Ту хабаршысы
жүктеу/скачать 15,98 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Полимерлік суландыру саласындағы жаңа технологияларға шолу Түйіндеме.
- Ключевые слова
- Review of the new technologies in the area of polymer flooding Summary
- Key words
- С.С. Үдербаев
- Кілт сөздер
● Технические науки
№5 2014 Вестник КазНТУ
60 Следующим новым методом также является способ, включающий закачку в пласт полимерных систем, спуск в эту скважину гидроакустического генератора, воздействие на эти системы и на промытый интервал пласта гидроакустическими волнами, подготовку к вызову притока и вызов притока. Согласно изобретению в пласт закачивают полимерные системы или твердый дисперсный наполнитель в углеводородной жидкости. Гидроакустический генератор спускают на колонне насосно- компрессорных труб, которые спускают в зону перфорации. Воздействие на полимерные системы или твердый дисперсный наполнитель в углеводородной жидкости осуществляют в процессе их доведения до интервала перфорации и закачки в пласт. Перед вызовом притока из пласта гидроакустический генератор переустанавливают на продуктивный невыработанный интервал пласта и очищают последний с помощью гидроакустического воздействия. Для этого генерируют спектр акустических волн от 0,2 до 16 кГц с амплитудой 1,5-6,0 МПа. Обеспечивают резонанс одной из частот спектра с частотой собственных колебаний частиц, закупоривающих трещины и поры продуктивного пласта при его первичном вскрытии. При этом одновременно создают депрессию в скважине. Вызов притока и освоение скважины осуществляют скважинным вихревым насосом. Цель предлагаемого изобретения - повышение дебита добывающих скважин при одновременном ограничении водопритока, позволяющее повысить качество водоизоляции, сократить затраты при проведении капитального ремонта. Данный способ чрезвычайно прост в технологическом отношении, надежен, не требует расхода дефицитных и дорогостоящих материалов. [10] Также предлагается метод, предполагающий одновременное использование вязкоупругих полимерных композиций и электроразрядного воздействия в технологических операциях нефтедобычи. Наибольшая эффективность использования полимерных вязкоупругих композиций в ряде технологических процессов, при которых требуется изменение реологических характеристик, может быть достигнута путем применения их в сочетании с воздействием физическими полями, в частности импульсным электрозарядным воздействием. При проведении эксперимента по импульсному электрозарядному воздействию, подготовленные для экспериментов составы выдерживались в течение 36-48 часов, до завершения процесса полимеризации и образования прочной гелеобразной упругопластичной структуры, после чего осуществлялось электрозарядное воздействие, при котором число импульсов изменялось от 0 до 300. Результаты эксперимента показали, что с увеличением числа электроразрядных импульсов происходит увеличение радиуса растекания и резкое падение предельного напряжения сдвига. Полное разрушение структуры и потеря упругопластичных свойств имели место при числе импульсов 200-300, когда вязкоупругая композиция превращалась в подвижную маловязкую систему. Изменения, происходящие в системе, практически необратимы. Приведенная методология может быть использована в технологических операциях, при которых после их завершения требуется удаление использованных композиций (глушение скважин, разделение потоков, временная изоляция и др.) [11] Подводя итоги, можно сказать, что увеличение нефтеотдачи даже на несколько процентов приносит дополнительную прибыль, что благоприятно сказывается на экономике нашей страны, так как нефтяная отрасль является одной из ведущих отраслей Казахстана. Необходимо постоянно изучать новые методики, изобретения и внедрять их на месторождениях Казахстана, для того, чтобы более рационально использовать природные ресурсы нашей страны, а также развивать ее экономику. Наиболее перспективным из вышеописанных методов я считаю метод закачки биополимера Щелелистника обыкновенного, так как он не наносит вред экологии, что немаловажно при современном уровне загрязнения окружающей среды.
ЛИТЕРАТУРА 1. «Обзор нефтяного рынка». 11 октября 2013г., Международное энергетическое агентство. 2. Ильина Г.Ф., Алтунина Л.К. Методы и технологии повышения нефтеотдачи для коллекторов Западной Сибири: Учебное пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 2006.-166с. 3. Информационный бюллетень «Винтерсхалла», март 2012. 4. Материалы сайта http://www.wintershall.com/en/technology/enhanced-oil-recovery/oil-production-with- polymer-flooding.html. 5. Патент Российской Федерации №2436941 от 20.12.2011г. (материалы сайта http://www.freepatent.ru /patents/2436941). 6. Информационный бюллетень о DSGA Polymer, Chevron Phillips Chemicals Company. 7. Д. Новокрещенных, С. Дубовицкий, М.Крайнов, А. Тупицин, Ежемесячный обзор новых технологий ТНК-ВР, Декабрь 2011. 8. Минюк А.С., Шаймарданов А.Ф., Обзор применяемых технологий ОВП на Самолторском месторождении, журнал «Инженерная практика», выпуск №7, 2011г.
● Техникалыќ єылымдар ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014 61 9. Патент Российской Федерации №2043494 от 10.09.1995 (материалы сайта http://ru-patent.info/20/40- 44/2043494.html). 10. Патент РФ № 2280155 от 20.07.2006 (материалы сайта http://www.freepatent.ru/patents/2280155). 11. Исследования технологий повышения нефтеотдачи пластов / ОАО «ВНИИнефть»; под ред. А.Х. Шахвердиева, С.А. Жданова. – М.: ОАО «ВНИИнефть», 2001. REFERENCES 1. Obzor neftyanogo rynka, 11.10.2013 g. Mezhdunarodnoe energeticheskoe agentstvo. 2. Il’ina G.F., Altunina L.K., metody I tekhnologii povysheniya nefteotdachi dlya kollektorov Zapadnoi Sibiri: Uchebnoe posobie.-Tomsk: Izd-vo TPU, 2006.-166s. 3. Informatsionnyi byulleten “Winterskalla”, 03.2012. 4. Materialy saita
http://www.wintershall.com/en/technology/enhanced-oil-recovery/oil-production-with- polymer-flooding.html. 5. Patent Rossiiskoi Federatsii №2436941 ot 20.12.2011g. (materialy saita htpp:/www.freepatent.ru/patent/2436941). 6. Informatsionnyi byulleten o DSGA Polimer, Chevron Phillips Chemicals Company. 7. D.Novokreshchennykh, S.Dubovitskii, M.Krainov, A.Tupitsin, Ezhemecyachnyi obzor novykh tekhnologii TNK-VR, 12.2011. 8. Minyuk A.S., Shaimordonov A.F., Obzor primenyaemykh tekhnologii OVP na Samotlorskom mestorozhdenii, zhurnal “Inzhenernaya praktika”, vypusk №7, 2011g. 9. Patent Rossiiskoi Federatsii №2043494 ot 10.09.1995 g. (materialy saita http://ru-patent.info/20/40- 44/2043494.html) 10. Patent Rossiiskoi Federatsii №2280155 ot 20.07.2006g. (materialy saita htpp:/www.freepatent.ru/patent/2280155). 11. Issledovaniya tekhnologii povysheniya nefteotdachi plastov/OAO “VNIIneft”; pod red. A.KH.Shakhverdieva, S.A.Zhdanova/-M., OAO “VNIIneft”, 2011. Жұмабаева Ə.Е.
Wintershall и BASF компаниясы əзірлеп шығарған Schizophillan commune (щелелистник обыкновенный) биополимерінің қолданылуы сипатталады. Мақалада зерттеу барысындағы жаңа əдістер тек полимерлерді айдау технологиясының өзгерістеріне ғана негізделмей, полимерлердің өздігінен жетіле беретіндігіне практикалық мысалдар келтірілген. Полимерлік суландыруды жүргізудің жаңа əдістері, сондай-ақ полимерлердің инновациялық құрамы толығымен сипатталған, полимерлік суландыру саласындағы патенттерге, ғылыми мақалалар мен жарияланымдарға шолу жасалған. Түйін сөздер: полимерлік суландыру, щелелистник, биополимер, мұнай бергіштік, гель жасаушы құрам. Жумабаева А.Е. Обзор новых технологий в области полимерного заводнения Резюме. Описывается ряд инновационных разработок в области полимерного заводнения, в том числе, применение биополимера, разработанного компаниями Wintershall и BASF, и представляющий собой Schizophillan commune (щелелистник обыкновенный). Приводятся практические примеры того, что новые методы основываются не только на изменении технологии закачки полимеров, но и сами полимеры постоянно совершенствуются. Подробно описаны новые методики проведения полимерного заводнения, а также инновационные составы полимеров, проведен обзор патентов, научных статей и публикаций в области полимерного заводнения.
составы. Zhumabayeva A.E.
the use of Schizophyllan biopolymer developed by Wintershall and BASF from Schizophyllum commune mushroom. Practical examples are given to show that the new techniques are not only about the change in polymers injection, but also about the constant improvement of the polymers themselves. The article describes in detail the new polymer flooding techniques, and innovative polymer formulations; reviews patents, scientific articles and publications in the field of polymer flooding.
● Технические науки
№5 2014 Вестник КазНТУ
62 УДК 691.115:674.816.2 С.С. Үдербаев (Кызылординский Государственный университет им. Коркыт Ата, Республика Казахстан) ОРГАНИКАЛЫҚ ТОЛТЫРҒЫШТАР НЕГІЗІНДЕГІ БЕТОН ТЕХНОЛОГИЯСЫНДА КЕШЕНДІ МИНЕРАЛДЫ ҚОСПАНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ Түйіндеме: Органикалық тотырғыштар негізіндегі бетонның қасиеттерін жақсартатын кешенді минералды қоспаның жаңа құрамы жасалды. Жергілікті өсімдік тектес ауыл шаруашылық қалдықтары негізінде арболиттің қасиеттері экспериментальды анықталды жəне зерттелді.
Кешенді минералды қоспаны қолдану арқылы арболитың ұтымды технологиясы ұсынылды. Кілт сөздер: кешенді минералды қоспа, əктас, сұйық шыны, қасиеттер, технология, күріш қауызы, арболит, беріктік. Халық шаруашылығының бір саласы болып құрылыс индустриясы жəне құрылыс материалдарының өнеркəсібі саналады. Бұл еліміздің экономикалық дамуына əсер ететіні «Қазақстан-2050» стратегиялық бағдарламасында көрсетілген. Əлеуметтік – экономикалық жағдайды жақсартудың бір жолы Қазақстанда тұрғын үй жəне жеке құрылысты, сонымен қатар құрылыс материалдарын жергілікті шикізаттардан өндіруді дамыту керек. Қазақстан Республикасының 2003 – 2015 жылға индустриялды – инновациялық даму стратегиясы бағытын ұстануы еліміздің экономикалық жағдайын дамытуға қарқынды түрде көңіл бөлгенінің дəлелі. Құрылыс материалдарының өндірісінде өзекті мəселелердің бірі шикізат материалдарын үнемдеуші технология жəне жергілікті шикізат ресурстарынан, өндіріс қалдықтарынан, химикялық- минералогиялық құрамдарымен ұқсас болып келетін қоспалардан құрылыс материалдарын өндіру. Сондықтанда құрылысқа шикізат материалдарын үнемдеу технологиясын дəстүрлі емес құрылыс материалдарымен қамтамасыз ету тиімді болып келеді, яғни органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонды айтуға болады. Органикалық толтырғыштар негізінде жеңіл бетондардың көп тараған түрі - арболит (грек тілінен ағаштас, ағашбетон деген мағына береді). Арболит əдетте ағаш дайындау, өңдеу өнеркəсіптерінің жəне ауылшаруашылық өндірісінің қалдықтарынан жасалған түйірлерді байланыстырғыш затпен біріктіру арқылы алынатын материал. Байланыстырғыш зат ретінде кəдімгі жəне тез қатаятын портландцементтер жəне беріктігі жоғары гипс қолданылады. Органикалық толтырғыштардың ерекшелігі - олардың құрамындағы гемицеллюза суда еріп, сахароза түзеп портландцементтің қатаюын бəсеңдетеді. Бұл зиянды əсерді жою не əлсірету үшін алдымен органикалық түйірлердің бетін минералды затпен - жабу, онан соң толтырғышты байланыстырғыш затпен араластырып, цементтің қатаюын жылдамдатын үстеме араласпасын қосу қажет. Кешенді минералды қоспалар қолданылған органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон құрылыс материалы ретінде Батыс, Шығыс Еуропа елдерінде, АҚШта жəне əсіресе Канадада кеңінен қолданылады. Бұл мемлекеттерде кеңінен қолданылуымен қатар экологиялық жəне энергия үнемдеуші ретінде жоғары бағаланады. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон əр мемлекетте əр түрлі атаулармен аталады. Бұл құрылыс материалдары тек қана жеке тұрғын үйлерде емес сонымен қатар үлкен биік үйлергеде, өндірістік ғимараттарғада қолданыла бастаған. Кешенді минералды қоспалар қосылған органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонды өндіру кезінде кешенді минералды қоспалар беріктігін жоғарылату, қатаю процесін жылдамдату үшін, бетон қоспасының технологиялық қасиетін жақсарту үшін қолданылады. Қызылорда ірі күріш өндіруші облыс болып табылады. Əр жыл сайын тек қана күрішті өңдеуден 30 мың тонна күріш қауызы бөлініп шығады. Қолданылмайтын күріш қалдықтары мемлекетімізге үлкен шығын əкелетіні айтпасада белгілі. Осы байланысты төмендегі міндет қойылды: - Қызылорда облысы өңірінің шикізат негізінде жаңа кешенді минералды қоспаның құрамын жасау. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон бұйымдарын өндіру шет мемлекеттерде өте жақсы дамып, жолға қойылған. Əсіресе, Австралия, Голландия, Швейцария, Канада жəне Жапония елдерінде. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон материалының уақытынан бұрын қатаю процесін жүргізу арқылы беріктігін жоғарлату мақсатында органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон қоспасы дайындалады. Дайындалатын органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон қоспасының құрамы (кг/м 3 ): портландцемент – 250-300; шағыл құмы – 250-300; органикалық толтырғыштар – 220; сұйық шыны – 18-24; кальций хлориді – 6-12; су – 400-460 [1, 2]. ● Техникалыќ єылымдар
ЌазЎТУ хабаршысы №5 2014 63 Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон қоспасының құрамын кешенді минералды байланыстырғыштар қолданылады. Байланыстырғыш компоненттердің құрамы (мас.%): портландцемент М400 -47-52; құрылыс гипсі – 1-3; кальций гидроксиді – 9-12; кальций хлориді – 2- 6,5; ағаш ұнтақтары – 30-33. Қоспа құрамының айырмашылығы дайындау тəсілінің қарапайымдылығы, компоненттерінің қолжетімділігі, жылу мен өңдеудің қажетінсіз беріктілігін алу қабілетімен ерекшеленеді [3]. Құрамында ағаш толтырғышы бар арболит қоспасын дайындау кезінде қолданылатын компоненттер қатынасы (мас.%): портландцемент – 45-47,5; гидролизді лигнин – 46-47,5; феррохромды шлак – 5-9. Органикалық толтырғыш – гидролизді лигнин гидролиз зауыттарынан алынады, ал минералды компонент – феррохромды қож – залалсыздандыру қоспасы ретінде қызмет атқарады [4]. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон бұйымдарын өндіруді ағаш үйінділерінен жəне ұсақталған бөліктерінен өндіру ұсынылады. Қоспаның құрамында жоғары кальцилі көмірді жағу кезіндегі ТЭЦ күлі жəне көміртекті сұйық шыны, кремнезем өндірісі қалдық компоненттері төменде келтірілген қатынаста: ағаш үйінділері – 14,6-15; ТЭЦ күлі – 34,3-35; сұйық шыны – 51,1-51,5 синтезделіп қосылады [5]. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонның құрамын алуға ұсынылған қоспа құрамы (мас.%): ұсақталған ағаш – 31-48; нефелинді шлам – 20-31; қожды портландцемент – 5-9; кальций, магний жəне темір хлориді – 7-14; су – қалғаны. Мұндай қоспадан алынған арболит қоспасының сығылу тығыздығы (МПа): 30 мин кейін қатуы – 4,0-6,3; 60 мин кейін – 5,7-8,3; 24 сағаттан кейін – 8,1-12,9. Материалдың беріктілігін СҚТБ негізіндегі арболит материалымен салыстырамыз. Алайда бұл материалдың беріктілігі СҚТБ негіздегі органикалық толтырғыштар негізіндегі бетоннан екі есе жоғары болады – 100 [6]. Белгілі органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон құрамы (мас.%): ұнтақ ағаш – 35-50; түйіршіктелген ұнтақ доменді шлак – 19-27; сөнбеген əк – 8-10; кальций хлориді – 8-12; алюминий сульфаты немесе темір оксиді – 1-3; су – қалғаны. Əкті, кальций хлоридін алюминий сульфатымен немесе темір оксидімен бірге қосқанда бұйымның беріктілік жинауын жылдамдатады жəне суға тұрақтылығын арттырады [7, 8]. Ағаш минералды тақтаны дайындау үшін шикізат материалдары (мас.%): фосфорлы шлак – 42,7-48,3; сұйық натрий құрғақ зат есебінен – 2,1-4,3; ағаш толтырғыштар – 28,3-32,0; су – 14-18,1; кремнефторлы натрий - 0,1-0,3; күйдіргіш натрий – 2,7-5,5; ОП
– 7 жоғары белсенді зат – 0,1-0,8. Ағаш толтырғыштарды жəне фосфорлы шлакты 1 – 1,5 мин., араластырады, сосын сұйық шыны, күйдіргіш натр, кремнефторлы натрий, ОП – 7 жоғары белсенді зат ерітінділерін қосып 2 – 3 мин. араластырады. Ары қарай қоспа метал қалыпқа төселеді жəне 2 МПа үлестік қысым кезінде престеледі, 120 0 С температурада 8 сағат термо өңдеуде тұрады [9]. Жылу оқшаулағыш арболитті дайындау үшін полимер силикатты байланыстырғышты келесі құрам бойынша (мас.сағ.): натрийлі сұйық шыны – 100; табиғи сөндірілген бор – 13-13,5; латекс СКС 65 – ГП – 5-5,2; гидрофобтаушы сұйықтық – 1-2; су – 15-15,3. Толтырғыштардың қатынасы: байланыстырғыш 1:1,1-1,3. Берілген байланыстырғыштың құрамы лигнополимер силикатты арболитке сəйкес келеді [10]. Жылу оқшаулағыш арболитті дайындау үшін қоспа құрамына ылғалды сапропельді немесе ағаш толтырғыштарды (2-20мм), сонымен қатар гидратты əктасты, кремнофторлы натрийді қолданады. Компоненттер қатынасы (мас.%): ылғалдылыққа қатысты 70-75% - 60,5-62,3; гидратты əктас – 19,1-22,1; кремнефторлы натрий – 2,0; ағаш толтырғыштар – қалғандары. Материал сығылу кезінде 10 МПа дейін беріктік жəне биотұрақтылық көрсетеді [11-14]. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонды өндіру технологиясы негізінен бетон немесе темір бетон бұйымдарын өндіру технологиясына (шикізатты дайындау, араластыру, сұрыптау жəне жылумен өңдеу) ұқсас болып келеді. ТМД елдерінде органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон өндіруді талдау жағдайлары көрсеткендей ең белсенді əдіс органикалық толтырғыштар негізіндегі бетон қоспасын нығыздап престеу болып табылады. Белгілі арболит өнімдерін өндіретін технологияға қарағанда айрықша ерекшеліктері бар, қоспаны престеген кезде белсендіру процесі болады (1 сурет). Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонды өндірудің технологиялық сызбасы өз ара төмендегі белгілермен ерекшеленеді: толтырғыштарды жылыту жəне шикізат материалдарын дайындау аумағы; 9 сурет бойынша сұрыптау аумағы; мөлшерлеу жəне бұйымды қоймаға сақтау үшін ұстау, қалыптау, жылумен өңдеу аумағы.
● Технические науки
№5 2014 Вестник КазНТУ
64
байланыстырғышын белсендіру əдісіне байланысты су сіңірімділігі: 1 – белсендірусіз;2 – ылғал ұнтақ; 3 – барий хлоридімен ылғал ұнтақ; 4 – комбинирленген белсендіру тəсілі
Бетон беріктігіне ең алдымен органикалық толтырғыштардың түрлері, олардың формасы жəне толтырғыш бөлшектерінің өлшемдері, химиялық қоспалардың түрлері, бетон қоспасына оларды қосу əдістеріне, байланыстырғыштың белсенділігіне, енгізілетін толтырғыштардың санына байланысты болады. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонды алу үшін толтырғыштар ретінде орман жəне ағаш өңдеудің қалдықтары, сонымен қатар ауыл шаруашылық қалдықтары қолданылады. Құрылыс материалдарын қолдану тəжірибесінде 500 ден астам əртүрлі қоспалар əртүрлі байланыстырғыш заттардың құрамын жақсарту үшін, сонымен қатар бетондардың құрамын жақсарту үшін қолданылады. Қазіргі таңда көбіне кешенді минералды қоспаларды қолданады [15-21], оларды қолдану белсенділік қатынасына байланысты: - көп функциональды əсерлі, яғни бетон сипаттамасындағы бірнеше заттарға бір мезгілде бірден əсер етеді, көп жағдайда бір-бірімен байланыссыз (сонымен қатар кешенді минералды байланыстырғышпен бетон арасында «мөлшерлеу» қатынасын), кейбір жағдайларда жаңа қасиеттер береді (мысалы, гидрофобтылықты); - осы қоспалардың көмегімен кейбір қасиеттерін күшейту жəне төмендету; - əрбір кешенді қоспадағы қажет емес əсерлерді толықтай тəжірибе жүзінде толықтай немесе жылдам төмендету. Жоғары беріктіктегі жасанды құрылыс конгломератын «органикалық толтырғыш + минералды байланыстырғыш» жүйесінде алу табиғи компоненттердің изоморфты шарттарға сəйкес келмейтіндіктен қиындықтар туғызуда [22, 23, 24]. Қарапайым бетондағы толтырғыштар өзінің тағайындалуымен қатар байланыстырғыш заттармен əрекеттеседі, жанасқан жерлерінде толтырғыштардың кешенді гидратты байланысын түзеді. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонда (ағаш жəне цемент) беріктілігі жоғары – ағашта 15, ал цементте 40 МПа. Сол уақытта органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонның тəжірибелік беріктігі 1,5 МПа жоғарылайды. Органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонның беріктігін анықтайтын бір фактор болып табылады. Жоғары қабаттағы əр түрлі бөлшектердің бір біріне байланысуы, яғни адгезиялық беріктілік болып табылады. Ары қарай контактілі адгезияның цемент-органика аймағындағы толтырғыштар факторларын анықтауға мүмкіндік береді, беріктілік қасиетіне əсер ететін жəне органикалық бөлшектердің өңделуі кезінде белсенділікті болуын анықтайды. Химиялық қоспаларды таңдау целлюлозаның түрі мен сапасына сонымен қатар органикалық толтырғыштар негізіндегі бетонның беріктігіне байланысты болады [24-28]. Негізінен кальций хлоридынан жəне сұйық шыныдан тұратын кешенді минералды қоспа қолданылады [28]. ЦНИИМЭдегі зерттеу жұмыстары көрсеткендей тұнған химиялық қоспаларды толтырғышқа қолдану мөлшері сулау үшін қолданылатын ерітіндінің беріктілігіне байланысты болады. Қажетті концентрациядағы ерітіндіні дайындау үшін сұйық химиялық қоспаны қолданудың мөлшері К белгілі төмендегі формуламен анықталады:
( ) ( )
Bd / c / Vd = K (1)
|