Utibabu wa asidi kwenye visima: teknolojia na vifaa

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Usafishaji wa asidi kwenye visima ni moja ya teknolojia inayotumika katika utengenezaji wa visima na uendeshaji wake. Kusudi lake kuu ni kusafisha shimo la chini ili kuchochea uingiaji wa maji ya hifadhi. Kuna marekebisho kadhaa ya teknolojia hii, kulingana na hali ya kusisimua hifadhi na hali ya kijiolojia.

Kusudi na kanuni

Matibabu ya asidi hutumika katika uchimbaji, uendeshaji na matengenezo ya mitambo ya kuzalisha mafuta ili kutatua matatizo yafuatayo:

• matibabu ya eneo la shimo la chini wakati wa ukuzaji wa kisima (kwa ajili ya uingiaji wa maji ya hifadhi baada ya kukamilika kwa ujenzi wake);
• kuongeza (ongezeko la deni);
• kusafisha chujio na shimo la chini kutoka kwa uchafu unaojilimbikiza wakati wa operesheni, baada ya kudunga maji au ukarabati wa kisima;
• ondoa amana katika kamba za casing na vifaa vingine vya chini ya ardhi.

Asidi zinazosukumwa ndani ya kisima huyeyusha miamba iliyo na kalsiamu (chokaa, dolomite na mengine), pamoja na chembechembe za tungo za saruji zinazosalia kwenye shimo la chini baada ya kuweka saruji kwenye annulus.

Aina za kuchakata

Katika mazoezi ya uendeshaji na matengenezo ya vifaa vya uzalishaji wa mafuta, aina zifuatazo za matibabu ya asidi zinajulikana:

• matrix (sindano ya kitendanishi chini ya shinikizo, ambayo thamani yake ni chini ya fracturing hydraulic);
• bafu za asidi ndani ya situ (matibabu rahisi);
• chini ya shinikizo la juu (asidi kupasuka, huku kupasuka kunatokea);
• mfiduo wa muda;
• matibabu ya asidi ya joto.

Aina ya mwisho ya teknolojia hutumika katika hali ambapo matundu ya hifadhi katika eneo la shimo la chini yamezibwa na amana za mafuta ya taa, lami na hidrokaboni zenye uzito wa molekuli.

Umwagaji wa visima vya asidi hufanywa hasa katika hali zifuatazo:

• maendeleo ya msingi (kutuma visima);
• kusafisha vichujio vilivyo wazi;
• kusafisha kichujio kilichozuiwa na mifereji ya mifereji kutoka kwa nyenzo mumunyifu wa asidi.

Aina za vitendanishi

Vitu vya msingi vinavyotumika katika kutibu asidi kwenye visima ni HCl ya hidrokloriki na asidi hidrofloriki HF, pamoja na mchanganyiko wake (asidi ya udongo). Asidi zingine ambazo hazitumiwi sana:

• asitiki;
• sulfamic;
• mchwa;
• sulfuriki;
• mchanganyiko wa asidi ogani.

Ikiwa uundaji wa kijiolojia uko katika hali ya joto la juu, basi asetiki au asidi ya fomati hutupwa kwenye uundaji. Matumizi ya asidi ya sulfami ni sawa katika hali ambapo hifadhi zinajumuisha miamba ya kaboni ya sulfate na chuma, kwanimmenyuko wao pamoja na asidi hidrokloriki husababisha kunyesha kwa jasi au salfati ya kalsiamu isiyo na maji.

Myeyusho wa kufanya kazi wa kitendanishi hutayarishwa kwa misingi ya asidi ya kibiashara na kusafirishwa kwa meli za barabarani au za reli, kupakwa rangi ndani na mipako ya enameli sugu, mpira au ebonite.

Matibabu ya asidi hufanywa sio tu katika visima vya mafuta, lakini pia katika visima vya sindano za maji (kudumisha shinikizo la hifadhi), na pia katika visima vya sanaa. Kazi katika visima vya Abyssinia, kwenye kina kifupi, inaweza kufanywa kwa bailer kusafisha visima.

Vigezo vikuu

Vipengele vifuatavyo vinaathiri uchaguzi wa utunzi wa kitendanishi:

• Kupasuka kwa mwamba. Kwa thamani ya juu ya kiashiria hiki, ni vyema kutumia asidi nene na povu. Hii husaidia kuongeza chanjo ya malezi. Ili kuimarisha asidi, carboxymethylcellulose (CMC) huongezwa.
• Kuchafuliwa kwa shimo la chini na kusimamishwa kwa madini na upenyezaji mdogo wa hifadhi ya vinyweleo. Katika kesi hiyo, ili kuboresha kupenya kwa reagent, asidi ya kaboni ni vyema, ambayo mvutano wa uso kwenye mpaka na mwamba hupunguzwa. Hewa, nitrojeni, dioksidi kaboni hutumika kuingiza vimiminika.
• Muundo wa madini ya miamba. Mishono inayojumuisha mchanga, mawe ya mchanga na siltstones hutiwa asidi ya udongo.
• joto la shimo la chini. Kwa hivyo, matumizi ya asidi ya sulfamic ni mdogo na ukweli kwamba inapokanzwa hadi 80 ° C, hutengana na maji kwa 43%. Katika joto la juu ya 115 ° C, kujilimbikiziaasidi hidrokloriki.

Kiasi kinachohitajika cha asidi huhesabiwa kwa fomula na inategemea mambo yafuatayo:

• unene wa muda wa uundaji wa asidi;
• mwamba porosity;
• ina usindikaji;
• radius ya kisima.

Kiwango cha juu cha shinikizo la sindano hubainishwa na vigezo vifuatavyo:

• madhumuni na mbinu ya usindikaji;
• nguvu ya mfuko wa uzalishaji;
• unene wa daraja kati ya muda wa kufanya kazi na karibu wa uundaji.

Muda wa kukaribiana na asidi hubainishwa kwa nguvu - kwa kupima ukolezi wake katika mmumunyo uliohamishwa kwenye kichwa cha kisima kupitia neli. Thamani ya wastani ya kigezo hiki iko ndani ya saa 16-24.

Virutubisho

Katika umbo lake safi, asidi haitumiki sana. Dutu zifuatazo hutumika kama nyongeza kwao katika tasnia ya mafuta:

• vizuizi vya kutu - kuzuia uharibifu wa casing, neli na vifaa vingine;
• misombo changamano ambayo huzuia uundaji wa jeli au hidroksidi ya chuma ambayo huziba vinyweleo vya mtoaji;
• nitrate ya potasiamu kwa matibabu ya anhydrites (sulfates);
• vidhibiti vya kuweka bidhaa za athari katika hali ya kufutwa;
• citric au asidi asetiki kwa ajili ya kutibu miamba ya carbonate yenye chuma;
• viboreshaji, au viongeza nguvu (OP-10, OP-7 na vingine) ili kuboreshamwamba na kuwezesha kuondolewa kwa bidhaa za athari kutoka kwa shimo la chini.

Asidi haidrokloriki

Wakati wa kutia asidi kwenye visima kwa kutumia HCl, ukolezi wake bora ni 10-16%. Suluhu zilizojaa zaidi hazitumiki kwa sababu zifuatazo:

• imepungua kiwango cha kufutwa;
• kuongezeka kwa ulikaji;
• kuongeza uwezo wa kuiga;
• kuongeza mvua ya chumvi ikichanganywa na maji ya kutengeneza chumvi.

Wakati wa kusindika miamba iliyo na salfati, viungio kutoka kwa chumvi ya mezani, salfati ya potasiamu au magnesiamu na kloridi ya kalsiamu huletwa kwenye kimiminiko cha kufanya kazi. Dutu hii ya mwisho pia hutumika kama kizuia asidi katika viwango vya juu vya joto vya chini vya shimo.

Asidi haidrofloriki

Asidi ya florini ni yenye nguvu nyingi na hutumika kuyeyusha nyenzo zifuatazo:

• michanganyiko ya silicate katika uundaji asilia;
• udongo au tope la simenti kufyonzwa wakati wa kuchimba visima au ufanyaji kazi wa kisima;
• ganda la simenti kwenye shimo la chini.

Ammonium fluoride-bifluoride pia hutumika kama mbadala wa kitendanishi hiki, ambacho matumizi yake ni mara 1.5 chini.

Matibabu rahisi ya asidi hidrokloriki

Matibabu rahisi hufanywa kwa pampu moja. Kabla ya asidi kudungwa, kisima huoshwa na maji ili kuondoa chembe za tope na uchafu mwingine. Ikiwa kuna amana za mafuta ya taa au resini kwenye shimo la chini na kwenye neli (tubing), basi ndanikama kioevu cha kusafisha, vimumunyisho vya kikaboni hutumiwa - mafuta ya taa, sehemu ya kioevu ya propane-butane na wengine. Uchakataji katika sehemu zilizoisha unaweza kufanywa kwa kiweka dhamana cha kusafisha kisima.

Shughuli za awali pia zinajumuisha shughuli zifuatazo:

• usakinishaji wa kitengo cha ukarabati wa chini ya ardhi kwenye kisima;
• kuondoa vifaa vya shimo (kwa ajili ya visima vya kuendeshea);
• mirija ya kushuka hadi kwenye mitobo ya chini ya muda uliotibiwa:
• vifaa vya visima vyenye viunga vya mabomba na vali ya kuangalia;
• umiminaji wa kitengo cha kusukuma maji kwa mirija, kibeba asidi, lori za tanki zenye kimiminiko cha kuhamisha;
• kupima mabomba ya sindano chini ya shinikizo mara 1.5 kuliko bomba linalofanya kazi.

Kifuatacho, asidi hutiwa ndani ya kisima kwa ujazo sawa na tundu la mirija, kisha vali ya annular hufungwa. Kisha salio la kitendanishi na giligili ya uhamisho hudungwa. Mafuta yasiyosafishwa yaliyokaushwa hutumika kama ya mwisho katika visima vya uzalishaji. Unaweza kuona jinsi mchakato wa kutibu asidi unavyoonekana kwenye picha hapa chini.

Baada ya kusukuma sauti kamili, funga vali ya akiba, tenganisha pampu na vifaa vingine. Asidi husalia ndani ya kisima kwa muda unaohitajika wa kuyeyuka, kisha bidhaa za mmenyuko wa kemikali hurejeshwa na pampu kwa kuosha nyuma.

Teknolojia ya muda

Unapofungua hifadhi ya mafuta na gesi yenye tabaka tofautiupenyezaji, matibabu rahisi ya asidi ya visima husababisha ukweli kwamba inathiri tu safu ya kupenyeza zaidi. Katika hali kama hizi, inashauriwa kutumia teknolojia ya muda.

Ili kutenga kila safu, vifungashio 2 vimesakinishwa kwenye kisima. Mtiririko wa suluhisho la asidi kwa njia ya annulus huzuiwa kwa kuimarisha saruji. Baada ya kuchakata sehemu iliyochaguliwa ya hifadhi, huendelea hadi inayofuata.

Kupasuka kwa asidi na matibabu ya asidi ya mafuta

Utibabu wa asidi ya visima chini ya shinikizo la juu hufanywa wakati wa uendeshaji na uundaji wa hifadhi zenye upenyezaji tofauti. Bafu rahisi za asidi hazifanyi kazi katika hali kama hizi, kwa sababu asidi "huondoka" katika tabaka zinazopitika vizuri, huku maeneo mengine yakibaki wazi.

Kabla ya kudunga kitendanishi, tabaka za juu za upenyezaji hutengwa kwa kutumia vifungashio (sawa na teknolojia ya awali). Hatua za maandalizi hufanyika kulingana na mpango wa matibabu rahisi ya asidi ya visima. Mfuatano wa casing unalindwa kwa kusakinisha kifungashi kilichotiwa nanga kwenye neli.

Kama kitendanishi kinachofanya kazi, emulsion iliyotayarishwa kutokana na myeyusho wa asidi hidrokloriki na mafuta hutumiwa. Jinsi mpangilio wa kitengo cha Azinmash-30A cha kudunga asidi kwenye hifadhi inaonekana kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro ulio hapa chini.

Kitengo hiki kina pampu za mlalo zenye shinikizo la juu tatu. Wakati mwingine vituo 2 vya kusukumia hutumiwa kwa usindikajiufungaji. Sekta ya mafuta pia hutoa vitengo vingine - UNTs-125x35K, ANTs-32/50, SIN-32, iliyotengenezwa kwenye chasi ya KrAZ au URAL. Mpangilio wa kawaida wa vitengo ni pamoja na chasi ya magurudumu ya barabarani, jukwaa la kusanyiko ambalo vifaa vya mchakato kuu vimewekwa, pampu za shinikizo la juu, tanki ya kusafirisha na kusambaza kitendanishi, safu nyingi sugu ya asidi inayojumuisha shinikizo na kunyonya. mabomba.

Iwapo matibabu ya asidi ya mafuta, vidokezo vya athari huwekwa kwenye kisima. Cavity yao ya ndani imejaa magnesiamu kwa namna ya chips au granules, na uso wa nje una mashimo ya perforated. Inapokabiliwa na asidi, magnesiamu hutoa kiasi kikubwa cha nishati ya joto.

Kulinda kifaa dhidi ya kutu

Vitendanishi vinavyotumika katika kutibu asidi kwenye visima ni mazingira yenye ulikaji kwa heshima na metali. Kiwango cha kutu cha sehemu zilizotengenezwa kwa chuma cha St3 kwa joto la 20 °C na mkusanyiko wa HCl 10% ni 7 g/(m²∙h), na kwa mchanganyiko wa 10. % HCl na 5% HF – 43 g/(m^{2∙h). Kwa hivyo, vizuizi hutumika kulinda vifaa vya chuma:}

• formalin;
• catapine;
• urotropine;
• I-1-A inhibitor;
• unicol na wengine.

Usalama wa visima vya kutia tindikali

Dutu zenye sumu na zinazoweza kuwaka hutumika wakati wa kutia tindikali katika muundo. Katika tukio la uvujaji au kumwagika, uharibifu mkubwa unaweza kufanyikamazingira.

Mpango wa matibabu ya asidi unatayarishwa na kuidhinishwa na Mhandisi Mkuu wa OGPD. Kazi zinafanywa kulingana na kibali na kanuni za kiteknolojia. Hatua zifuatazo za usalama zinatumika:

• Mabaki ya kemikali na vimiminika vya kuosha hukusanywa katika vyombo maalum kwa ajili ya kutupwa baadae.
• Mkusanyiko wa mvuke wa asidi hufuatiliwa kwa kutumia kichanganuzi cha gesi.
• Vifaa vya kusukuma maji na matangi yamesakinishwa kwa umbali wa angalau mita 10 kutoka kwenye kisima, kambi za magari ziko kinyume.
• Wakati wa udungaji wa asidi, ni wale tu wafanyikazi ambao shughuli zao zinahusiana moja kwa moja na urekebishaji wa vifaa ndio wanaosalia karibu na vitengo; watu wengine wote huondolewa hadi kwa umbali salama.
• Ni haramu kufanya kazi kwenye upepo mkali, ukungu na usiku.
• Kazi ya urekebishaji na usakinishaji kwenye mabomba na vifaa vya kuchakata haifanyiki hadi shinikizo kwenye mfumo litolewe.
• Ili kulinda dhidi ya athari za asidi, vifaa vya kinga binafsi hutumiwa - mavazi maalum (aproni za mpira, buti), glavu za mpira, miwani, barakoa, barakoa za gesi.

Sehemu pia inapaswa kuwa na ugavi wa dharura wa ovaroli na kemikali ili kupunguza asidi (chokaa, chaki, kloramini na nyinginezo). Wafanyakazi wote wa uendeshaji na uhandisi wanatakiwa kupata mafunzo na uidhinishaji mara kwa mara ili kupata ujuzi wa kanuni za usalama kulingana na ratiba iliyoidhinishwa na mkuu wa biashara.