МҰНАЙ, ГАЗ ҰНҒЫМАЛАРЫҢ БҰРҒЫЛАУДА БҰРҒЫЛАУ ЕРІТІНДІЛЕРІНДЕ ПОЛИМЕРЛІ ЖҮЙЕЛЕРДІ ПАЙДАЛАНУ

МҰНАЙ, ГАЗ ҰНҒЫМАЛАРЫҢ БҰРҒЫЛАУДА БҰРҒЫЛАУ ЕРІТІНДІЛЕРІНДЕ ПОЛИМЕРЛІ ЖҮЙЕЛЕРДІ ПАЙДАЛАНУ

Қайрошов М.Қ.

Ғылыми жетекші Рахметова Г.А.

                           Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік мемлекеттік университеті

Ұңғымаларды бұрғылау кезінде ұңғымадағы бұрғыланған тасты жою жуу сұйықтығын айналдыру арқылы жүзеге асырылады. Бұрғылау технологиясының және техникалық құралдардын дамуымен, термобариялық жағдайлардың өзгеруімен және т.б жағдайларға байланысты жуу сұйықтығына қойылатын талаптар үнемі  кеңеюде. Химия өнеркәсібінің дамуы және онымен бірге жоғары молекулалық қосылыстар мен полимерлердің дамуы оларды ұңғымаларды салуға қолдануға ықпал етті.

         Алғашқы полимерлі бұрғылау ерітіндісі өткен ғасырдың ортасына қарай АҚШ-та пайдаланылды. Оның құрамы бентонит ұнтағынан, полимерден (винилацетат сополимері мен малеин қышқылы) және кальцинирленген содадан тұрды [1]. Полимердің флокуляциялағыш және қалындатқыш қасиеттері болды. КСРО-да 1934 ж. В.С. Баранова мен З.П. Букстың ұсынуымен, заманауи тұжырымдамаларға сәйкес, конденсирленген ядролардың және функционалдық топтары бар бүйірлік тізбектердің молекулалық салмақтарының кең ауқымы бар полимерлер болып табылатын ылғалды реагенттерді (УЩР) қолданды [2].

Кез келген даму секілді (қарапайымнан кешенге дейін) бұрғылау тәжірибесінде полимерлерді бастапқы қолдану механикалық жылдамдық пен енуді арттыруға негізделді. Уақыт өте келе өнімді қабаттын геологиялық жағдайынын өзгеруімен (ұңғымалардың тереңдігі, температура, қысым және үйлеспейтін аймақтардың болуы) бұрғылау ерітінділері ингибирленеді, қалыптасу шарттарына және қоршаған ортаға зиян тигізбейді. Олар ұңғымада жыныстардың тұрақтылығын қамтамасыз ете алады және олардың коллекторлық қасиеттерін сақтайды [3].

Ұңғыма құрылысының уақытын қысқарту, күрделі мәселелердің туындауын азайту және  т.б сұрақтарды шешу акрил полимерінің қоспалары бар полимер-сазды бұрғылау ерітіндісің қолдануға алып келді.

         Авариялық жағдайды болдырмай, балшықты құлатпай және бұрғылау ерітіндісің жоғалтпай ұнғыманы терендеткенмен өнімді қабаттың сақталуына ешқандай көңіл бөлінбеді. Бұрғылау қондырғылары қатаң түрде қабаттарды жойып жіберді, ал әзірлеушілер ұңғымадан қажетті өндірістік жылдамдықты сығып алмады. Осылайша, бұрғылау ерітінділерін әзірлеудегі келесі эволюциялық қадам резервуардың қасиеттерін сақтауға мүмкіндік беретін жуу сұйықтығының дамуы болды. Алдыңғы қатарға сазсыз бұрғылау ерітінділері кіреді. Оның құрамында табиғи органикалық полимерлер – биополимерлер мен табиғи өзгертілген полимерлер болды. Биополимерлер - табиғатта кездесетін, тірі ағзалар құрамына енетін полимерлер класы: ақуыздар, нуклеин қышқылдары, полисахаридтер [2]. Бұрғылау ерітінділерін зерттеушілер полимерлердің, полисахаридтердің, биополимерлердің, түрленген полимерлердің әртүрлі кластарың  талдау мен салыстыру барысында нақты айырмашылықты көрсетпейтінің атап аитқан жөн.

Сазсыз полимерлі жүйелер ұнғыманы жуу талаптарына толығырақ жауап береді. Сазсыз полимерлі жүйелер реологиялық қасиетін өзгертеді. Жынысты бұзушы құралдың айналу жылдамдығы артқан сайын жүйенің тұтқырлығы кемиді, соған байланысты құралдың тиімді жұмыс жасауын қамтамасыз етеді. Сазсыз полимерлі жүйелер турбулентті режимде құбыр кеңістігінде гидравликалық қарсылықты және гидродинамикалық қысымды төмендетеді, сонымен қоса қатқа кері әсерін тигізбейді. Балшықсыз бұрғылау ерітіндісін әзірлеу кезінде басты міндет ұңғыманы аяқтағаннан кейін резервуардың қасиеттерін қалпына келтіруді және төменгі қабаттың қалыптасу аймағында кольматация экранның қалыптасуын қамтамасыз етуге қабілетті полимерлік реагентті таңдау болып табылады [2].

Бұрғылау кезінде түрленген табиғи полимерлердің типтік өкілдерінің бірі  карбоксиметилцеллюлозаның натрий тұзы (төменгі молекулалық маркасы, полимерлену дәрежесі 250-600) пайдаланылды. И.М. Тимохинның, Э.Г. Кистердің зерттеулерінің нәтижесінде КМЦ-ның ерітінділерінің реологиялық сипаттамалары ерітіндінің концентрациясына, фракциялық құрамына, полимерлену дәрежесіне және электролиттерге байланысты екендігі анықталды [2]. В.Н. Тесленко КМЦ-ның термототыға бұзылуын зерттеп, ингибиторлар ұсынды.  Кейінірек КМЦ-ның термотұрақты түрөзгерісін (ВЭЦ-Т) алу әдісі ұсынылды [4].  Целлюлозаның қарапайым эфирлері нарықтық қатынасқа енгеннен кейін, карбоксометилцеллюлоза (КМЦ) дамудың жаңа серпінін алды. Россияда, Белоруссияда, Украинада КМЦ өндірісі қолға алынды. Қазіргі кезде жаңа қасиеттері бар, КМЦ негізінде түрлендірілген реагенттер алу жұмыстары жүргізілуде, мысалы,  полианионды целлюлоза (ПАЦ).  Атап айтқанда, «Полицелл» ЖАҚ ПАЦ-В, ПАЦ-Н және ПАЦ-УН сияқты тұтқырлығы бойынша ерекшеленетін ПАЦ-ның үш маркасын өндіреді. Шетелдік аналогтар PAC-R (Baroid фирмасы), Tylose ECH (Clariant фирмасы), Celpol R (Noviant фирмасы) және төмен тұтқырлық PAC-L (Baroid фирмасы) және IDF FLR XL (IDF фирмасы).