Neftvermə əmsalının artırılması üsulları

9. Yeni texnologiyaların tətbiqi. Laydaxili yanma, istilik-kimyəvi, nəmli lay daxili yanma və s. üsullarla artırılması.

Laydaxili yanma vasitəsilə neftin çıxarılması üsulu layda karbohidrogenlərin (neftlər) oraya vurulan havadakı oksigen ilə oksidləşmə reaksiyasına girmə qabiliyyəti əsasında böyük miqdarda istilik ayrılmasına əsaslanmışdır. O yer üstündəki yanmadan fərqlənir. Birbaşa layda istilik istehsal olunması - bu metodun əsas üstünlüyüdür.

İstiliyin yanma səddindən qabaqkı sahəsindən yanma səddinin arxasına yerdəyişməsini, daha böyük istilik tutumuna malik agentlərlə - məsələn su ilə həyata keçirmək olar. Bunun üçün laya vurulan havaya su əlavə olunur.

Son illərdə dünya praktikasında daha çox nəmli yanma üsulundan istifadə olunur.

Nəmli laydaxili yanma prosesi ona əsaslanır ki, laya vurulan havaya müəyyən miqdarda su əlavə olunur ki, o hərəkətdə olan yanma cəbhəsinə toxunduqda buxarlanır. Qaz axını ilə yüklənmiş buxar istiliyi yanma cəbhəsinin qabağına daşıyır və bunun nəticəsində böyük qızdırılmış zona yaranır ki, burada əsasən buxarla doymuş və isti suyun yığıldığı zonalardan ibarət olur.

Bu üsulun məğzini layda neftin alışdırılması, sonralar onun yanmasının və lay üzrə hərəkətinin bərpa edilməsi təşkil edir.

Məlumdur ki, neft və onun yerləşdiyi süxurlara közərmə dərəcəsi böyük olan yanacaq mənbəyi kimi baxmaq olar. Quyudibi zonada neftin alışdırılıb yanması üçün elektrik qızdırıcılarından, kimyəvi reagentlərdən və s. istifadə edilir. Quyudibi zonada yanma sərhədi alındıqdan sonra termokimyəvi reaksiyanı davam etdirmək və yanma sərhədinin hərəkəti üçün laya müəyyən miqdar oksidləşdirici (hava, oksigen-hava və ya tərkibində oksigen olan qaz qarışıqları və s.) vurulur.

Bu halda laydakı neftin bir hissəsi (15%-ə qədəri) yanır və ayrılmış istilik hesabına neft layda sıxışdırılır. Laydaxili yanmada iki: hərəkət istiqamətində və hərəkətin əksinə üsuldan istifadə edilir. Birinci üsulda layın yandırılması və oksidləşdiricilərin verilməsi eyni bir quyuda aparılır. Bu zaman oksidləşdirici seli və yanmanın sərhədi bir istiqamətdə - istismar quyularına tərəf hərəkət edir. İkinci üsulda isə layın yandırılması və oksidləşdiricinin verilməsi ayrı-ayrı quyularda aparılır. Belə ki, yandırıcı quyuların dibində alışmanı bərpa etdikdə başqa quyularla laya yanma sərhədi hərəkətinin əks istiqamətində layın neftli və soyuq hissəsinə oksidləşdirici vurulur. Yanmadan alınan qazlar, buxar və neft yanmış zona üzrə istismar quyusu kimi işlədilən quyularla yer üzərinə çıxarılır.

Yanma sərhədinin hərəkəti istiqamətində yandırılma zamanı əvvəlcə quyudibi zonadakı neft yandırılır. Müəyyən temperatura qədər qızmış süxur, onun daxilindən keçən oksidləşdiriciləri neft və koksun alışma temperaturunadək qızdırır. Oksidləşdiricini laya vurmaqla neftin bir hissəsinin yanması ilə davam edən alov layın məsamələri ilə hərəkət edir. Yanmanın isti məhsulları və hava lay boyu hərəkət edən nefti sıxışdırır, hərəkət fasiləsiz olaraq koksvarı yanma məhsulları hesabına avtoizotermik davam edir.

Şəkil 1-də prosesin hər hansı bir anına uyğun yanma sahəsinin sxematik quruluşu göstərilmişdir (şəkildə a - vurucu quyu; b - istismar quyusu; v - qızdırıcı qurğu; q - havanın verilməsi; ğ - yanma məhsulunun, yəni neft və qazın çıxarılması). Yanma, arası çox olmayan 2 zonasında baş verməklə vurulan havanın təsirindən istismar quyularına doğru gedir. Mədən məlumatlarına görə onun hərəkət sürəti 0,0305^1,07-10^-5 m/san,

B

Şəkil 1.

temperaturu isə 370-650°C olur. Yanma sərhədinin arxasında yanmış zona (1) alınır.

Yanma sahəsi qarşısında buxarlanma və koksəmələgəlmə zonası (3) olur. Bu zonada neftin və əlaqəli lay suyunun buxarlanması baş verir. 3 zonasından qabaqda neft, su və yanmanın qazvarı məhsulları hərəkət edən 4 zonası yaranır. 5 zonasında neftin və su buxarının mayeləşməsi baş verir; bunun nəticəsində isti su və yüngül karbohidrogen araqatı yaranır. Bunlarlan qabaqda temperaturu lay temperaturuna bərabər və neftlə doyması çox olan sahə (6), ondan qabaqda isə ilk lay şəraitinə uyğun neftli sahə yerləşir.

Beləliklə, daxili yanma ilə neftin çıxarılmasında bir çox amillərin təsirindən neftvermə əmsalı artır. Məsələn, yüngül karbohidrogenlərin həlledici rolunu oynaması, neftin özlülüyünün azalması; isti su ilə sıxışdırılma; süxurun və mayenin termik genişlənməsi; sementləyici maddələrin həll olması nəticəsində keçiricilik və məsaməliliyin artması; karbon qazı əmələ gəlməsi; onun su və neftdə həll olması nəticəsində onların hərəkət sürətinin artması; neftin ağır hissələrinin krekinq və pirolizi nəticəsində laydan çıxan karbohidrogenlərin artması və s. hesabına ümumi neftvermə əmsalı artır.

Beləliklə, layda yanma yaratmaqla neftin sıxışdırılması- yuxarıda adları çəkilən və neftverməni artıran üsullarla aparılır.

Daxiliyanma yarandıqda aşağıdakı material balans tənliyini yazmaq olar:

V₀ = V_n + V_k + V_q

Burada V₀ - ilk vəziyyətdə laydakı neftin həcmi; V_n - prosesin nəticəsində alınan neftin miqdarı; V_k - yanan neftin miqdarı (koks qalığı); V_q - əmələ gəlmiş karbohidrogen qazının miqdarı. Onda neftvermə əmsalını belə hesablamaq olar:

η= 1-(S_k + S₀)/S_n

S_k - məsaməli mühitdə qalan koksun həcm hissəsidir.

S_k = g_kρ_s/ρ_nm

S₀ - ilk neftin miqdarına ekvivalent hesablanmış məsamələrin karbohidrogenlə doyması

S₀ = S_k·R·q_q/q_n

S_n -ilk neftlə doyma əmsalı; g_k - qalıq koksun çəkisinin süxurun çəkisinə nisbəti; ρ_s - süxurun sıxlığı; m - məsaməlilik əmsalı; ρ_n -ilk neftin sıxlığı; R - qalıq koksun vahid çəkisinə uyğun havanın xüsusi sərfi; q_q ; q_n - alışmış qazın və ilk neftin istiliktörətmə qabiliyyəti.

Yanma cəbhəsi layı tam əhatə edə bilmədiyindən, bütün lay üçün neftvermə əmsalı (η) əhatəetmə əmsalından asılıdır.

Şəkil 2-də təcrübə yolu ilə tapılmış neftvermə əmsalının neftin özlülüyündən asılılıq əyriləri göstərilmişdir. Şəkildə 1 əyrisi daxili yanma hesabına sıxışdırmaya; 2 əyrisi isə (90% sulaşmaya uyğun) neftin su ilə sıxışdırılmasına uyğun hal üçün çıxarılmışdır.

Görundüyü kimi, daxili yanma yaratmaqla layların işlənməsi, neftin su ilə sıxışdırılması rejimindən çox effektlidir. Bu üsul özlülüyü çox olan neft yataqları üçün daha əlverişlidir.

Şəkil 2

Layda yanma yaratmaqla istismar üsulu bir çox yataqlarda (Xadıcanneft, Zıbza, Pavlova Qora) və o cümlədən Azərbaycanda Balaxanı-Sabunçu_Ramana yatağının Xorasanı sahəsində, Pirallahı yatağında tətbiq olunmuşdur.