжейлі әдеби шолу жүргізілді, тиісті тәуекелдерді арттыратын және төмендететін механизмдер анықталды. Орталық Азия кен орындарының бірінің бірқатар ұңғымаларының маңында механикалық және литологиялық модель салынды, бұл теріс салдарға әкелетін негізгі реакциялардың бірі бірнеше шарттарды орындау кезінде жүруі мүмкін екенін көрсетеді. Есептеулер мен модельдеу негізінде осындай шарттарды орындау мүмкіндігі бағаланды.

Нәтижелері. Кен орындарының біріндегі геологиялық-механикалық жағдайды талдау және қабат жыныстарымен жүретін негізгі реакцияларды жан-жақты зерттеу тиімсіз қышқыл ҚГЖ себептерін анықтауға мүмкіндік берді. Болашақта қышқыл ҚГЖ тиімділігінің төмендеу қаупін болдырмауға бағытталған өңдеу бағдарламасы дайындалды.

Қорытынды. Қолданылған тәсіл ҚГЖ технологиялық сұйықтықтарын негізделген, «адрестік» таңдауға бағыттаған, бұл тәуекелдерді азайтуға немесе реакция өнімдерімен жарықтардың кольматациялануын болдырмауға, саздардың көші-қонына және ісінуіне жол бермеуге және техногендік жарықтар маңындағы қабаттың сүзу қасиеттеріне басқа да теріс әсер етуге мүмкіндік береді. Аталған іс шаралардың барлығы қышқыл ҚГЖ әдісімен ынталандырудың тиімділігін арттыруға бағытталған.

Негіздеу. Тік резервуарлардың, әсіресе олардың түбінің құрылымдық тұтастығын қамтамасыз ету мұнай-газ саласының объектілерін қауіпсіз және тиімді пайдалану үшін маңызды болып табылады. Дәстүрлі бақылау әдістері жиі бақылаудың дәстүрлі әдістерін анықтауға мүмкіндік бермейді көбінесе олардың дамуының бастапқы кезеңдерінде резервуарлардың түбіндегі коррозия мен ақауларды уақтылы анықтауды қамтамасыз етпейді.

Мақсаты. Резервуарлар түбінің жай-күйіне диагностика жүргізу және Қазақстанда болжамды қызмет көрсету стратегияларын оңтайландыру үшін ағынның магниттік шашырауының (MFL) және құйынды токтық бақылаудың (ET) озық технологияларын қолданудың тиімділігін бағалау.

Материалдар мен әдістер. ROSEN TBIT Ultra жабдығы мен ROSOFT for Tanks бағдарламалық қамтамасыз етуін пайдалана отырып, Қазақстанның әртүрлі өңірлерінен 27 резервуарды зерттеу деректеріне талдау жүргізілді. Коррозияның түрі, орналасуы және тереңдігі бойынша жіктелген 97000-нан астам ауытқулар анықталды. Көлемі, жасы, аймағы және гальваникалық қорғаныстың болуы бойынша салыстырмалы талдау жүргізілді.

Нәтижелері. Аномалия тығыздығының резервуардың қызмет ету мерзіміне, көлеміне және жұмыс жағдайына нақты тәуелділігі анықталды. MFL/ET көмегімен сканерлеу дәстүрлі ультрадыбыстық бақылау әдістеріне қарағанда айтарлықтай тиімді болды. Гальваникалық қорғаныс коррозия деңгейінің ішінара төмендеуін ғана көрсетті. Толық сканерлеу ақауларды дәл анықтап, жөндеу жұмыстарын тиімді жоспарлауға мүмкіндік береді.

Корытынды. MFL/ET технологияларын RBI стратегиясына біріктіру (тәуекелді бағалауға негізделген инспекциялар) ақауларды ерте анықтауға, техникалық қызмет көрсетуді оңтайландыруға, бос уақытты азайтуға және қауіпсіздікті жақсартуға мүмкіндік береді. Бұл тәсіл Қазақстанның мұнай газ саласының ескірген инфрақұрылымы үшін ерекше өзекті болып табылады.

Негіздеу. Көбіктелген полиэтилен құрылыс және мұнай-газ саласында жылу өткізгіштігі, ылғалға төзімділігі және химиялық тұрақтылығының үйлесімі арқасында жылу және дыбыс оқшаулағыш материал ретінде кеңінен қолданылады. Алайда оның беріктігі мен пайдалану сипаттамаларын арттыру үшін оны жетілдіруді қажет етеді. Тиімді әдістердің бірі-полимерде үш өлшемді кеңістіктік торды қалыптастыруға және деструктивті әсерлерге төзімділікті арттыруға мүмкіндік беретін радиациялық айқаспалы байланыс.

Мақсаты. Құрылыс және мұнай-газ оқшаулауында қолданылатын полиэтилендердің өзара байланыстыру дәрежесіне электрондық сәулелену дозасының және газ ортасының (ауа, аргон, азот) әсерін анықтау.

Материалдар мен әдістер. Зерттеу нысандары 75, 125 және 175 кГр дозаларында электронды сәулеленумен өңделген полиэтилен үлгілері пайдаланылды. Тәжірибелер әртүрлі газ орталарында жүргізілді: ауа, аргон және азот. Байланыстыру дәрежесін сандық бағалау үшін МЕМСТ Р 59112-2020 стандартына сәйкес гель фракциясының құрамын анықтау әдісі қолданылды. Молекулалық тордағы құрылымдық өзгерістерді талдау үшін Инфралюм ФТ-08 (Россия) и Shimadzu IR Spirit (Япония) аспаптарында ИК-Фурье спектроскопиясы қолданылды.

Нәтижелері. Сәулеленудің оңтайлы дозасы 125 кГр екендігі анықталды, дәл осы жағдайда айқаспалы байланыстың максималды дәрежесіне қол жеткізіледі. Инертті ортада (аргон, азот) ауа атмосферасымен салыстырғанда гель фракциясының мөлшері жоғары болады, мұнда деструкция процестерінің күшеюі тіркеледі. Алынған деректер сәулелену жағдайлары мен полиэтиленнің құрылымдық тұрақтылығы арасындағы корреляцияны растайды.

Қорытынды. Полиэтилендердің радиациялық айқаспалы байланысы олардың пайдалану сипаттамаларын, соның ішінде ыстыққа төзімділігін, химиялық және механикалық тұрақтылығын жақсартуды қамтамасыз етеді. Алынған нәтижелер құрылыс және мұнай-газ саласында сұранысқа ие ұзақ мерзімді жылу оқшаулағыш және қорғаныс материалдарын жасау технологиясын ұсынуға мүмкіндік бередi.

Негіздеу. Мұнайды қайта өңдеу тереңдігі мен тауарлық мұнай өнімдерінің сапасын арттыру бастапқы процестердің тиімділігімен, атап айтқанда мұнайды атмосфералық айдау процесімен тікелей байланысты. Бұл проблема қазіргі заманғы мұнай-газ саласы үшін өте өзекті, өйткені Қазақстанда кеңес заманында салынған және осыған байланысты жаңғыртуды талап ететін мұнайды бастапқы өңдеу қондырғылары пайдаланылады.

Мақсаты. Атырау қаласы мұнайды қайта өңдеу зауытының ЭЛОУ-АВТ қондырғысында мұнайды атмосфералық-вакуумдық айдауды қарқындатудың мазуттағы жеңіл фракциялардың құрамын төмендетуге және бағалы дистилляттық өнімдердің шығымдылығын арттыруға бағытталған технологиялық тәсілдерін әзірлеу және эксперименттік бағалау.

Материалдар мен әдістер. Мазуттың фракциялық құрамын зерттеу үшін АРН зертханалық қондырғысы пайдаланылды. ЭЛОУ-АВТ-3 қондырғысының өнімдерін аналитикалық бақылау және материалдық баланстарды есептеу деректері келтірілген. Алынған нәтижелерді көрнекі түрде көрсету үшін жеңіл мұнай өнімдерінің шығымдылығын көрсететін диаграммалар жасалды.

Нәтижелерi. Зертханалық зерттеулердің нәтижелері бойынша мазуттағы жеңіл мұнай өнімдерінің мөлшері нормадан асып түсетіні анықталды. Вакуумдық газойл шығымдылығын арттыру, гудронның кокстілігін арттыру және ЭЛОУ-АВТ-3 қондырғысында мазут өндірісін азайту мақсатында атмосфералық бағанның текшесіне өткір будың берілуін ұлғайту және оның вакуумдық бағандағы шығынын азайту бойынша технологиялық шешімдер қабылданды. Тәжірибелік-конструкторлық іс-шараларды өткізу кезеңінде мазуттағы жеңіл мұнай өнімдерінің мөлшері 7-ден 5,5%-ға дейін төмендетілді. Гудронның кокстілігі 10,199-дан 10,619%-ға дейін өсті. Мұнай өнімдерінің: бензин, реактивті отын, вакуумдық газойль және вакуумдық дизель отынының шығымдылығының ұлғаюы тіркелді.

Қорытынды. Ғылыми зерттеулер жүргізілгеннен кейін мұнайды бастапқы өңдеудің қолданыстағы қондырғысында технологиялық жетілдірулерді енгізу ұсынылды. Өндірістік іс-шаралар кезінде мазуттағы жеңіл фракциялардың мөлшері төмендеп, шығарылатын жеңіл мұнай өнімдерінің көлемі артты. Бұл шаралар вакуумдық колоннада мазутты өңдеу дәрежесін арттыруды қамтамасыз етті, бұл өз кезегінде мұнайды өңдеудің жалпы тереңдігін арттыруға ықпал етеді.

Негіздеу. Каспий теңізінің қазақстандық секторында экономикалық тиімділік, экологиялық орнықтылық және операциялар қауіпсіздігі мәселелері туындайды. Осыған байланысты инновациялық мұнай өндіру платформасын әзірлеу қажеттілігі өзекті болып отыр. Осы мақсатта Каспий теңізінің солтүстік бөлігінің шельфіндегі жобаларда сателлитік платформа ретінде пайдалануға арналған минималды технологиялық жабдықпен жабдықталған пилотсыз платформа құру ұсынылады. Мұзға төзімді платформаны әзірлеу мұз жағдайында табысты мұнай өндірудің негізгі міндеті болып табылады.

Мақсаты. Зерттеудің мақсаты Каспий теңізінің солтүстік бөлігінде пайдалануға жарамды, мұз массаларымен статикалық соқтығысуға төтеп бере алатын жетілдірілген автономды мұнай платформасын әзірлеу болып табылады.

Материалдар мен әдістер. Варандей терминалы (Ресей), Бохай Си (Қытай), Филановский (Ресей) және Буфарт Си (Канада) сияқты теңізде мұзға төзімді қолданыстағы платформалар талданды. ISO 19906 халықаралық стандартына сәйкес мұз жүктемелерін есептеу жүзеге асырылды. Кесон құрылымының мұз массаларының статикалық жүктемелерге төтеп беру қабілетін көрсететін талдау жүргізілді.

Нәтижелерi. Платформаның жаңартылған конструкциясы және оны сорғы бағандары мен қадаларды бекіту арқылы бетіне бекіту әдісі халықаралық қауіпсіздік стандарттарын, соның ішінде мұз блоктарынан статикалық жүктемелерді сақтай отырып, әртүрлі жүктемелерге тұрақты қарсы тұра алатынын көрсетті.

Қорытынды. Жүргізілген есептеулер мен талдау мұзға төзімділігі жақсартылған және Каспий теңізінің солтүстік бөлігінде пайдалану үшін барлық қауіпсіздік талаптарына сәйкес келетін жаңғыртылған дербес мұнай платформасын әзірлеуге инвестициялаудың орындылығын растайды.