Бұрғылау ерiтiндiлердiң даярлануы

 

 жоспар.

1. Бұрғылау ерiтiндiлерін даярлауға қажет материалдар

2. Бұрғылау ерiтiндiсінiң даярлануы

3. Бұрғылау ерiтiндiсінiң түрiн таңдау

 

 Негiзгi ұғымдардың сөздiгi: глинозем; кремнезем; монтмориллонит; су слюдасы; палыгорскит; каолинит; органо - минералдық шикiзат; саз араластырғыш.

 

1. Су негiзiнде бұрғылау ерiтiндiсін даярлау Бұрғылау ерiтiндiлерін  даярлау үшiн дисперстiк фаза құратын материал қажет. Бұл материал саз болып табылады. Саздардың  түрлерi көп. Химия құрамы түрлi, бiрақ ортақ болып (кремнезем ) кремни және (глинозем ) алюминиды тотық тотықтың мазмұнымын, сонымен бiрге су болып табылады . Саз құрамының шартты жазылуы: xA1₂O₃. ySiO₂. (су алюмосиликаты) zH₂O. Сазды жыныстардың минералдары: монтмориллонит, су слюда, палыгорскит, каолинит.

Сазды минералдар аралық суды молекулаларды кiретiн өте ұсақ жазық кристалликтерден тұрады. Бұл саздың таратуы процесі деп аталады. Натри және сазды минералдардың кристалды торын құрам кiрмейтiн кальцилер саздың бөлшектерiнiң шалағай жiктерiнде болады. Сазды бөлшектiң бетi терiс зарядталған, осы уақытта натрий және кальцийдiң катиондары саздың бетiнен кейбiр алыстаудағы бұлттарды құрастырады. Суда саздың таратуындағы мұндай терiс зарядтың пайда болуы сазды суспензиялардың орнықтылығының себептерінiң бiрi болып табылады. Саздың жабысу бөлшектерінен қорғауды қамтамасыз ететiн  катиондарының аты - натрий және кальций деп аталады.

Коллоид бөлшектерiнiң мазмұнындағы айырмашылық ерiтiндiнiң даярлау барысында саздың шығынына  апарады. Саз жоғары дисперсиялы болған сайын, оның шығыны азаяды. Саздың сипатын салыстыру үшiн - сазды ерiтiндiнi шығуы қабылданған. Шығу - бұл 1 т сазды ұнтақтан алынатын тұтқырлығы 25-30с сазды ерiтiндiнiң көлемі. Сазды ерiтiндiнiң шығу ең үлкен бентонит саздардан алады. Палыгорскитті саз  тұз табандыға жатады.

Бұрғылау ерiтiндiлерiн даярлау үшiн екiншi материал органо – минералды шикізат - (ОМШ) болып табылады. Бұл табиғи материалдардың суаттардың өзiмен ұсынатын түпкi лайлы органоген кейiнге қалдырулары. ОМШ  негiзде сапропелит пастасы, (суды су қосу жолымен бұрғыламаға) содан соң ерiтiндiнi бастапқыда сайланады.

Бұрғылау ерiтiндiлерiн даярлау, ауырлау және өңдеуi, (шлам) бұрғыланған жынысының сынықтарынан олардың тазартуы процесстермен ұңғыманың бұрғылауында маңызды болып табылады. Бұрғылау ерiтiндiсiнің сапасы ұңғыманың өтімділігіне едәуiр мөлшерде тәуелдi болады.

2. Бұрғылау ерiтiндiлерін даярлау. Бұрғылау ерiтiндiлердiң даярлауы (саз араластырушылар ) механикалық араластырушылар және гидравликалық араластырғыштарда iске аса алады. (6.1-сурет) бұрғылау ерiтiндiлердiң даярлау үшiн отандық тәжiрибеде ұнтақ тәрiздi материалдарды кең қолданылады және келесi жабдықты қолданылады: (БПР) ерiтiндiнiң даярлауын блок, алып шығу эжектор араластырғышы, гидравликалық диспергатор, (ЦС ) цемент араластырғышының сыйымдылығы, механикалық және гидравликалық араластырушылар, поршеньді сорап.

 

 

 

6.1- сурет. Бұрғылау ерiтiндiнi даярлауының технологиялық сұлбасы ұнтақ тәрiздi материалдар:

 

1-қабылдау шұңқыры; 2 - ерiтiндi тасығыш; 3 - тазарту блогы; 4, 12 - сәйкесiнше гидравликалық және механикалық аралатырылатын құрылымдар; 5-аралық сыйымдылық; 6, 10 - сәйкесiнше берiлiп - қысымның сәйкесiнше биiк және аласа жапқыштары; 7 - көлденең науамен сыйымдылық; 8-бұрғылау үрлегiштер; 9-қабылдау сыйымдылығы; 11-гидравликалық диспергатор; 13 - сүзгi; 14 - даярлауды блоктiң бункерi; 15 - желдететiн шибер құрылымы; 16-түсiру пневматикалық құрылымы; 17 - араластырғыш; 18 - алаң; 19 – шұңқыр

 

Ерiтiндiнiң даярлауын блок рамасында екi цилиндрлiк телескопиялық сыйымдылықтар құрастырған бiртұтас тасымалға жарайтын блок болады. Бұл сыйымдылықтар жылжымайтын сыйымдылықтың бiр бөлiктерi орнатылатын ортақ төменгi негiзден және жоғарғы жылжымалы бөлiк тұрады. Екi сыйымдылықтың бiр бөлiктерi резеңке дарымаушы материядан тығыздауымен өзара тұйықтаған.

Сыйымдылықтың жылжымалы бөлiгi 13, бекiткiш құрылыммен, қарау люгi, қоршаумен, жүктеушi құбырдың жеңiл - мата сүзгiсiмен жабдықтаған. Жылжымайтын сыйымдылықтың бiр бөлiктерi 16, әрбiрiн түсiру пневматикалық құрылымдарымен қай жабдықтаған желдететiн шибер құрылымының ұнтақ тәрiздi материалға компрессордың қысылған ауасы көмегiмен 17-шi араластырғышқа қосымша желдетiп таситын 15 содан соң басқа сыйымдылыққа немесе автоцемент арба тұрады. Араластырғышпен қатар 17-шi пневматикалық түсiру құрылымы даярлау немесе жуу ерiтiндiсiнiң ауырлауы үшiн қолданылады.

Жуу ерiтiндiсiнiң даярлау және ауырлауы төмендегiше iске асады: 17 бұрғылау үрлегiштен араластырғышқа суды сазды ерiтiндiнi даярлауда әпередi, ауырлауда - сазды ерiтiндi. Араластырғыштың камерасында сиретiлу құрастырады, сыйымдылықтан ұнтақтың сорып әкетуi үшiн жеткiлiктi. Берiлетiн ұнтақтың санымен 15-шi бұрылатын шибер құрылымымен немесе араластырғыштағы сиретiлудi өзгерiс жолымен реттеледі.

Ерiтiндiнiң даярлауын блогы сонымен бiрге  цементтi ерiтiндiлерiнiң даярлауы үшiн және ұңғымақтардың цементтеуiнде қолданылады Цементтермен бұл сыйымдылықта жүктеледi.

Қашық теңiзде болатын жеке барлау ұңғымақтары үшiн сазды ерiтiндiнi жеке даярлау теңiздегi бұрғылауында орынды. Осы жағдайда ұнтақ тәрiздi материал теңiздегi соттарына жеткiзiп салады. Қабақ немесе эстакададан осы маңай орналасқан бұрғылама зауыттан сазды ерiтiндiмен өте тиiмдi жабдықтау. Саз зауыттан ол үшiн мұнай құбырларын қолданатын саз өткiзгiш салады.

Бұрғылау ерiтiндiсін даярлау бiр қатар жағдайда механикалық араластырушы көмегiмен iске асады (саз араластырушы). Саз араластырушылардың техникалық мiнездемесi кестеде 6.1 келтiрiлген. Саз араластырушыдағы сазды ерiтiндi мерзiмдi немесе үздiксiз әзiрленедi. Саз араластырушыға сазды ерiтiндiнiң даярлаулары периодты әдiсте су, содан соң ол құйылып кетедi жүрiсте жолаушылайды, кейiн бұл сазды лақтырады. 45...55 минут аралығында ерiтiндiнiң тұтқырлықтарын тексередi. Берілген өлшемге ерiтiндiнiң тұтқырлығы тең болған кезде, саз араластырушыны тоқтатады , төменгi люкті ашып дайын ерiтiндiнi қабылдау резервуарларына құяды. Содан соң циклдi қайталайды.

Ерiтiндi саз араластырушының домалақ тарабынан сазды ерiтiндiнiң даярлаулары үздiксiз әдiсте деңгейде ағызып жiберу түтiктерi пiсiредi. Саз араластырушыға үздiксiз саздарды люк арқылы лақтырады, суды астыдан түседi. Су және саздың түсуi ағызып жiберу түтiгiнен тап қалған тұтқырлықтың сазды ерiтiндiсiне шығатындай етiп реттейдi.

 

Кесте 6.1. Сазараластырғыштың техникалық сипаттамасы

 

	Сазараластырғыштың типі
Көрсеткіш
	Г2П2-4	МГ2-4
Барабан сиымдылығы,  м3	4	4
Білік саны, шт.	2	2
Біліктің айналу жылдамдығы, айн/мин	70	95
Қозғалтқыш қуаты,  кВт	21,5	21,5
Өнімділігі,  м3/ч	2...4	2...4
Масса, кг	3900	3665

 

Сазды ерiтiндiнi даярлауды үздiксiз әдiс келесi артықшылығы болады: . - суды дайын ерiтiндi, саздың лақтыруы және құю үшiн үзiлiстер жоқ; 

- үздiксiз әсердiң саз араластырушысының өнiмдiлiгi 3 есе дерлiк жоғары.

Сазды ерітіндіні дайындау барысында қайғылы жағдайдың болмауы үшін сазараластырғыштың құйғышына курекшемен сазды немесе ауырлатқышты құймау керек; ерітіндіне даярлауға арналған сазда түйіршіктер болмауы керек, оларды уақтау керек. Сiлтi салуға және қышқыл әсiресе болатын химиялық реагенттердiң сазды ерiтiндiлерiн өңдеудiң жанында жұмыс резеңке биялайларында, қол ұпайлар, алжапқыштар және шашырандыларды сiлтi салу және қышқыл тұлғаларды зиян жасамау үшiн етiктерi және арнайы киiмде жұмыс iстеуi керек. Механикалық саз араластырушыларда саздар, брикеттер және саз ұнтақтардың iрiмшiктерiнен ерiтiндiлерi даярлауға болады.

Фрезерлі – ағынды диірмен ФСМ-З и ФСМ-7  саз араластырғыштан да тиімді болып табылады (6.2-сурет). Фрезерлі -  ағынды (ФАД )  диiрмен екi бөлiктегi қалқа айырық металлдық сыйымдылықты болады: 1-шi қабылдау бункерi және қалақты роторы бар лақтыратын камера 14. (немесе саз ұнтақ) кесек-кесек саз суды 3тен тесiлген тұрба арқылы әперген бункерге жүктеледi. 14-шi қалақты ротор сазды қалақтармен басып қалады, саздың қарқынды дисперсиялауында болған 13-шi диспергиялайтын бұдыр тақтаға оның сумен бiргесiмен ағзындап кетiп лақтырып тастайды. Сазды түйiртпектер үлгермеген продиспергироватьсялар қақпанға фрезалардың қалағы астында қайта тигiзетiн 8 ағып көп жиналады. Дайын ерiтiндi 19 науаға демалыс керегесiнiң саңылауынан кейiн және одан құбылжиды - жүйенi циркуляциионнуюға немесе қордағы сыйымдылықтар.

Фрезерлі - ағынды диiрмен бола алады ерiтiндiлердiң даярлауы үшiн ғана емес қолдану, керiсiнше бұрғылама ерiтiндiнiң ауырлауы үшiн, сонымен бiрге

6.2- сурет. Фрезерлі - ағынды диірмен ФАД:

1-қабылдау бункерi; 2-жылжымалы қалқанша; 3 - тесiлген тұрба; 4, 21 - топсалар; 5-сақтағыш тақта; 6 - сменалық штифттар; 7 - реттейтiн жұқа тақтайша; 8 - қақпан; 9-резеңке төсем; 10 - үшiн тетiк ашулар және қақпанның қақпағының жабуы; 1 - рама; 12-қайырмалы қақпақ; 13 диспергиялайтын бұдыр тақта; 4-қалақты ротор; 15-көлденең бiлiк; 16 - тартпа; 17 - отражат.шырша қалқаншасы; 18 - қалақ; 19-демалыс керегесi; 20 – жиектер

 

саз және саз ұнтақтың онына қосымшалар үшiн. ФАД де су орнына осы жағдайда бұрғылау ерiтiндi қолданады.

ФАД техникалық мiнездеме

Өнiмдiлiк, т/с:

 кесек-кесегi саз................................................................................10...12

саз ұнтақ...........................................................................................20....25

ауырлатқыш.....................................................................................30...35

Ротордың айналуын жылдамдық, айн/мин..........................................500

Айдаушы электр қозғағышының қуаты, кВт........................................28

масса, кг.....................................................................................................1400

 

4. Бұрғылау ерiтiндiнiң түрiн таңдау

Дайын бұрғылау ерiтiндi бұрғылау үрлегiштермен бұрғы бағанаға жылжымайтын ұршықтың бiр бөлiгі қосылған арынды құбыршек арқылы толтырады. үлкен жылдамдығы бар ерiтiндi саңылау сындырғыштағы саңылаудан кейiн бұрғылау құбырларға арналған төмен өте алып арқылы өтедi ұңғымақ жүрексiнемiн, жыныстың кiшкентай бөлiгi басып қалады, содан соң ұңғыма және бұрғылау құбырлармен қабырғалардың арасындағы көтерiледi.

Жеке аудандар және геолого - техникалық шарттары ұқсас аудандардың топтары үшiн, бойынша, бұрғылау ерiтiндiлердiң технологиялық регламенттерi әзірленедi. Бұрғылау ерiтiндiлердiң технологиялық регламентi интервалдың әрбiр метрiне олардың жоспарлалатын шығыны р_гидр қаттың гидрожарылыс қысымы, р_пл қысым және бұрғылау ерiтiндiнiң кеңес берiлетiн түрiне қабат температурасы, материалдар және даярлау және бұл ерiтiндiнiң химия өңдеуi үшiн қолданылатын реагенттер бұрғыланатын интервалдың жыныстарының литологиялық құрамы, ұңғымалардың конструкциясы, мүмкiн кедергiлердiң интервалы, қаттың қысымы болады.

Таңдалған бұрғылау ерiтiндiлері осы шарттарда өте тиiмдi болуы ғана емес, түсiнiктi және арзан реагенттер және материалдардың негiзiнде әзiрленуi керек. Кен орынның тұзды жыныстардың  геологиялық тiлуiндегi бар болуы шартты, бөлiмше бөлiкке себепшi болады: тұз үстiндегi, тұзды және тұз астындағы. Ашылатын тiлуге байланысты бұрғылау ерiтiндiнiң бiрнеше түрлерi қолдануға болады. Ерiтiндiнiң түрiн таңдау ұңғымалардың өтімділік технологиясының негiзгi элементтерiнiң бiрi болып табылады. Ол реагенттер және материалдардың номенклатурасын жасау үшiн анықтайды және пайдалану.

Беттік тұзды (800 дейiн қуаттың жанында) сапропелит ерiтiндiсiмен бұрғылайды (800 ден 2000 нан аралығындағы) Лигнополмен және (2000 астам) өңдеген тұщы сапропелит өңдеген тұщы сазды. Ерiтiндiлердiң үш түрлерiмен бұрғылайды тұзды кешендер: - қаныққан крахмалды реагентпен фито өңдеген сазды - ҚР»;

- қаныққан крахмалды реагентпен фито өңдеген сапропелит - ҚР»; - тұз қаныққан сазды, өңдеген лигнополомдар. Егер тұзды кейiнге қалдырулар бағаналармен қайта жаппаса (бағанамен тұзды кейiнге қалдыруларды аражабынды жағдайда) тұщы сапропелит ерiтiндiсiне бұрғылайды. Тұзды аралықты және өнiмдi болатын тұз астындағы кейiнге қалдырулар және негiзгi дiңгектiң бұрғылауында қолданылады. Өнiмдi кейiнге қалдыруларды жару үшiн бұрғылама ерiтiндiлер химиялық реагенттердi өңдеулер талап етпейдi.