Ымаларда тұздың шөгуімен күресу

Жер асты қ ондырғ ысының (СКҚ) бетінде жә не тү п аймағ ында тұ здың шө гуі, кейбір мұ най кен орындарында, қ абат қ ысымын ұ стау мақ сатында қ абатқ а су айдау кезінде байқ алады.

Шө гетін тұ здың негізгі толтырғ ышы гипс болып табылады. Тұ здың шө гу себебі қ абат суы жә не қ абатқ а айдалатын таза судың тұ здық қ ұ рамының термодинамикалық тепе-тең дігінің бұ зылуы. Айдалғ ан су қ абат бойымен қ озғ алғ ан кезде, қ абат суымен араласып, қ абаттың қ атты қ аң қ асынан тұ зды жуып шығ ады, жә не игеру ұ ң ғ ымасының тү п аймағ ына келген кезде, айдалғ ан сумен ә лі суланбағ ан басқ а қ абатшалардың суымен араласады. Химиялық сә йкес келмеу шарты пайда болады, нә тижесінде тұ з ерітіндісі шө геді. Бірақ, таза суды айдағ аннан кейін пайда болатын гипстү зілісі толық зерттелмеген. Шө гудің қ ұ рылысы, қ ұ рамы жә не тү зілу шарты ә р кен орнында ә ртү рлі болғ андық тан кү ресу шаралары да ә ртү рлі. Тү зілген тұ з қ абаттарымен кү ресудің негізгі ә дістеріне химиялық ә дістер жатады, яғ ни, кейіннен, реакция ө німін жою ү шін ә ртү рлі еріткіштер қ олданылады.

Тұ зды қ абаттар тек фонтанды қ ұ бырда ғ ана емес, сонымен қ атар, жер бетінде мұ най мен газды жинау, дайындау жү йесінде де қ олданылады. Қ абат суының тұ з қ ұ рамына жә не тұ здың шө гу қ арқ ындылығ ына байланысты тү рлі ингибиторлар, яғ ни фосфорорганикалық қ осылыс негізінде алынатын химиялық қ оспалар пайдаланады. Ингибиторды ағ ынғ а 1м³ қ абат сұ йығ ына бірнеше грамм қ ұ райтын мө лшерде қ осады. Ингибиторлар ерітіндіде кальций йонын ұ стайды, жә не оның шө гуінің алдын алады. Тығ ыз шө гулерді гидроқ ышқ ыл (мысалы, каустикалық сода) ерітіндісімен жояды. Бұ л кезде кальций гидроқ ышқ ылы борпылдақ масса тү рінде болады, ол тұ з қ ышқ ылы ерітіндісі ә серінен оң ай жойылады. Қ абатта тұ здың шө гуін болдырмау ү шін, айдалатын суды қ абат суымен химиялық сә йкестігіне тексереді, жә не оны қ абатқ а айдаудың алдында сә йкес ингибитормен ө ң дейді.

Жер қ ойнауынан мұ найды толық тай алу мақ сатында ә ртү рлі химиялық реагенттер ерітінділерімен жә не олардың қ оспаларын қ олдана отырып мұ най қ абаттарына су айдау кең інен пайдаланылады. Бірақ, бұ л ү рдіс кезінде ұ ң ғ ымаларда жә не мұ най ө ндірісінің қ ұ бырлары жолдарында тұ з жиналады, бұ л мұ най алуды кү рделендіреді жә не су айдау кезінде пайдаланылатын химиялық реагенттердің тұ з жиналуындағ ы ө німсіз шығ ыны олардың мұ найды ығ ыстыруғ а қ ажетті жұ мыс концентрациясын тез тө мен тү сіріп жіберуі мү мкін. Осығ ан байланысты мұ най алуды ұ лғ айту ә дісін қ олдану кезінде олардың тұ з жиналу ү рдісіне тигізетін ә серін білу маң ызды, бұ л аздағ ан экономикалық шығ ындар мен тұ нба жиналуының алдын алуғ а байланысты уақ ытында тиісті шараларды қ арастыруды қ ажет етеді.

Кеніштерді пайдалану кезіндегі тұ з тұ нбаларының жиналуына себеп болатын жә не оның негізгі кө зі болып саналатын қ осымша ө ндірілетін ілеспе су жә не олардың берілген минералды қ оспалармен қ анығ уының анық талғ ан дә режесі болып табылады. Араласу кезінде судың химиялық бірікпеуі нә тижесінде, термодинамикалық (қ ысым мен температура) ө згерісі, физикалық -техникалық факторлар жә не басқ а да себептерге байланысты тұ з араласқ ан ерітіндіден бейорганикалық тұ нба тү зіледі. Сондай-ақ химиялық реагенттер жолда қ осылғ ан ілеспе судағ ы тұ з концентрациясын ө згерте алады жә не тұ нба жиналуының мү мкіндігіне де ә сер етеді.

Ө ндіру ұ ң ғ ымаларынан сұ йық тарды алу кезінде минералды тұ здармен араласқ ан жолай ө ндірілген ілеспе судың ерітіндісі (ерітіндідегі минералды қ оспа концентрациясы ә деттегіден кө п болуы) мұ най кә сіпшілік тә жірибесінде жиі байқ алады. Бұ л кеніштерді игерудің жоғ арғ ы қ арқ ындылығ ына жә не кө тергіштегі сұ йық тық тың жылдам ағ ысымен байланысты болса керек. Мұ най ө ндіру кезінде тең сіздік жү йесінің болуы ө ндіру ұ ң ғ ымаларының сулануы кезінде тү сетін, судың минералды қ оспалармен қ анығ у дә режесі бойынша тұ здың тұ ну мү мкіндігін бағ алауғ а жол береді.

Қ абаттан ө ндірілетін ілеспе судың тұ здармен қ анығ у дә режесі олардың химиялық қ ұ рамымен, бірінші кезекте тұ з қ ұ райтын иондардың болуымен анық талады. Мұ найды ығ ыстыру ү шін ө німді қ абатқ а айдалатын ерітінділер, қ абат коллектор жынысымен жә не қ абат сұ йық тарымен ө зара ә рекеттесе отырып, кеніштің осы тү ріне тә н жолда ө ндірілетін ілеспе судың гидрохимиялық қ асиетін қ алыптастырады, олар кеніштің алаң ына қ арай да (біртексіздік салдарынан), уақ ыт бойынша да ө згеріп отырады.

Осылайша, химиялық реагенттерді қ олдану арқ ылы мұ най кен орнын игеру кезінде тұ з жиналу мү мкіндігін бағ алау ү шін, мұ най бергіштікті арттыру ә дістерін қ олданғ анғ а дейін, сондай-ақ мұ най бергіштікті арттыру ә дістерін іске асыруда ә деттегі су айдау кезінде жолай ө ндірілетін ілеспе судың химиялық қ ұ рамының ө згеру заң дылығ ын білу маң ызды.

Қ азіргі таң да мұ най ө ндіру кен орындары жоба бойынша игерудің екінші жә не ү шінші сатысында, яғ ни қ абатқ а су айдау мен сұ йық ө ндіру кезінде судың қ ұ рамында ә ртү рлі химиялық қ оспалардың мө лшерінің жоғ ары болуымен сипатталады. Тұ з шө гудің проблемасы мұ най кен орнының қ абат жә не альбсеноман суларының физика-химиялық қ ұ рамының ерекшелігімен, термобара шарттарының ө лшемдерімен жә не химиялық қ ұ рамы сә йкес келмейтін сулардың араласуымен байланысты.

Кен орнында тұ з шө гуінің негізгі себебі, су мен органикалық емес тұ здардың қ осылуы болып табылады. Ол қ осылудың себебі екіге бө лінеді:

- ө німді қ абаттардың гидро, геохимиялық шарттары, яғ ни коллектор жыныстардың қ ұ рамы мен физикалық қ асиеттері, қ абат суының химиялық жә не минералдық қ ұ рамына байланысты;

- қ абат қ ысымын ұ стау мақ сатында қ абатқ а айдалатын жә не игерудің геологиялық шарттарындағ ы судың қ ұ рамына байланысты.

Кен орнындағ ы қ абаттан ө ндіріліп алынғ ан суларды қ олдану ө ндірістік қ ұ рал-жабдық тарында тұ здың шө гуін тудырады.

Мұ най кен орнының ө німді горизонттарының қ абат флюйдтерімен бірге тұ здың кристалдану ортасы болып табылатын майда дисперсті қ ұ мның едә уір мө лшері шығ ады. Мұ най жинағ ындағ ы тұ рақ сыз сулардың қ ұ ралуы ө німді горизонттарындағ ы қ абат суларының араласуынан басталады.

Бұ л ә сіресе ағ ын суларының бө лінуі кезінде кө рінеді, яғ ни ағ ын суының қ ұ быр желілерінде жү руі есебінен органикалық емес тұ здардың қ арқ ынды шө гуі байқ алады.

Тү зілген қ ұ рамы бойынша кү рделі шө гінділерге барий, кальций сульфаттары, кальций жә не магний карбонаттары, кремнийдің қ ос тотығ ы жә не коррозия ө німдерінің қ оспалары кіреді.

Ұ ң ғ ыманың жер асты жабдық тары мен қ абаттың тү пкі аймағ ын ингибиторлық қ орғ ауды минералды тұ здардың шө гінділерімен кү ресудің ең тиімді ә дісі ретінде қ арастыру керек. Ұ ң ғ ымалардағ ы тұ здың жиналуымен кү ресудің химиялық ә дісі, негізінен карбонатты жә не сілтілі суларда қ олданылады (себебі олар суда ерімейді). Реагент есебінде негізінен гексаметафосфат натрий (NaPO₃)₆ жә не триполифосфатнатрий таза кү йінде ә ртү рлі шө гінділерге қ арсы қ олданылады.

Бұ л ә дістің қ орытындысы натрий гексаметофосфаттың судағ ы ерітіндісі (0, 1%) коллойдты ерітінді тү зеді, ол тұ здың шө гуін болдырмайды.

Тұ з қ ышқ ылының ерітіндісі кө мегімен тұ з шө гумен кү ресуге болады екен:

CaCO₃ +2 HCI = CaCI₂ +H₂O+CO₂

тұ з, суда тұ з, суда

ерімейді ериді

Бірақ та, тұ з қ ышқ ылын қ олдану қ ондырғ ыларды тозуғ а алып келіп соғ ады.

Мысалы, Қ ұ мкө л кен орнында ө ндірістік қ ұ бырлар мен қ ондырғ ыларда тұ з шө гуін болдырмау мақ сатында ингибитор ретінде бұ рын алдын-ала тә жірибелі-ө ндірістік сынақ тан ө ткен Бэйкер фирмасының 40 г/м³ дозалы Калнокс-2936 ұ сынылады.

Ингибиторларды мө лшерлеу ү шін БР-2, 5; БР-10; БР-25 блоктық қ ондырғ ылар (суда еритін тұ з шө гуінің ингибиторларын 1÷ 10%-тік судағ ы ерітіндісі тү рінде беру керек) ұ сынылады.

Қ ысқ ы уақ ытта қ ондырғ ылардың ү зіліссіз жұ мыс істеуін қ амтамасыз ету ү шін ингибиторларды беру желілерін жылытып, ингибиторларды сақ тайтын ыдыстарды жылыту қ ондырғ ыларымен жабдық тау керек.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1. Жер асты қ ондырғ ылары (СКҚ) мен ұ ң ғ ыма тү бі аймағ ында тұ здың шө гуі ненің ә серінен болады?

2. Қ абатта тұ здың шө гуін болдырмау ү шін қ андай шаралар жасалынады?

3. Тұ зды жою ү шін қ андай химиялық ерітінділер қ олданылады?