The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является газонефтяное месторождение Каламкас Мангистауской области РК. На данном этапе работы объектом исследования конкретно являются исследуемые полимеры, представляющие собой высокомолекулярные, частично гидролизованные, полиакриламиды (сополимер полиакриламида и акрилата натрия) и принадлежат к группе синтетических, водорастворимых полимеров, разработанных для неблагоприятных сред с различной температурой и минерализацией.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны ҚР Маңғыстау облысының Қаламқас газ мұнай кен орны болып табылады. Жұмыстың осы кезеңінде зерттеу объектісі жоғары молекулалы, ішінара гидролизденген, полиакриламидтер (полиакриламид пен натрий акрилатының сополимері) болып табылатын және температурасы мен минералдануы әртүрлі қолайсыз орталар үшін әзірленген синтетикалық, суда еритін полимерлер тобына жататын нақты зерттелетін полимерлер болып табылады.

Aim of work (in Russian) : На втором этапе целью проекта является: - выбор полимеров, потенциально пригодных для условий объекта воздействия, осуществляется на основе данных о физико-химических свойствах, предоставляемых производителями, с учетом экономического фактора и доступности реагента. - проведение комплексных лабораторных исследований наиболее перспективных образцов полимеров, включающие определение основных характеристик по типовым схемам. По результатам которого выбор образцов для фильтрационных испытаний с использованием керновых материалов. - детальные исследования технологических свойств наиболее подходящих образцов в условиях, максимально приближенных к реальным. На этой стадии используются естественные керны, а полученные результаты непосредственно используются при проектировании технологии. Основными технологическими характеристиками растворов являются: фактор и остаточный фактор сопротивления как функция концентрации, скорости фильтрации и проницаемости; адсорбционные характеристики полимеров; стабильность полимеров в пористой среде.

Aim of work (in Kazakh) : Екінші кезеңде жобаның мақсаты: - әсер ету объектісінің жағдайлары үшін ықтимал жарамды полимерлерді таңдау экономикалық факторды және реагенттің қолжетімділігін ескере отырып, өндірушілер ұсынатын физика-химиялық қасиеттер туралы деректер негізінде жүзеге асырылады; - типтік схемалар бойынша негізгі сипаттамаларды анықтауды қамтитын полимерлердің неғұрлым перспективалы үлгілеріне кешенді зертханалық зерттеулер жүргізу. Оның нәтижелері бойынша керндік материалдарды пайдалана отырып сүзілу сынақтары үшін үлгілерді таңдау; - нақты үлгілерге мүмкіндігінше жақын жағдайларда ең қолайлы үлгілердің технологиялық қасиеттерін егжей-тегжейлі зерттеу. Бұл кезеңде табиғи керндер қолданылады, ал алынған нәтижелер технологияны жобалау кезінде тікелей қолданылады. Ерітінділердің негізгі технологиялық сипаттамалары болып табылады: концентрация, сүзу жылдамдығы және өткізгіштік функциясы ретінде қарсылық факторы және қалдық фактор; полимерлердің адсорбциялық сипаттамалары; кеуекті ортадағы полимерлердің тұрақтылығы.

Методы исследования (на русском) : На данном этапе проекта использовались утвержденные данные проектного документа, принятая система разработки, пластопересечения, проницаемые интервалы, инклинометрия, а также привлекалась накопленная база данных по технологическим характеристикам полимерных растворов; математические модели вязкости, например, модель Хаггинса; паспортные данные по молекулярным характеристикам полимера, базы данных по реологическим характеристикам полимерных растворов в стандартных условиях. Отбор полимера осуществлялся на основе следующих критериев: потенциально приемлемые физико-химические характеристики реагентов в соответствии с техническими требованиями, возможность их промышленного производства, а также относительно невысокая стоимость.

Методы исследования (на казахском) : Жобаның осы кезеңінде жобалық құжаттың бекітілген деректері, қабылданған игеру жүйесі, қабатқиылысулар, өткізгішті аралықтар, инклинометрия пайдаланылды, сондай-ақ полимерлі ерітінділердің технологиялық сипаттамалары бойынша жинақталған мәліметтер базасы тартылды; тұтқырлықтың математикалық модельдері, мысалы, Хаггинс моделі; полимердің молекулалық сипаттамалары бойынша паспорттық деректер, стандартты жағдайларда полимерлі ерітінділердің реологиялық сипаттамалары бойынша мәліметтер базасы қолданылды. Полимерді іріктеу мынадай критерийлер негізінде жүзеге асырылды: техникалық талаптарға сәйкес реагенттердің ықтимал қолайлы физика-химиялық сипаттамалары, оларды өнеркәсіптік өндіру мүмкіндігі, сондай-ақ салыстырмалы түрде төмен құны.

Obtained results and novelty (in Russian) : С целью оценки качества исследуемых полимеров определены следующие основные физико-химические параметры: товарная форма (внешний вид) полимера; содержание основного вещества; характеристическая вязкость; степень гидролиза (содержание карбоксильных групп); нерастворимый осадок; молекулярная масса полимеров; растворимость в воде. Из широкого ассортимента водорастворимых полимеров, доступных на рынке и предоставленных различными производителями, для проведения лабораторных испытаний было выбраны 6 образцов. Образцы представляют собой синтетические водорастворимые сополимеры акриламида с различными мономерами, улучшающими совместимость с высокоминерализованными водами и стойкость к термоокислительной деструкции. Основными физико-химическими характеристиками полимеров, определяющие основные технологические параметры их растворов, включают характеристическую вязкость (которая коррелирует с молекулярной массой) и содержание карбоксильных групп в макромолекулах полимера (степень гидролиза).

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттелетін полимерлердің сапасын бағалау мақсатында мынадай негізгі физика-химиялық параметрлер айқындалды: полимердің тауарлық формасы (сыртқы түрі); негізгі заттың құрамы; сипаттамалық тұтқырлық; гидролиз дәрежесі (карбоксил топтарының құрамы); ерімейтін тұнба; полимерлердің молекулалық салмағы; судағы ерігіштік. Нарықта қол жетімді және әртүрлі өндірушілер ұсынған суда еритін полимерлердің кең ауқымынан зертханалық сынақтарды жүргізу үшін 6 үлгі таңдалды. Үлгілер жоғары минералданған сулармен үйлесімділікті және термо тотығу деструкциясына төзімділікті жақсартатын әртүрлі мономерлері бар синтетикалық суда еритін акриламид сополимерлері болып табылады. Полимерлердің негізгі физика-химиялық сипаттамаларына, олардың ерітінділерінің негізгі технологиялық параметрлерін анықтайтын, полимерлердің сипаттамалық тұтқырлық (молекулалық салмақпен корреляцияланатын) және полимер макромолекулаларындағы карбоксил топтарының құрамы (гидролиз дәрежесі) жатады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основными конструктивными особенностями являются: - Характеристическая вязкость полимеров в растворе является показателем эффективного удельного гидродинамического объема макромолекул, который определяет ключевые особенности их реологического поведения в пористой среде. Значение характеристической вязкости при конечных градиентах сдвига могут быть с приемлемой точностью пересчитаны к нулевому градиенту сдвига и использованы в корреляционных моделях для прогноза технологических свойств растворов в пористой среде. - Растворы ПАА при низких скоростях сдвига демонстрируют явно выраженное ньютоновское течение, при котором вязкость является максимальной и остается постоянной в данной области скоростей сдвига. - Исследования по изучению реологических свойств испытуемых образцов полимеров проводились в диапазоне скоростей сдвига 0,6–100с–1. На величину вязкости полимерных растворов при равных сдвиговых нагрузках влияют молекулярные характеристики полимера, концентрация, минерализация растворителя и температура. - Оценка термостабильности полимерных растворов включает изучение их поведения при скорости сдвига 7,3 сек–1 при температуре 40 ºС (пластовые условия) в течение 40–60 дней. Технико-экономические показатели будут представлены в заключительных отчетах.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивті ерекшеліктер болып табылады: - ерітіндідегі полимерлердің сипаттамалық тұтқырлығы макромолекулалардың тиімді меншікті гидродинамикалық көлемінің көрсеткіші болып табылады, бұл олардың кеуекті ортадағы реологиялық қозғалысының негізгі ерекшеліктерін анықтайды. Ығысудың соңғы градиенттері кезіндегі сипаттамалық тұтқырлық мәні нөлдік ығысу градиентіне қолайлы дәлдікпен қайта есептелуі мүмкін және кеуекті ортадағы ерітінділердің технологиялық қасиеттерін болжау үшін корреляциялық модельдерде қолданылды; - төмен ығысу жылдамдығындағы ПAA ерітінділері тұтқырлық максималды болатын және ығысу жылдамдығының берілген аймағында тұрақты болып қалатын айқын Ньютон ағынын көрсетеді; - сыналатын полимер үлгілерінің реологиялық қасиеттерін зерттеу бойынша зерттеулер 0,6–100с–1 ығысу жылдамдығының диапазонында жүргізілді. Бірдей ығысу жүктемелері бар полимерлі ерітінділердің тұтқырлық мөлшеріне полимердің молекулалық сипаттамалары, концентрациясы, еріткіштің минералдануы және температурасы әсер етеді. Полимерлі ерітінділердің термотұрақтылығын бағалау 40 ºС температурада (қабат жағдайында) 40-60 күн ішінде 7,3 сек–1 ығысу жылдамдығында олардың күйін зерттеуді қамтиды. Техникалық-экономикалық көрсеткіштер қорытынды есептерде ұсынылатын болады.

Level of implementation (in Russian) : По результатам комплексных исследований будут определены оптимальные условия технологий для дальнейшего внедрения посредством проведения опытно-промысловых условий. Продолжаются работы в данном направлении по изучению рео-вязкостных свойств полимеров. Следует отметить, что также ведутся работы по фильтрационным исследованиям данных полимеров в пористой среде. Эти исследования позволят провести всесторонний анализ влияния различных факторов, таких как концентрация полимера, режим закачки и геологические особенности пластов, на показатели добычи. На основе полученных данных будет разработана стратегия опытно-промысловых испытаний, что обеспечит минимизацию рисков и повысит вероятность успешного масштабирования технологии на производственных участках. Проведение испытаний в реальных промысловых условиях позволит объективно оценить долгосрочную эффективность полимерного заводнения и адаптировать технологию под специфические условия месторождения. Полученные теоретические знания и результаты экспериментальных данных будут внедрены в курс лекций «Ограничение водопритоков в скважины».

Level of implementation (in Kazakh) : Кешенді зерттеулердің нәтижелері бойынша тәжірибелік-кәсіптік жағдайларды жүргізу арқылы одан әрі енгізу үшін технологиялардың оңтайлы шарттары айқындалатын болады. Полимерлердің рео-тұтқырлық қасиеттерін зерттеу бойынша осы бағытта жұмыстар жалғасуда. Айта кету керек, бұл полимерлердің кеуекті ортада сүзілуі бойынша зерттеулер де жүргізілуде. Бұл зерттеулер полимер концентрациясы, айдау режимі және қабаттардың геологиялық ерекшеліктері сияқты әртүрлі факторлардың өндіру көрсеткіштеріне әсерін жан-жақты талдауға мүмкіндік береді. Алынған мәліметтер негізінде тәжірибелік-кәсіптік сынақтар стратегиясы әзірленетін болады, бұл тәуекелдерді барынша азайтуды қамтамасыз етеді және өндірістік учаскелерде технологияны табысты масштабтау ықтималдығын арттырады. Нақты кәсіптік жағдайларда сынақтар жүргізу полимерлі суландырудың ұзақ мерзімді тиімділігін объективті бағалауға және технологияны кен орнының ерекше жағдайларына бейімдеуге мүмкіндік береді. Алынған теориялық білім мен эксперименттік деректердің нәтижелері "Ұңғымаларға су ағынын шектеу"дәрістер курсына енгізіледі.

Efficiency (in Russian) : Результаты исследования будут способствовать увеличению объема добываемой продукции на исследуемом месторождении, обеспечивая прирост добычи за счет использования адаптивного подхода. Гибкость технологии и ее адаптация на стадии комплексных экспериментальных исследований способствует определить оптимальные условия при меньших технологических потерях. Такая гибкость и адаптируемость делают полимерное заводнение не только эффективным, но и экономически выгодным методом для повышения нефтеотдачи и долгосрочного устойчивого производства. В полевых условиях основной проблемой является поддержание вязкости полимера на установках для поверхностной закачки и в пластовых условиях. Для смешивания растворов полимеров следует использовать воду с низкой минерализацией. Установки для поверхностной закачки должны быть тщательно спроектированы, чтобы свести к минимуму разрушение при сдвиге. Можно сделать вывод, что полимерный поток является перспективным для технологии извлечения тяжелой нефти. Параметры эффективности будут оценены в последующих работах (отчетах).

Efficiency (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері адаптивті тәсілді қолдану арқылы өндудің өсуін қамтамасыз ете отырып, зерттелетін кен орнында өндірілетін өнім көлемінің ұлғаюына ықпал ететін болады. Технологияның икемділігі және оны кешенді эксперименттік зерттеулер сатысында бейімдеу технологиялық шығындар аз болған кезде оңтайлы жағдайларды анықтауға ықпал етеді. Бұл икемділік пен бейімделгіштік полимерлі суландыруды тиімді ғана емес, сонымен қатар мұнай өндіруді және ұзақ мерзімді тұрақты өндірісті арттырудың үнемді әдісі етеді. Алаңдық жағдайда негізгі мәселе жер үсті айдау қондырғыларында және қабат жағдайында полимердің тұтқырлығын сақтау болып табылады. Полимер ерітінділерін араластыру үшін минералдануы төмен суды пайдалану керек. Беттік қатайту қондырғылары ығысудың бұзылуын азайту үшін мұқият жобалануы керек. Полимер ағыны ауыр мұнайды алу технологиясы үшін перспективалы деп қорытынды жасауға болады. Тиімділік параметрлері кейінгі жұмыстарда (есептерде) бағаланатын болады.

Field of application (in Russian) : Из-за высокого спроса на энергию и истощения запасов легкой нефти мы вынуждены искать технически и экономически обоснованные методы добычи тяжелой нефти. Существенная разница в вязкости тяжелой нефти и воды приводит к тому, что закачиваемая вода просачивается через пласт, оставляя после себя большое количество нефти. В результате извлечение тяжелой нефти часто составляло менее 20% или даже менее 10%. Полимерное заводнение является наиболее широко используемым химическим методом повышения нефтеотдачи. Добавление полимеров в воду снижает водно–масляную подвижность. Такое изменение может привести к повышению эффективности добычи нефти. Обычно считается, что заводнение полимерами не может снизить остаточную нефтенасыщенность, но может помочь достичь остаточной нефтенасыщенности за более короткое время. Полученные результаты применимы в области технологии повышения нефтеотдачи пластов путем применения третичных методов. Полученные данные будут полезны для получения дополнительной добычи нефти и снижения обводненности добываемой продукции на исследуемом месторождении, которые вступили на позднюю стадию разработки с высоким процентом обводненности добываемой продукции. Применение технологии позволяет снизить затраты на добычу и повысить рентабельность проектов за счет увеличения объемов извлекаемой нефти. Также может способствовать уменьшению воздействия на окружающую среду, так как оптимизация процесса добычи позволяет снизить количество образуемых отходов.

Field of application (in Kazakh) : Энергияға деген сұраныстың жоғары болуына және жеңіл мұнай қорының сарқылуына байланысты біз ауыр мұнай өндірудің техникалық және экономикалық негізделген әдістерін іздеуге мәжбүрміз. Ауыр мұнай мен судың тұтқырлығындағы айтарлықтай айырмашылық айдалатын судың қабат арқылы ағып, артында көп мөлшерде мұнай қалдыруына әкеледі. Нәтижесінде ауыр мұнай алу көбінесе 20% - дан аз немесе тіпті 10% - дан аз болды. Полимерлі суландыру мұнай беруді арттырудың ең көп қолданылатын химиялық әдісі болып табылады. Суға полимерлерді қосу су-май қозғалғыштығын төмендетеді. Мұндай өзгеріс мұнай өндірудің тиімділігін арттыруға әкелуі мүмкін. Әдетте полимерлермен суландыру қалдық мұнай қанығулығын төмендете алмайды, бірақ қысқа уақыт ішінде қалдық мұнай қанығулығына қол жеткізуге көмектеседі деп саналады. Алынған нәтижелер үшінші әдістерді қолдану арқылы қабаттардың мұнай өндірісін арттыру технологиясы саласында қолданылады. Алынған деректер өндірілетін өнімнің сулануының жоғары пайызымен игерудің кеш сатысына кірген зерттелетін кенорында қосымша мұнай өндіруді алу және өндірілетін өнімнің сулануын азайту үшін пайдалы болады. Технологияны қолдану өндірілетін мұнай көлемін ұлғайту арқылы өндіріс шығындарын азайтуға және жобалардың рентабельділігін арттыруға мүмкіндік береді. Сондай-ақ қоршаған ортаға әсерді азайтуға ықпал етуі мүмкін, өйткені өндіру процесін оңтайландыру өндірілетін қалдықтардың мөлшерін азайтуға мүмкіндік береді.