Том 8, № 2 (2026)

Негіздеу. Мұнай және газ ұңғымаларын терең бұрғылау жағдайында қашаудың радиалды және осьтік тербелістерінен туындайтын бұрғылау колонналарының динамикалық тұрақсыздығы бұрғылаудың механикалық жылдамдығының төмендеуіне, құралдардың қарқынды тозуына және оқпан диаметрінің істен шығуына әкеледі. Әсіресе бұл проблема қаттылығы және литологиясы әртүрлі және кезектесіп келетін жыныстарды бұрғылау кезінде айқын көрінеді. Қолданыстағы техникалық шешімдерге, оның ішінде Қазақстан Республикасы №22228 (Е21В 10/30) патентінде жүзеге асырылған шарошкалы кеңейткіш-тұрақтандырғыштың құрылымына талдау жасау «қашау-бұрғылау колоннасы-тау жынысы» жүйесінің тұрақты динамикалық теңдігін қамтамасыз етуге арналған тұрақтандырғыш құрылғылардың геометриялық және динамикалық көрсеткіштерін жетілдірудің қажеттілігін көрсетті.

Мақсаты. Бұрғылаудың динамикалық жүйесіндегі радиалды тербелістердің себептерін теориялық және эксперименталдық негіздеу және жұмыс органдарының 120° бұрыш жасай тиімді орналасуының және шарошкалардың түзілуінің кіші өлшем арқылы жүзеге асу талаптарының орындалуы есептерінен ұңғыма түбіндегі құралдың кепілдендірілген тұрақтылығын қамтамасыз ететін қашау үстіндегі түрдегі шарошкалы кеңейткіш-тұрақтандырғышты жасақтау.

Материалдар мен әдістер. Жұмыста динамикалық жүйелер теориясының ережелері, айналудың механикалық жүйелеріндегі энергетикалық шығындардың заңдылықтары және ең аз әсер ету принципі пайдаланылған. Шарошка түзушілердің кіші өлшемдерінің кеңейткіш-тұрақтандырғыштың номиналды радиусынан тәуелділігін анықтайтын математикалық модель жасақталған. Диаметрі 203 мм ауырлатылған бұрғылау құбырлар тізбегінің негізінде орындалған диаметрі 269,9 мм қашау үстіндегі тұрақтандырғыштың тәжірибелік нұсқасының геометриялық көрсеткіштерін есептік негіздеу жұмыстары жасалынған. Эксперименталдық зерттеулер терең бұрғылау кезінде өндірістік жағдайларда жүргізілген.

Нәтижелері. Берілген $b_{\min }>\frac{\sqrt{7}\cdot R_{PAC}}{2}$ түріндегі құрылымдық талапты орындау, ұңғыма осіне қатысты бұрғылау құралының тұрақты динамикалық теңдігін қамтамасыз ететіні анықталды. Өндірістік сынаулар бұрғылаудың механикалық жылдамдығының 5% артқанын және қашау бойынша өтудің 7,3% артқанын көрсетті. Қашаудың майлану және бітелу жағдайларының төмендеуі тіркелген, ол ұңғыманың гидродинамикалық тазару талаптарының жақсарғанын көрсетеді.

Қорытынды. Қашау үстіндегі шарошкалы кеңейткіш-тұрақтандырғыштың жасақталған конструкциясы бұрғылау динамикалық жүйелердегі радиалды тербелістердің табиғаты туралы теориялық қағидаларды растайды және терең мұнайгаз ұңғымаларын бұрғылау тиімділігінің артуын қамтамасыз етеді. Алынған нәтижелер ұсынылған техникалық шешімнің өнеркәсіптік ендірілуін және бұрғылау колонналарының түбін жасақтауды жобалау кезінде қолданылудың тиімділігін растайды.

Негіздеу. Мұнай кен орындарын дәстүрлі су айдау әдісімен игеру кезінде мұнайды алу коэффициенті 35–40%-дан аспайды, ал мұнай қорының едәуір бөлігі коллектордың кеуекті кеңістігінде капиллярлық күштердің әсерінен ұсталып қалып қояды. Мұнай қайтарымын арттырудың химиялық әдістерін, атап айтқанда ASP-су айдау технологиясын қолдану жоғары тұтқыр мұнай кеніштері үшін перспективалы бағыт болып табылады, өйткені мұндай объектілерде дәстүрлі су айдау ығыстырушы агент пен мұнайдың қозғалғыштықтарының арақатынасының өте қолайсыз болуымен сипатталады.

Мақсаты. Химиялық жиектің рецептурасын оңтайландыру бойынша ұсынымдар әзірлей отырып, нақты керн үлгілерінің негізінде X кен орнының (Батыс Қазақстан) өнімді горизонттарының жағдайларына қатысты ASP-су айдау тиімділігін жүйелі зертханалық бағалау.

Материалдар мен әдістер. Зерттеу барысында беттік белсенді заттардың коммерциялық үлгілерінің сапасын кіріс бақылау, белгілі бір қабат температурасында берілген уақыт ішінде үйлесімділік сынақтары, екі көкжиектің мұнайымен натрий лаурил сульфаты / гидроксиді жүйелерінің фазалық мінез-құлқын скрининг, PLS-200 петрофизикалық зертханалық қондырғысында сүзу эксперименттері сияқты әдістер қолданылды.

Нәтижелерi. Құрамында 0,02% натрий лаурилсульфаты, 0,6–0,8% NaOH және 2500–3000 ppm гидролизденген полиакриламид бар ASP-су айдау технологиясы борлы горизонт үшін мұнай алу коэффициентінің 19,0–19,2%-ға артуын қамтамасыз етеді (қорытынды мұнай алу коэффициенті – 68,5–68,9%), ал гидролизденген полиакриламид концентрациясы 3000 ppm болған жағдайда юра горизонты үшін бұл көрсеткіш 17,7%-ды құрайды. Концентрация шешуші параметр болып табылады: оның ұтқырлық коэффициентінің шартына сәйкес келмеуі (≤1,0) коэффициенттің өсуін екі есеге азайтады.

Қорытынды. ASP-су айдау технологиясы екі горизонт үшін де параметрлері дұрыс таңдалған жағдайда жоғары тиімділік көрсетті. Оңтайлы рецептура мұнай алу коэффициентінің артуы мен реагенттер құны арасындағы ең тиімді арақатынас ретінде негізделген.

Әлемдік экономиканың цифрлық трансформациясы жағдайында үлкен деректерді талдау (Big Data) және интеллектуалды аналитика технологиялары бизнестің тиімділігі мен тұрақтылығын арттырудың негізгі құралдарына айналуда. Бұл әсіресе капиталды көп қажет ететін және тәуекелі жоғары мұнай-газ саласында өзекті, өйткені деректерге негізделген шешімдер айтарлықтай бәсекелестік артықшылықтарды қамтамасыз ете алады.

Бұл мақала геологиялық барлау мен бұрғылаудан бастап өңдеу мен тасымалдауға дейінгі мұнай – газ өндірістік циклінің әртүрлі кезеңдерінде Big Data және аналитикалық шешімдерді енгізудің мүмкіндіктері мен артықшылықтарын зерттеуге арналған. Салаға тән деректердің негізгі көздері мен түрлері, сондай-ақ аналитиканың заманауи әдістері ұсынылған: сипаттамалық, болжамдық, нұсқамалық және жедел. Жабдықтың істен шығуын болжау, бұрғылау параметрлерін оңтайландыру және кен орындарының мінез-құлқын модельдеу үшін қолданылатын машиналық оқыту және жасанды интеллект алгоритмдеріне ерекше назар аударылады.

BP, Equinor, «Газпром нефть» және т. б. сияқты жетекші халықаралық компаниялардың жағдайларын талдау негізінде цифрлық құралдардың шешім қабылдау дәлдігін жақсартуға, шығындарды азайтуға және техногендік тәуекелдерді азайтуға қалай мүмкіндік беретіні көрсетілген. Сондай-ақ, салада Big Data-ның ауқымды енгізілуін тежейтін негізгі сын-қатерлер қарастырылуда: білікті кадрлардың жетіспеушілігі, ескі және жаңа жүйелерді интеграциялаудың күрделілігі, киберқауіпсіздік мәселелері және цифрландырудың қымбаттылығы.

Талдау нәтижесінде мұнай газ өнеркәсібінің болашақ дамуының негізгі ресурсы ретінде деректер мен талдаудың стратегиялық маңыздылығы туралы қорытынды жасалады. Цифрлық технологиялар болжау, басқару және тұрақты өндіріс саласында жаңа горизонттарды аша отырып, жаңа буынның интеллектуалды мұнай-газ кәсіпорындарын қалыптастыруға жол ашады.

Негіздеу. Шығыс Өріктау кен орнындағы сұйықтықтардың (мұнай немесе газ конденсаты) фазалық жай-күйін дұрыс сәйкестендіру қорларды сенімді бағалау және игеру жүйесін таңдау үшін өте маңызды. ВУ-6 және ВУ-7 ұңғымаларындағы газ факторының қалыптан тыс мәндері (1000 м³/м³ дейін) және болжамды газ-мұнай байланысының гипсометриялық белгілерінің аймақтық деректермен сәйкес келмеуі кешенді әдістерді қолдана отырып шешуді талап ететін белгісіздік тудырады.

Мақсаты. Мультидисциплинарлық тәсіл негізінде жеті ұңғыма бойынша Шығыс Өріктау кен орнының қабаттық көмірсутек жүйелерінің генетикалық және фазалық тиесілігін анықтау.

Материалдар мен әдістер. Зерттеу объектілері ретінде ВУ-1–ВУ-4, ВУ-6–ВУ-8 ұңғымаларынан алынған жеті тереңдік флюид сынамасы қарастырылды. Зерттеулер кешеніне газ хроматографиясы, газ хромато-масс-спектрометриясы, саусақ ізі, биомаркерлік талдау (стерандар, терпандар, хош иісті көмірсутектер), сондай-ақ FLUID EVAL™ қондырғысындағы фазалық күйді визуалды бақылаумен жүргізілетін физикалық-химиялық және PVT-зерттеулері кірді.

Нәтижелері. Биомаркерлік талдау барлық сынамалардың генетикалық біртұтастығын растады: теңіздегі карбонатты генезистің бірыңғай мұнай-аналық жүйесінде сұйықтықтар пайда болды. Критерийлер кешеніне негізделген (тығыздығы > 780 кг/м³, молекулалық салмағы >150 г/моль, мазмұны C₇₊ >85%, қатынасы Σ(C₁–C₉)/Σ(C₁₀₊) <1) барлық үлгілер мұнай ретінде жіктеледі. ВУ-7 ұңғымасынан алынған үлгі ұшпа мұнай ретінде анықталды. PVT зерттеулері мен визуалды бақылаулар газ конденсаты жүйелерінің болуын жоққа шығарды. Белгіленген фазалық модель классикалық газды телпексіз, гравитациялық сегрегациясы және жоғарғы бөлігінде ұшпа мұнайдың өтпелі аймағы бар мұнай кенішін сипаттайды.

Қорытынды. Қолданылған көпсалалы тәсіл Шығыс Өріктау сұйықтықтарының фазалық аймақтылығын тексеруге мүмкіндік берді. Кен орнының негізделген моделі (бөлінген газ қалпақшасы жоқ мұнай жиегі) қорларды есептеудің көлемдік әдісін қолдануды және геологиялық тәуекелдерді азайту және ресурстық базаны дұрыс бағалау үшін игеру жүйесін жобалау кезінде анықталған фазалық біртектілікті ескеруді талап етеді.

Негіздеу. Ұңғымалардың жоғары сулануы шығындардың жоғарылауына және мұнай өндірудің төмендеуіне әкеледі. Ұңғыманы уақытша тоқтатқаннан кейін қабаттағы су мен мұнайдың гравитациялық бөлінуі сулануды азайту әдістерінің бірі ретінде қарастырылады. Бұл әдістің тиімділігін бағалау үшін ең алдымен негізгі керн материалында зертханалық эксперименттер әдісін жасау қажет.

Мақсаты. Кеуекті ортадағы су мен мұнайдың гравитациялық бөліну процестерін зерттеу үшін керн үлгілерінде сүзгілеу (фильтрациялық) эксперименттерін жүргізу әдістемесін әзірлеу.

Материалдар мен әдістер. Бұл жұмыста аралық қысым датчиктері бар практикалық және қарапайым эпоксидті керн ұстағыш қолданылады. Екі сценарий қарастырылады: жоғары қозғалғыштық коэффициентінен туындаған судың ерте жарылуы және жоғары өткізгіш канал арқылы судың жарылуы. Су жарылғаннан кейін сүзу тоқтатылады, керн тік күйде ұсталады, содан кейін су айдау қайта жалғасады. Фильтратты талдау мұнайдың полиэтилен бетіне адгезиясына негізделген мұнай мен суды бөлудің гравиметриялық әдісін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Бұл әдістеме ауырлық күші әсерінен керн кеуектеріндегі мұнай мен судың қайта бөлінуінен туындайтын сулану динамикасына кернді тік қалыпта ұстап тұрудың әсерін бағалауға мүмкіндік береді.

Нәтижелері. Есептеулер көрсеткендей, тұтқыр мұнай тәжірибелерінде жылжымалы мұнайдың едәуір бөлігі судың бұзылуынан кейін өзекте қалады, ал тұтқырлығы төмен мұнайды пайдаланған кезде жасанды жоғары өткізгіш арналар қажет, өйткені олар ауырлық күші арқылы әрі қарай тарату үшін матрицадағы жылжымалы мұнайдың сақталуына ықпал етеді.

Қорытынды. Әзірленген әдістеме керндердегі гравитациялық сегрегацияны зерттеудің сенімді құралы болып табылады және сулануды төмендетуге әрі мұнай өндіруді арттыруға бағытталған кәсіпшілік технологияларды әзірлеуге негіз бола алады.

Экологиялық нормалардың біртіндеп күшеюі экологиялық таза отынға деген әлемдік сұраныстың артуымен бірге мұнайды қайта өңдеудегі озық технологиялардың маңыздылығын едәуір арттырды. Бұл тұрғыда жеңіл алкандардың каталитикалық изомерленуі (C₄–C₆ фракциясы) хош иісті көмірсутектердің концентрациясын арттырмай немесе қауіпті қоспаларды қоспай-ақ бензин сапасын жақсартудың ең стратегиялық маңызды процестерінің бірі болып табылады. Химиялық тұрғыдан алғанда, бұл процесс сызықтық парафиндердің құрылымдық қайта түзілуіне ықпал етіп, оларды октан саны жоғары сәйкес тармақталған изомерлерге айналдырады. Бұл қоршаған ортаға зиянды шығарындылардың түзілуін азайта отырып, жанармайдың жану өнімділігінің айтарлықтай жақсаруына әкеледі.

Бұл шолуда алкандардың изомерленуінің негізгі принциптері қарастырылады. Қышқыл каталитикалық орталықтардағы карбокациялық аралық қосылыстар арқылы жүретін реакция механизміне ерекше назар аударылады, бұл көмірсутектердің қышқыл-катализденетін түрленулерінің классикалық схемасын көрсетеді. Сонымен қатар, изомерлердің тепе-теңдік таралуын анықтайтын термодинамикалық шектеулер, сондай-ақ реакция жылдамдығын, өнімнің селективтілігін және процестің жалпы тиімділігін анықтайтын кинетикалық параметрлер талданады. Металл және қышқылдық функционалды топтарды біріктіретін қос функционалды каталитикалық жүйелерге ерекше назар аударылады, бұл гидрлеу-дегидрлеу және негізгі тізбекті изомерлеу қадамдарын бір уақытта жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ өнім шығымына және катализатордың тұрақтылығына әсер ететін бәсекелес жанама реакциялардың, атап айтқанда гидрокрекинг пен ароматтану процестерінің рөлі қарастырылады. Іс жүзінде термодинамикалық тепе-теңдікке қол жеткізу көбінесе кинетикалық шектеулермен, бөлшектердің ішінде және фазалар арасында масса алмасуға төзімділікпен, сондай-ақ кокс түзілуіне немесе улануға байланысты катализатордың біртіндеп дезактивациясымен шектеледі. Бұл факторлар өндірістік пайдалану жағдайында процестің әрекетін егжей тегжейлі түсінуді талап етеді.

Қазақстан 2023 жылы метан шығарындыларын 2030 жылға қарай 30%-ға қысқарту міндеттемесін қабылдап, «ҚазМұнайГаз» ҰК АҚ еншілес және тәуелді ұйымдарының мысалында оның шығарындыларына мониторинг жасау, есеп беру және верификациялау жүйелерін жақсартуға назар аудара отырып, осы парниктік газға қатысты заңнаманы жаңартуды жоспарлап отыр. Тұрақты дамуға ұмтылу және климаттың өзгеруінің салдарын азайту жағдайында метан шығарындыларын дәл өлшеу және ашық есеп беру тиімді экологиялық саясаттың негізгі элементтеріне айналуда.

Мақалада ұлттық әдістеме бойынша және OGMP 2.0 талаптарына сәйкес метан шығарындыларын есептеу тәсілдеріне шолу жасалады. Бұл тәжірибені енгізу тек елдік міндеттемелерді және мысал ретінде «ҚазМұнайГаз» ҰК АҚ-ның корпоративтік міндеттемелерін орындау үшін ғана емес, сондай-ақ метан шығарындыларын қысқартуға қатысты Еуропалық Одақтың жаңа регламентінің күшіне енуіне байланысты да қажет.

Ұлттық әдістеме мен OGMP 2.0 көмегі арқылы есептелген «ҚазМұнайГаз» ҰК АҚ компаниялар тобы бойынша метан шығарындыларының көлемі бойынша 2023–2024 жж.аралығындағы деректері келтірілген. Халықаралық міндеттемелерді орындау және мұнай-газ саласындағы метан шығарындыларын есепке алудың дәлдігін арттыру үшін қажетті шаралар ұсынылған. Мұнай-газ саласындағы метан шығарындыларын ұлттық реттеуді жетілдіру үшін негізгі бағыттар анықталды.