Беттік активті заттардың қолданылуы

 

1-суретте ионогенсіз  БАЗ ОП-7-мен  салыстырғандағы  ДС-РАС реагенті және сульфанолды сулау изотермалары көрсетілген.

 

 

Сурет 1. Парафин – ауа – сулы ерітінді – бу жүйесінде сулау изотермалары:

                           1 – ДС-РАС;        2 – сульфанол;       3 – ОП -77

 

ДС-РАС реагенттерін және сульфанолдарды, әдетте ионогенсіз класты БАЗ-мен араластырады. Төменде БАЗ  және олардың қоспаларының кварц  құмда адсорбциялану мәндері  келтірілген.

 

БАЗ немесе қоспаның                      атауы	ОП-10	Превоцел W-ON	ДС-РАС	НП-1
Мәліметтер бойын-ша адсорбция (мг/м2):
БашНИПИнефти	0,4	0,9	-	-
басқа зерттеушілердің	0,6	2,7	2,5	2,5
БАЗ қоспасының атауы	50% ДС-РАС+ +50% ОП-10	50% W-ON+                                                50% ДС-РАС		50% W-ON +НП-1
БашНИПИнефть                   мәліметтері бойынша            адсорбция (мг/м2)	0,3	0,26		0,25

                                    

Келтірілген мәліметтер келесіні көрсетеді: аионды және ионогенсіз класстардың реагенттерін нақты  үйлестіру синергетикалық тиімді болып табылады. Бұл адсорбция белсенділігін төмендетуге және  беттік активтілікті арттыруға да алып келеді. Осы тиімділікті қолдану, мұнай ығыстыру дәрежесін сақтап қалып немесе оны арттыра отырып, қабаттағы БАЗ шығындарын төмендетуге мүмкіндік береді.

АФ9-10, АФ9-12  р е а  г е н т т е р і –  неонол деп аталатын пропиленнің  тримері негізіндегі оксоэтилденген моноалкилфенолдар. Мұнай бергіштікті арттыру мақсатында сулы ерітінді түрінде қабатқа берілетін ОП-10 реагентінің аналогі ретінде қолданылады. Реагенттердің сипаттамалары 7-кестеде келтірілген.

 

Кесте 7

 

Көрсеткіштер	Неонол  АФ9-10	Неонол  АФ9-12
250С температурадағы сыртқы күйі	Мөлдір майлы сұйықтық
Түсі	Түссізден ашық-сарыға дейін
Түстілігі:
-  платиналы-кобальтты шкала  бойынша,   (мг Pt+0,5 мг СО)/1000 см3	150
-иодты шкала бойынша, мг  J2/100см3	2
500С температурадағы тығыздық, кг/м3	1040		1046
Концентрациясы 10г/дм3 сулы ерітіндінің лайлану температурасы, 0С	63
Қату температурасы, 0С	6-10		13-17
Концентрациясы 10г/дм3 сулы ерітіндінің рН параметрі	7+1
Гидроксильді сан, мг КОН/г	85+3		75+3
Активті заттың массалық құрамы, %	99
Соның ішінде полиэтиленгликольдардың (аз емес),  %	1		1,5
Судың массалық құрамы (аз емес),  %	0,5
Лап ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ету температурасы,  0С	2450С кезінде  кө-біктену   бастал-ғанша   болмайды		2400С кезінде кө-біктену   бастал-ғанша   болмайды
Өздігінен жану температурасы  (аз емес),  0С	395		412

 

Бұл реагенттер судА еритін реагенттер класына жататын болса да, олар органикалық ерітінділерде және мұнайда ери алады. Егер осы реагенттерді алдын-ала суда ерітіп алатын болсақ, онда олардың органикалық орталарда еру қасиеті күрт төмендейді. Еріткіштікті 50⁰С дейін қыздыру арқылы жоғарылатуға болады.

 АФ9-10, АФ9-12 реагенттері бұрғылау процесстерінде, соның ішінде майлағыш-салқындатқыш сұйықтықтар құрамында, сонымен қатар экономиканың басқа салаларында қолданылуы мүмкін. Улылығы бойынша өте қауіпті заттарға жатады, асқазанға тигенде жүйке жүйелері мен асқазан-ішек жолдарында қолайсыздық тудырады. Төгіп алғанда және реагент бүркілген жағдайда противогаз немесе ФА, ШБ-1, «Лепесток» шаңға қарсы маскаларын қолдану қажет. Реагент қасында ашық отты қолдануға тыйым салынады.

 

Өндірістің қосымша өнімдері мен қалдықтарынан алынған реагенттер

 

Бұндай реагенттерді қолдану, олардың қол астында болуымен, қабатқа ірі масштабты түрде әсер етуді ұйымдастыру мүмкіндігімен және өндіріс қалдықтарын утилизациялау проблемаларының шешілуімен ерекшеленеді. Қазіргі заманғы химиялық, мұнай химиялық және басқа да салалар, құрамында белгілі мөлшерде БАЗ-ы бар өнімдердің кең жиынтығын ұсынып отыр. Қиыншылық – оларды мұнай өндірудің нақты жағдайларына сәйкес таңдау болып тұр. Төменде, нақты зертханалық және өндірістік сынаулардан өткен төрт өнім қарастырылған.

ТОҚ (НОК) ө н і м і (төмен молекулалы органикалық қышқылдар) – құрамындағы негізгі зат – суда еритін карбонатты қышқылдар қоспасы болып табылады. Бұл мұнай өңдеу зауыттарының біреуінің синтетикалық майлы қышқылдар цехының қышқыл ағыны. Құрамындағы негізгі зат мөлшері 25% , өнімнің тығыздығы шамамен 1 г/см³.

ҚА (КС) ө н і м і (қышқыл ағындар)  - құрамындағы негізгі зат – шамамен 15% жоғары молекулалы органикалық қышқылдар, спирттер, альдегидтер мен кетондар қоспалары болып табылады.

2-суретте құрамында  ТОҚ және ҚА өнімдері бар  жүйелердің адсорбция изотермалары  келтірілген. ОП-10 реагентімен салыстыру келесіні көрсетеді: фаза аралық керілісті төмендетуде тең тиімділікті қамтамасыз ету үшін сулы ерітіндідегі ТОҚ және ҚА өнімдерінің концентрациялары анағұрлым жоғары (5-15 есе) болуы тиіс. Бұдан, ТОҚ және ҚА өнімдерін қабатқа айдау процесі тасымалдау, сақтау және қабат жүйесіне беру жұмыстарының  ірі масштабты технологиясын ұйымдастыруды талап етеді.

Жоғары концентрациялы жиек ретінде кеуекті кеңістік көлемінің 5-10% мөлшерде қабатқа айдалады.

 

 

 

Сурет 2. Химиялық реагенттің сулы ерітіндісі – мұнай жүйесіндегі беттік керіліс изотермалары:

1 – ТОҚ – Кудинов кен орнының мұнайы (t=60⁰C); 2 – ТОҚ – Мелекесс кен орнының мұнайы (t=20⁰C); 3 – ОП-10 – Кудинов кен орнының мұнайы (t=60⁰C); 4 – ҚА – Кудинов кен орнының мұнайы (t=60⁰C); 5 – ҚА – Мелекесс кен орнының мұнайы (t=20⁰C).

 

 

ОКМ ө н і м і – құрамында 55-тен 65%-ке дейін полиоксиэтилені бар жеңіл майлардың полиоксиэтиленді туындысы. Өнімнің активті бөлігі, қасиеттері бойынша ОП-10 реагентіне ұқсас, ионогенсіз класстың БАЗ болып табылады. ОКМ алу үшін қажетті бастапқы шикізат – этилен тотығын алу өндірісінің қосымша өнімі.

ОКМ – қату температурасы  төмен, салыстырмалы аз тұтқырлы сұйықтық. ОКМ-ң кварц құмында шекті адсорбциялану көрсеткіші ОП-10 қарағанда анағұрлым төмен болып келеді және ол 0,48-0,51 мг/м² құрайды.

АСҚ (АСС) ө н і м і – алкилсульфатты қоспа – дивинил (пенореагент) өндіру өнеркәсібінің қалдығы және бутан-бутиленді фракцияның көмірсутектерін алкилдеу өнеркәсібінің қалдығы болып табылатын алкилденген күкірт қышқылының өзара әрекеттесуі нәтижесіндегі өнім болып табылады. Бастапқы шикізаттар тапшы емес және арзан болып келеді. АСҚ-ның құрамы %, шамамен: алкилсульфаттар – 7-9%; сульфоқышқылдар – 4-6,2%.

Ығыстыру тиімділігі, АСҚ өнімінің құрамында болатын сульфоқышқылдардың су – мұнай шекарасында фаза аралық керілісті төмендету қабілетімен байланысты. Зертханалық зерттеулер келесіні көрсеткен: 100%-тік өнімді қабат моделінің кеуекті көлемінің 80-100% көлемінде жиек ретінде айдаған кезде максималды тиімділікті алуға болады.

АСҚ өнімін Ромашкинский кен орнының Миннибаев алаңына  айдаудың өнеркәсіптік тәжірибесінен келесіні көруге болады: бір мезгілде параллельді түрде 50м³ көбікті реагентті және 90м³ алкилденген күкірт қышқылын жібере отырып, АСҚ-ны айдау ұңғысының сағасында синтездеуге болады. Тәжірибе бір айдау ұңғысын және жеті мұнай ұңғыларын қамтыған. Көлемі 140м³ жиекті айдау нәтижесінде айдау ұңғыларының жұмысы жақсарған және мұнай ұңғыларының дебиті артып, сулану төмендеген. АСҚ-ның мұнай ығыстырғыш қасиетін бағалау жүргізілмеген, өйткені нақты қабаттар үшін анағұрлым ұзақ, әрі кең сынаулар қажет.

СНПХ-911 ө н і м  і – күкірт қышқылының жоғарғы майлылықты спирттермен өзара әрекеттесу өнімі. Кен орындарды игерудің бастапқы және соңғы кезеңдерінде мұнай бергіштікті арттыруға арналған. Реагенттің сипаттамасы төменде келтірілген:

 

Өнімнің сыртқы күйі	Қара  тұтқырлы сұйықтық
Тығыздығы, г/см3	1,4
200С-дағы тұтқырлығы, мПа·с	115
Қалыпты октан шекарасындағы фаза аралық керіліс, мДж/м2	1,4-1,8
Ерігіштігі:
-суда	Шексіз
-мұнайда	Ерімейді
Алу жолы	Айдау ұңғысында                                                           бастапқы шикізаттарды араластыру
Қабатқа беру әдісі	Жиек ретінде
Мұнай ығыстыру коэффициентінің өсу  дәрежесі (зертханалық мәліметтер бойынша),  %	15-20
Шикізат базасы	Арзан, әрі тапшы емес  материалдар

 

 

СНПХ-911 ө н і м  і – күкірт қышқылы мен құрамында ароматты көмірсутектері  көп органикалық ерітінділердің өзара әрекеттесуінің өнімі. Суландыру әдістерін жетілдіруге, мұнай бергіштікті арттыруға арналған. Реагенттің сипаттамасы төменде келтірілген:

 

Өнімнің сыртқы күйі	Қара  тұтқырлы сұйықтық
Тығыздығы, г/см3	1,4
200С-дағы тұтқырлығы, мПа·с	150
Қалыпты октан шекарасындағы фаза аралық керіліс, мДж/м2	4,0-4,8
Алу жолы	Бастапқы өнімді порция түрінде  кезектеп айдау арқылы қабатта араластыру
Қабатқа беру әдісі	Жиек ретінде

 

БАЗ ерітінділерін айдау технологиясы

 

Беттік активті заттарды айдаудың техникасы, технологиясы мен  оны ұйымдастыру анағұрлым қарапайым  болып келеді. Жалпы күрделі салымдардағы БАЗ айдау және сақтау жүйесіне салынған күрделі салымның үлесі бірнеше проценттен аспайды, ал өндірілетін мұнайдың өзіндік құнының өзгеруі пайдалану шығындарының жалпы қосындысының шамамен 15% құрайтын реагентке кеткен шығындарға тәуелді. БАЗ енгізу процесіне байланысты келесі технологиялық кезеңдер мен үрдістерді көрсетуге болады:

• реагент пен оны құраушыларды магистралды тасымалдау;
• орталықтандырылған сақтау жүйесі;
• мөлшерлеуіш қондырғыларға немесе ұңғыларға жеткізу;
• ұңғыларды, су құбырларын және басқа жабдықтарды БАЗ ерітінділерін айдауға дайындау;
• ұңғылар мен қабаттарды зерттеу;
• реагенттерді мөлшерлеуіш қондырғыда, ұңғыда, не болмаса басқа да өндірістік объектілерде араластыру және қыздыру;
• БАЗ-ын мөлшерлеу және оны айдалатын суға беру;
• БАЗ ерітіндісін мұнай қабатына айдау;
• айдау үрдісін бақылау және оны басқару.

Сонымен қатар, өндірістік жағдайларда айдалатын реагенттерді зертханалық сынаулардан өткізеді: БАЗ-дың суда ерігіштігі анықталады; БАЗ ерітіндісі – мұнай шекарасындағы  беттік керілістің өзгеруі; БАЗ-дың  жыныс бетінде адсорбциялануы анықталады. Сонымен бірге, пайдалану ұңғыларының өнімдеріндегі БАЗ концентрациясын бақылауды ұйымдастыру маңызды болып табылады.