2. Жылуфизикалық әсердің әдістері

Жылуфизикалық әсердің әдістері (циклдiк және тұрақты электржылыту, термоакустикалық және электромагниттi өңдеулер, циклдiк бу және жылу әсері) жыныстардың сүзілу қасиеттерiнiң жақсартуы үшiн қолданады. Олардың мақсаты - парафиндi, шайырлар және тұздарды жою; жыныстардың сүзілу қасиеттерiнiң сақтау үшiн ұңғымадағы қабат жыныстарының мерзімді жылыту; бұрғылау ерiтiндiнiң фильтратының қабатқа кiруiнiң зардаптарын жою. Жыныстардың нашарлатылған өтiмдiлiгiмен аймақтың өлшемi және сүзілу қасиеттердiң төмендетуiнің себептерiн термогидродинамикалық зерттеулерi және ұңғыма қабат бөлiгiнiң қасиеттерiнiң нәтижелерi бойынша, сонымен бiрге бақылау ұңғымаларының түптерінің сынамалы өңдеулердің мәлiметтерінің негізінде орнатады.

Тұрақты электржылытқыш мұнайдың тұтқырлығы 50 мПАс астам болатын кен орындарын өңдеу процесінде iске асады. Сонда кабелдiң көмегімен ұңғыманың түп аймағына түсiрiлетiн электр жылтқыштарды пайдаланады. Электржылтқышты терең сораптың төмен жағына орнатады, ал кабельді сораптың компрессорлық құбырларына бекiтедi.

Циклдi электржылыту. Осы жағдайда түп аймағы мерзiмдi жылытады. Жылытылған аймақтың өткiзу қабiлетi оларды мұнай ағынымен жыныстарының суытуына дейiн едәуiр өседi. Сосын жыныстардың жылытуын қайталайды, яғни цикл жаңадан басталады. Өңдеулердi ұзақтығы және мерзiмдiлiгі тапсырмамен берiлген радиустың, қабаттық жүйесінің сипаттамаларымен, электр жылтқыш, қуатының ұңғымадағы электржылтқыштың корпусында орналасқан реттеуiштермен температурамен есепке алуымен анықтайды. Есепке алынғын мәлiметтер бойынша ұңғымада 140°С температурасында, электр жылтқыштың қуаты 25 квт және ұңғыманың бастапқы температураның 40°С болғанда, құмтастарды 0,45 - 0,5м 60°С дейiн жылу үшін 4 - 5 тәулiк қажет болады. Бұндай жағдайда терможылытудан эффекті бірнеше айға созылуы мүмкін.

Термоакустикалық өңдеу. Қабатты қажеттi температураға дейін жылыту уақытын қысқарту және әсердiң тиiмдiлiгiнiн арттыру үшін жылулық қайта өңдеу әдісін акустикалық әдіспен қоса атқарады. Акустикалық сәуле таратқышпен құрылған толқын өрiсі қабаттың жылуөткiзгiштiгiн, қайта өңдеудiң тереңдiгiн арттырады, кеуектi ортадан парафин, бұрғылау ерiтiндi және оның фильтратының бөлшектерiнiң, қатты тұз шөгінділерін тазартуға мүмкіндік туғызады. Сонымен бiрге әсер ету аймағының тереңдiгi қолданылатын аппаратура байланысты 8 м жетедi. Қолданылатын жабдықтар ультра-дыбысты генератордан және ұңғымаға СКҚ немесе кабелмен түсiрiлетін секциялық акустикалық сәуле таратқыштан тұрады.

Циклді бу-жылу әсері – қабатқа сорапты компрессорлы құбырлары арқылы құрғақ бу (3000 т-ға дейiн) мерзімді айдау әдісі. Бұл әдісті ұңғыма тереңдігі 1000 м-ге дейін және мұнайдың тұтқырлығы 50 мПа*с-тан астам болғанда қолданады. Қабатты 30 м-ге дейін қашықтықта жылытуға болады. Қабаттағы үлкен температура пайдалануды қайта бастағаннан кейін будың айдалуы кезінде 2-3 ай аралығында жиналған жылу қордың есесіне сақталады.

10. 5 Импульсты соққылы және дірілдеткіш тербеліс әсерлері

Түп аймақта қабаттың өткізу қабілеті жарылғыш заттар зарядымен және түптегі терең бомбалау жарылысы уақытында арнайы тағайындау кезінде тау жыныстарындағы екпінді толқын әсерінен жоғарылатуға болады. Жылулық эффектермен бірге болатын жарылыстармен қатты жыныстардағы сызаттарды құрастыратын бұл желіде және қабатқа дер кезінде енетін жарылыстардың өнімдерінің ықпалы ұңғымадағы мұнай мен газ ағынының жақсартуы, мұнайды физика-химиялық қасиеттері өзгерістерімен шарт құрады. Қабатқа импульсті-екпінді әсер етудің бір варианты - арнайы снарядтармен АДС және советтік инженерлер ұсынған ПГД-БК генератор қысымымен іске асатын, оқ-дәрілі газдармен жару болып табылады.

Тізбек түрінде байланысқан АДС снаряд элементтері денеде орнатылған элементтердің қыздыру спиральдары арқылы әсер етеді. Зарядтың жануы 200 с. жуық уақыт құрайды. Осының әсерінен түптегі қысым 100 МПа дейін өседі. Сонымен қатар жылудың маңызды мөлшері пайда болады. Ұңғыма қабырғасындағы температура 180 - 250 °С-қа жетеді. Қабатты жару мақсатымен екпінді импульсінің қарқынын арттыру жолы, ол жану уақытына төмен зарядтарды қолдану керек.

Тұз қышқылын, суды, азот оксидін, көміртек тотықтары бар жану өнімдері қабатқа оқ-дәрілі газ қысымының күшімен қабатқа кіріп мұнайдың тұтқырлығын төмендетеді, жыныстардың карбонатты құрамын ерітеді және бөліну шекарасындағы адсорбциялы қабаттарды бұзады. Бұның барлығы ұңғымадағы дебиттің үлкеюіне жағдай жасайтын қабатқа термогазды химиялық және импульсты әсер етеді. ПГД-БК типтегі генератор заряды қысымы масса 10 кг дейінгі болатын бірнеше шашкалардан тұрады. Егер қабаттар пакермен қарым-қатынасын үзбесе, түптегі қысым зарядтың жануларына байланысты аздаған уақытты жарылыс кезінде сол жағдайда тіпті 250 МПаға дейін ұңғымадағы сұйықтың инерциясының әсер етуі салдарынан өсе алады. Ұңғымадағы сұйықтың бағанасы қысымдар импульсінің ықпалымен жарылыстан кейін сөніп бара жатқан амплитудамен ұңғымаға жарықшақтардың пайда болуы мен ашылуы және шығаруға арналған кірлейтін бөлшектерге себепші болатын айнымалы жүктемелерді құратын қабаттың түпкі аймағына толқиды. Қысымның импульсі бір-бірі туралы толқындық процестердің ықпалымен және пайда болған блоктердің сызаттардағы кейбір жылжуы салынды затты тасымалдауының нәтижесінде қысымның түсуінен кейін толық жарықшақтардың қабысуын сақтайды.

Қабатқа қуатты әсер қабатқа алдын-ала енгізілген сұйық жарылғыш заттар (ЖЗ) қабат жарылыстарында іске асады.

Түпкі аймақтағы қарқынды тербелмелі процестері сұйықтықта болатын электродтардың буынында жоғары электр кернеуі жасалатын сұйық ортаның болған салдарынан электрогидравликалық эффект бола алады. Сұйықтың гидростатикалық қысымының әсерінен пайда болған газды көпірішіктер қабатқа гидравликалық соққы және айнымалы жүктеменің эффектісімен (жабылып қалады) жоғалады. Келесіде жаңа сынақпен тербелмелі процестердің жаңа толқыны пайда болады. Электрогидравликалық эффект нәтижесінде қабатқа екпінді, жылулық, электромагниттік және басқа сәулелердің кешенді әсері тиеді. Мәліметтер бойынша жарықшақтардың пайда болуы мен қабат қуыстарын судан және ұңғыманы қалқынды бөлшектерден тазартуы электрогидравликалық әсерінен кейін оның өнімділігін екі есеге дейін өсіруі мүмкін.

Қабатқа импульсті-соққылы әсердің ең қарапайым әдісі - имплозия әдісі. Оның мәні мынада: ұңғыма түбіне құбырлар арқылы төмен қысымды камерасы бар құрылғыны түсіреді. Ұңғыма түбінде камера ашылады, одан кейін оған гидростатикалық қысымның әсерінен ұңғыма сұйықтығы ағады. Ұңғыма түбіндегі қысым бастапқыда жылдам төмендейді, одан кейін қайтадан өседі да, соққылы импульсті құрайды. Имплозия процесін жабдықтарды жер бетіне көтермей көп рет жүзеге асыруға мүмкіндік беретін құрылғылар жасалған.

Үздіксіз тербелмелі процестерді қабаттың түп аймағында және жұмыс сұйықтығының (мұнайды) айдау және құбырлар арқылы түсірілетін гидравликалық дірілдеткіштер көмегімен жасауға болады. Түптегі гидравликалық дірілдеткіштеріндегі ГВЗ түрін қысымның импульстері сұйықтық ағынының ықпалымен айналмалы турбина кезек-кезек оның шығуын ашып-жабуынан пайда болады. Шығынға байланысты, дірілдеткіштің параметрлеріне тәуелді қысымның импульстері түп аймағында бірнеше мегапаскальге жетеді. Дірілдеткіш жарықшақтардың тыныс алуымен ұңғымадағы ластаушы бөлшектердің шығаруымен, қабаттағы кеуектерден суды және мұнайдың тұтқырлығының төмендеуімен байланысты толқындық процестерді шығарады.

Ұңғымалардың түп аймағына әсер ету әдістерінің түрлері үнемі жетілдіріліп, олардың жаңа түрлері дамуда. Кейбір перспективті әдістер әртүрлі химия өндірістеріндегі беттік-белсенді заттардың жаңа құрамдарымен, қышқылды, сілтілі және тағы басқа қалдықтарын қолданумен байланысты.