Հորերի թթվային մշակում. տեխնոլոգիաներ և սարքավորումներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Հորերի թթվային մշակումը հորատանցքերի մշակման և դրանց շահագործման տեխնոլոգիաներից մեկն է: Դրա հիմնական նպատակն է մաքրել ներքևի անցքը՝ խթանելու ջրամբարի հեղուկի ներհոսքը: Այս տեխնոլոգիայի մի քանի փոփոխություններ կան՝ կախված ջրամբարի խթանման ռեժիմից և երկրաբանական պայմաններից:

Նպատակը և սկզբունքը

Թթվային մշակումն օգտագործվում է նավթի արդյունահանման օբյեկտների հորատման, շահագործման և սպասարկման մեջ՝ լուծելու հետևյալ խնդիրները՝

• հատակային գոտու մշակում ջրհորի մշակման ընթացքում (ջրամբարի հեղուկի ներհոսքի համար՝ դրա կառուցման ավարտից հետո);
• ուժեղացում (դեբետային աճ);
• մաքրում է ֆիլտրը և ներքևի անցքը շահագործման ընթացքում, ջրի ներարկումից կամ ջրհորի վերանորոգումից հետո կուտակված աղտոտիչներից;
• հեռացրեք պատյանների պարանների և այլ ստորգետնյա սարքավորումների կուտակումները:

Հորատանցք մղվող թթուները լուծում են կալցիում պարունակող ապարները (կրաքար, դոլոմիտ և այլն), ինչպես նաև ցեմենտի բաղադրության մասնիկները, որոնք մնում են հատակում օղակը ցեմենտացնելուց հետո:

Վերամշակման տեսակներ

Նավթի արդյունահանման օբյեկտների շահագործման և պահպանման պրակտիկայում առանձնանում են թթվային մշակման հետևյալ տեսակները՝

• մատրիցա (ռեագենտի ներարկում ճնշման տակ, որի արժեքը ցածր է հիդրավլիկ ճեղքվածքից);
• թթվային լոգանքներ տեղում (պարզ բուժում);
• բարձր ճնշման տակ (թթվային կոտրվածք, մինչդեռ տեղի է ունենում կոտրվածք);
• միջակայքի բացահայտում;
• ջերմաթթվային բուժում.

Վերջին տեսակի տեխնոլոգիան օգտագործվում է այն իրավիճակներում, երբ ջրամբարի ծակոտիները ներքևի անցքի գոտում խցանված են պարաֆինային նստվածքներով, խեժով և բարձր մոլեկուլային քաշով ածխաջրածիններով:

Թթվային հորերի լոգանքները հիմնականում իրականացվում են հետևյալ դեպքերում՝

• առաջնային մշակում (հորերի շահագործում);
• բաց ֆիլտրերի մաքրում;
• մաքրում է պատյան խողովակների կողմից արգելափակված ֆիլտրը թթվային լուծվող նյութերից:

Ռեագենտների տեսակներ

Հորատանցքերի թթվային մշակման ժամանակ օգտագործվող հիմնական նյութերն են հիդրոքլորիդային HCl և հիդրոֆտորային HF թթուները, ինչպես նաև դրանց խառնուրդը (կավե թթու): Ավելի քիչ օգտագործվող այլ թթուներ՝

• քացախ;
• սուլֆամիկ;
• մրջյուն;
• ծծմբային;
• օրգանական թթուների խառնուրդներ.

Եթե երկրաբանական գոյացությունը գտնվում է բարձր ջերմաստիճանային պայմաններում, ապա գոյացություն մղվում է քացախաթթու կամ մրջնաթթու։ Սուլֆամաթթվի օգտագործումը արդարացված է այն դեպքերում, երբ ջրամբարները բաղկացած են սուլֆատից և երկաթաբեր կարբոնատ ապարներից, քանի որ.դրանց ռեակցիան աղաթթվի հետ հանգեցնում է գիպսի կամ անջուր կալցիումի սուլֆատի տեղումների:

Ռեագենտի աշխատանքային լուծույթը պատրաստվում է առևտրային թթվային հիմքերում և տեղափոխվում ճանապարհային կամ երկաթուղային տանկերով, ներսում ներկված է դիմացկուն էմալով, ռետինով կամ էբոնիտային ծածկույթով:

Թթվային մշակումն իրականացվում է ոչ միայն նավթահորերում, այլ նաև ջրի ներարկման հորերում (ջրամբարի ճնշումը պահպանելու համար), ինչպես նաև արտեզյան հորերում։ Հաբեշական հորերում, ծանծաղ խորություններում, կարելի է աշխատել ջրհորների միջոցով՝ հորերը մաքրելու համար:

Հիմնական պարամետրեր

Հետևյալ գործոնները ազդում են ռեագենտի կազմի ընտրության վրա.

• Քարի կոտրվածք. Այս ցուցանիշի բարձր արժեքով նպատակահարմար է օգտագործել խտացրած թթուներ և փրփուրներ: Սա օգնում է մեծացնել կազմավորման ծածկույթը: Թթվի խտացման համար ավելացնում են կարբոքսիմեթիլցելյուլոզա (CMC):
• Ներքևի անցքի աղտոտում հանքային կախոցներով և ծակոտկեն ջրամբարի ցածր թափանցելիությամբ: Այս դեպքում ռեագենտի ներթափանցումը բարելավելու համար գերադասելի են գազավորված թթուները, որոնց դեպքում մակերևութային լարվածությունը ապարի հետ սահմանին նվազում է։ Օդը, ազոտը, ածխածնի երկօքսիդը օգտագործվում են հեղուկների օդափոխման համար։
• Քարերի հանքային բաղադրություն. Ավազից, ավազաքարերից և տիղմից կազմված կարերը մշակվում են կավե թթվով։
• Ստորանցքի ջերմաստիճան. Այսպիսով, սուլֆամաթթվի օգտագործումը սահմանափակվում է նրանով, որ երբ տաքացվում է մինչև 80 ° C, այն ջրով քայքայվում է 43% -ով: 115 ° C-ից բարձր ջերմաստիճանում, խտացվածաղաթթու.

Թթվի պահանջվող ծավալը հաշվարկվում է բանաձևով և կախված է հետևյալ գործոններից.

• թթվային առաջացման միջակայքի հաստություն;
• ժայռերի ծակոտկենություն;
• մշակման խորություն;
• հոր շառավիղ։

Ներարկման առավելագույն ճնշումը որոշվում է հետևյալ չափանիշներով.

• նպատակները և մշակման եղանակը;
• արտադրական պատյանների ամրություն;
• կամուրջի հաստությունը աշխատանքային և հարակից ձևավորման միջակայքի միջև:

Թթվի ազդեցության տեւողությունը որոշվում է էմպիրիկ եղանակով՝ չափելով դրա կոնցենտրացիան ջրհորի գլխում խողովակի միջով տեղաշարժված լուծույթում: Այս պարամետրի միջին արժեքը 16-24 ժամվա ընթացքում է։

Հավելումներ

Իր մաքուր տեսքով թթուները հազվադեպ են օգտագործվում: Նավթարդյունաբերության մեջ որպես հավելումներ օգտագործվում են հետևյալ նյութերը՝

• կոռոզիայի ինհիբիտորներ - պատյանների, խողովակների և այլ սարքավորումների վնասումը կանխելու համար;
• կոմպլեքսային միացություններ, որոնք կանխում են գելի կամ երկաթի հիդրօքսիդի ձևավորումը, որը խցանում է կոլեկտորի ծակոտիները;
• կալիումի նիտրատ անհիդրիտների (սուլֆատների) բուժման համար;
• կայունացուցիչներ՝ ռեակցիայի արտադրանքը լուծված վիճակում պահելու համար;
• կիտրոնաթթու կամ քացախաթթու երկաթ պարունակող կարբոնատ ապարների բուժման համար;
• մակերևութային ակտիվ նյութեր կամ ուժեղացուցիչներ (OP-10, OP-7 և այլն) բարելավելու համարժայռերի թրջվելը և հեշտացնել ռեակցիայի արտադրանքի հեռացումը ներքևի անցքից:

Հիդրոքլորային թթու

Հորատանցքերը HCl-ի օգտագործմամբ թթվացնելիս դրա օպտիմալ կոնցենտրացիան 10-16% է: Ավելի հագեցած լուծույթներ չեն օգտագործվում հետևյալ պատճառներով՝

• լուծարման մակարդակի նվազում;
• կոռոզիոնության բարձրացում;
• էմուլգացնող ունակության բարձրացում;
• աղի տեղումների ավելացում, երբ խառնվում է աղաջրերի հետ:

Սուլֆատ պարունակող ապարների մշակման ժամանակ աշխատանքային հեղուկ են ներմուծվում սննդի աղից, կալիումի կամ մագնեզիումի սուլֆատներից և կալցիումի քլորիդից հավելումներ։ Վերջին նյութը նաև ծառայում է որպես թթվի չեզոքացման դանդաղեցնող ներքևի անցքի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:

Հիդրոֆտորաթթու

Ֆտորաթթուն շատ հզոր նյութ է և օգտագործվում է հետևյալ նյութերը լուծելու համար՝

• սիլիկատային միացություններ տերրիգեն գոյացություններում;
• կավի կամ ցեմենտի ցեխը ներծծվում է հորատման կամ հորատման ընթացքում;
• ցեմենտի ընդերքը ներքևի խոռոչում:

Այս ռեագենտին փոխարինող օգտագործվում է նաև Ամոնիումի ֆտորիդ-բիֆտորիդը, որի սպառումը 1,5 անգամ պակաս է։

Պարզ աղաթթվային բուժում

Պարզ բուժումները կատարվում են մեկ պոմպային միավորով: Նախքան թթվի ներարկումը, ջրհորը լցվում է ջրով, որպեսզի նախապես հեռացնեն տիղմի մասնիկները և այլ աղտոտիչները: Եթե հատակին և խողովակում (խողովակում) պարաֆինի կամ խեժերի նստվածքներ կան, ապաորպես ողողող հեղուկ՝ օգտագործվում են օրգանական լուծիչներ՝ կերոսին, հեղուկացված պրոպան-բութան ֆրակցիա և այլն։ Սպառված դաշտերում վերամշակումը կարող է իրականացվել հորատանցքերի մաքրման սարքով:

Նախնական գործողությունները ներառում են նաև հետևյալ գործողությունները.

• ստորգետնյա վերանորոգման միավորի տեղադրում հորատանցքում;
• անցքերի սարքավորումների հեռացում (հորերի շահագործման համար);
• իջնող խողովակ դեպի մշակված միջակայքի ստորին պերֆորացիաները՝
• հորատանցքի սարքավորում՝ կցամասերով խողովակաշարերի և ստուգիչ փականի համար;
• պոմպակայանի խողովակաշար խողովակով, թթվային կրիչով, բաք բեռնատար մեքենաներով տեղաշարժվող հեղուկով;
• հիդրոփորձարկում ներարկման խողովակաշարերի ճնշման տակ 1,5 անգամ ավելի բարձր, քան աշխատանքայինը:

Հաջորդը թթուն մղվում է ջրհորի մեջ խողովակի խոռոչին հավասար ծավալով, որից հետո օղակաձև փականը փակվում է: Այնուհետև ներարկվում է ռեագենտի մնացորդը և տեղաշարժվող հեղուկը: Հում գազազերծված նավթը որպես վերջինս օգտագործվում է արտադրական հորերում։ Դուք կարող եք տեսնել, թե ինչպես է թթվային բուժման գործընթացը նմանվում ստորև նկարում:

Լրիվ ծավալը մղելուց հետո փակեք բուֆերային փականը, անջատեք պոմպը և այլ սարքավորումները: Թթուն մնում է ջրհորում տարրալուծման համար անհրաժեշտ ժամանակի ընթացքում, որից հետո քիմիական ռեակցիայի արգասիքները պոմպի միջոցով վերականգնվում են հետ լվացման միջոցով:

Ինտերվալ տեխնոլոգիա

Նավթի և գազի ջրամբար բացելիս տարբեր շերտերովթափանցելիությունը, հորերի պարզ թթվային բուժումը հանգեցնում է նրան, որ այն ազդում է միայն առավել թափանցելի շերտի վրա: Նման դեպքերում խորհուրդ է տրվում օգտագործել ինտերվալային տեխնոլոգիա։

Յուրաքանչյուր շերտը մեկուսացնելու համար հորատանցքում տեղադրվում է 2 փաթեթավորող: Թթվային լուծույթի հոսքը օղակի միջով կանխվում է այն ցեմենտավորելու միջոցով: Ջրամբարի ընտրված հատվածը մշակելուց հետո անցնում են հաջորդին։

Թթվային կոտրվածք և ջերմաթթվային բուժում

Բարձր ճնշման տակ գտնվող հորերի թթվային մշակումն իրականացվում է տարասեռ թափանցելիությամբ ջրամբարների շահագործման և մշակման ժամանակ։ Պարզ թթվային լոգանքները նման դեպքերում անարդյունավետ են, քանի որ թթուն «դուրս է գալիս» լավ թափանցելի շերտերի մեջ, իսկ մյուս հատվածները մնում են չծածկված։

Նախքան ռեագենտի ներարկումը, բարձր թափանցելիության շերտերը մեկուսացվում են փաթեթավորող սարքերի միջոցով (նման տեխնոլոգիային նման): Նախապատրաստական միջոցառումներն իրականացվում են հորերի պարզ թթվային մշակման սխեմայի համաձայն: Ծածկույթի շարանը պաշտպանված է խողովակի վրա խարսխված փաթեթավորող տեղադրելով:

Որպես աշխատանքային ռեագենտ օգտագործվում է աղաթթվի և յուղի լուծույթից պատրաստված էմուլսիա։ Ինչպես է Azinmash-30A միավորի դասավորությունը ջրամբարում թթու ներարկման համար, ներկայացված է ստորև նկարում:

Այս միավորը հագեցած է բարձր ճնշման եռակի մխոցային հորիզոնական պոմպերով: Երբեմն վերամշակման համար օգտագործվում է 2 պոմպակայանտեղադրում. Նավթային արդյունաբերությունը արտադրում է նաև այլ միավորներ՝ UNTs-125x35K, ANTs-32/50, SIN-32, որոնք արտադրվում են KrAZ կամ URAL շասսիի վրա: Միավորների տիպիկ դասավորությունը ներառում է անիվավոր արտաճանապարհային շասսի, հավաքման հարթակ, որի վրա տեղադրված է հիմնական տեխնոլոգիական սարքավորումը, բարձր ճնշման պոմպեր, ռեագենտ տեղափոխելու և մատակարարելու բաք, թթվակայուն բազմազանություն, որը բաղկացած է ճնշումից և ներծծումից: խողովակաշարեր.

Ջերմաթթվային մշակման դեպքում ռեակցիայի ծայրերը իջեցվում են ջրհորի մեջ։ Նրանց ներքին խոռոչը լցված է մագնեզիումով՝ չիպսերի կամ հատիկների տեսքով, իսկ արտաքին մակերեսն ունի ծակած անցքեր։ Երբ մագնեզիումը ենթարկվում է թթվին, մեծ քանակությամբ ջերմային էներգիա է արտազատում։

Պաշտպանող սարքավորումներ կոռոզիայից

Հորերի թթվային մշակման համար օգտագործվող ռեագենտները մետաղների նկատմամբ քայքայիչ միջավայր են: St3 պողպատից պատրաստված մասերի կոռոզիայի արագությունը 20 °C ջերմաստիճանի և HCl 10% կոնցենտրացիայի դեպքում կազմում է 7 գ/(m²∙h), իսկ 10 խառնուրդի դեպքում. % HCl և 5% HF – 43 գ/(m^{2∙h): Հետևաբար, ինհիբիտորները օգտագործվում են սարքավորումների մետաղը պաշտպանելու համար:}

• ֆորմալին;
• catapine;
• ուրոտրոպին;
• I-1-A ինհիբիտոր;
• unicol և այլք:

Անվտանգություն թթվացնող հորերի համար

Գոյացությունը թթվացնելու ժամանակ օգտագործվում են թունավոր և դյուրավառ նյութեր։ Արտահոսքի կամ թափվելու դեպքում մեծ վնաս կարող է լինելմիջավայր։

Թթվային բուժման պլանը մշակվում և հաստատվում է OGPD-ի գլխավոր ինժեների կողմից: Աշխատանքներն իրականացվում են թույլտվության և տեխնոլոգիական կանոնակարգի համաձայն։ Կիրառվում են անվտանգության հետևյալ միջոցները՝

• Քիմիական նյութերի և լվացքի հեղուկների մնացորդները հավաքվում են հատուկ տարաներում՝ հետագա հեռացման համար:
• Թթվային գոլորշիների կոնցենտրացիան վերահսկվում է գազի անալիզատորի միջոցով:
• Պոմպային սարքավորումները և տանկերը տեղադրված են հորատանցքից առնվազն 10 մ հեռավորության վրա, մեքենաների խցիկները տեղակայված են հակառակ ուղղությամբ:
• Թթուների ներարկման ընթացքում ագրեգատների մոտ մնում են միայն այն աշխատողները, որոնց գործունեությունն անմիջականորեն կապված է սարքավորումների պահպանման հետ. մնացած բոլոր անձինք տեղափոխվում են անվտանգ հեռավորության վրա:
• Արգելվում է աշխատանքներ կատարել ուժեղ քամու, մառախուղի և գիշերային ժամերին։
• Խողովակաշարերի և տեխնոլոգիական սարքավորումների վերանորոգման և տեղադրման աշխատանքները չեն իրականացվում, քանի դեռ համակարգում ճնշումը չի ազատվել:
• Թթուների ազդեցությունից պաշտպանվելու համար օգտագործվում են անհատական պաշտպանության միջոցներ՝ հատուկ հագուստ (ռետինե գոգնոցներ, կոշիկներ), ռետինե ձեռնոցներ, ակնոցներ, դիմակներ, հակագազեր։

Դաշտը պետք է ունենա նաև կոմբինեզոնների և քիմիական նյութերի շտապ մատակարարում՝ թթուները (կրաքար, կավիճ, քլորամին և այլն) չեզոքացնելու համար: Գործող և ինժեներական անձնակազմից պահանջվում է պարբերաբար վերապատրաստում և սերտիֆիկացում անցնել անվտանգության կանոնակարգերի իմացության համար՝ համաձայն ձեռնարկության ղեկավարի կողմից հաստատված ժամանակացույցի: