Әлем балансында теңіз қайраңында мұнай өндіру
KІPІCПЕ
Қазіргі таңда дүниежүзілік мұнай және газ кәсіпшілігінде континенталді қайраңда мұнай және газ ресурстарын меңгерудің аса күрделі және маңызды мәселелері тұр. Бұл мәселенің маңыздылығы энергияның көзіне деген қызығушылық өсіп келе жатқан дүниежүзілік сұранысқа байланысты болып отыр, ол ең алдымен жанар-жағармай және химиялық шикі заттарға деген сұраныс. Теңіз қайраңында көмірсутектердің қорларын меңгеру жақын арадағы он жылдықта бүкіләлемдік энергетикалық қажеттіліктерді қамтамасыз етуде өте маңызды рөл атқарады.
Теңіз мұнай-газ кен орындарының өзіндік спецификалық шарттары - кең көлемдегі аса ерекше: кен орынды игерудің принциптік сызбасын таңдаудан бастап, өндірілетін өнімнің көлемін есептеуді орындағанға дейін және оның физикалық-химиялық қасиеттерін, гидрометрологиялық шарттардың қаталдығын, олардың жағажайдан алыстығын, теңіздің тереңдігін, жағажайлық инфраструктурасының игерілу дәрежесін, өндірілген өнімнің бағытталуы және т.б факторларға байланысты кешенді сұрақтарға жауап беруді талап етеді. Меңгерудің технологиялық сызбанұсқасы үшін геологиялық-техникалық жобалаудың, шоғырдың пішіні мен өлшемі туралы аса сенімді мағлұматтардың жаңа әдістері қажет болады; сонымен қатар бұрғылау темпі қондырғы объектілерін енгізу реттілігімен есепке алынады. Дүниежүзілік мұхиттың жалпы көлемі барлық ғаламшарымыздың төрттен үш бөлігін алып жатқаны белгілі, оның ішінде шамамен 10%-ы материкті еңіске тиесілі, ол континентальді қайраң деп аталады. Дүниежүзілік мұхит акваториясының шөгінді жынысты бассейндерінің ауданы шамамен алғанда, 55 млн км2 құрайды. Онда мұнай мен газдың 2500 кен орнындары ашылған, мұнда өндірілетін мұнай қорның көлемі 130 млрд.т және газ қорның көлемі 70 трлн м3. Қазақстан басқа мем-лекеттермен салыстырғанда, континенталді қайраңның аздаған ғана бөлігін қамтиды. Мұнда Әлемдік мұхитқа қарайтын көмірсутектердің дүниежүзілік қорның бір ғана бөлігі болжаланған. Мұның барлығы көптеген мемлекеттер мен компаниялардың күшінің арқасында қолжетімді болды, онда құрамы бо-йынша теңіздің жаңа мұнай кәсіпшілігі қалыптастыруда. Ол өзінің мәні бо-йынша ғарыштыққа дес бермейтін, тиімді кәсіпшілік түріне айналды. АҚШ-та тек 1% ғана жұмыс істеп тұрған теңіз ұңғымалары пайдаланылады, алайда олар барлық өндіріліп жатқан мұнай мен газ өнімінің 13%-ын құрайды. Дегенмен, теңіз ұңғымаларын бұрғылауға кететін шығындар әртүрлі акваторияларда айтарлықтай өзгешеленеді. Мысалы, Солтүстік теңізінің оңтүстік бөлігіндегі бір ұңғыманың құны 2,5 млн. американдық доллар болса, ал солтүстік бөлігінде шамамен алғанда 5 млн. доллар. ХХ ғасырдың екінші жартысында жалпы техникалық прогрестің әсерінен айтарлықтай сапалы дамыған меңгерудің жаңа техникасы мен технологиясы, мұхиттар мен теңіздердің акваторияларындағы мұнай мен газды өндіретін және тасымалдау құралдары пайда болды. Жаңадан тұрақты (стационарлы), өздігінен көтерілетін, жартылай батпалы жүктемелі платформалардың және бұрғылау кемелерінің конструкциясы қалыптасты. Сонымен қатар теңізде мұнай-газ кен орындарын меңгеруді күрделендіретін барлық шарттары - ғылыми - техникалық үдеріске, жаңа материалдарды игеруге тез ықпал етеді. Осы кезеңнің ішінде жұмыс істеп тұрған әртүрлі жүзбелі бұрғылау қондырғылардың жалпы саны 200 бірлікке жетті. Дүниежүзілік мұхиттың ең терең аймақтарында кернді алуға арналған ұңғымалар теңізде 2000 тереңдікте бұрғыланған. Жағадан қашық бұрғыланған ұңғымалардың саны бүгінгі таңда 70 мыңға жетеді. Қазір жылына 3,5-4 мың ұңғыма бұрғыланады. Орташа пайдаланушы платформалар 300 м тереңдікте орнатылған. Қазіргі таңда Каспий, Жерорта, Солтүстік теңіздерінің, Мексика және Парсы шығанағының, Суэцк каналының қайраңы кен орындарын меңгеруде айтарлықтай тәжірибе жинақталды. Соңғы он жыл ішінде Анголаның, Қытайдың, Үндістанның, Вьетнамның, Нигерияның, Аустралияның және т.б. теңізді кен орындарын меңгеру қарқынды түрде дамып келе жатыр. Техникалық құрал - жабдықтар мен технологиялардың әрі қарай өте қарқынды дамуы мұнай мен газды өндіру мен іздеу-барлау жұмыстарын континентальді қайраңның аса терең суларында жүргізуге мүмкіндік берді. Дүниежүзілік мұхиттың, сонымен қатар мұз болып қатып жатқан акваториялардың тереңдіктерін әрі қарай меңгеру ғылыми және техникалық қатынаста дамыған елдерге ғана тән, себебі ол үлкен капиталдық салымдарды қажет етеді. Осындай шаралардың сәттілігі тек қана бірнеше мемлекет бірігіп орындаса ғана пайда береді (мысалы, Ұлыбритания, Норве-гия, Дания Солтүстік теңіздің ресурстарын ірі американдық компаниялардың көмегімен игеруде; Вьетнам оңтүстік қайраңды бұрынғы КСРО, содан кейін Ресейдің көмегімен меңгеруде).
Біздің елде өткен ғасырдың 90-шы жылдарының басында республикадағы мұнай мен газдың дайындалған қорлар көлемін ұлғайта алатын ірі кен орындарын ашуды Каспий теңізінің қайраңы айдынын игеру есебінен ғана жүзеге асыру мүмкін екені анық болды. Бұрынғы Кеңес кезеңінде теңіздің осы аумағында екі рет геофизикалық зерттеулер жүргізілді. Теңіз су деңгейінің түсуіне байланысты оның беті қысқарғанда, теңіз суынан босатылған кеңістікте де іздеу - барлау және егжей-тегжей геофизикалық жұмыстары орындалды. Теңіздің суы таяз аумағының едәуір бөлігінде жерүсті геофизикалық зерттеулері жүргізілді. Осы зерттеулердің қорытындыларын кешенді интерпретациялау арқылы қазіргі Қашаған, Центральная, Құрманғазы, Оңтүстік Жамбай құрылымдар тобының контурларына сәйкес келетін ірі құрылымдар белгіленді. Олар ХХ ғасырдың 80-ші жылдарының аяғында Қазгеофизика бірлестігінде салынған 2П шағылдыратын бет бойынша Каспий маңы ойпаңының жиынтық құрылымдық картасында бірінші рет көрсетілді. 1993 жылы осы карталар CGG француз ком-паниясымен бірлесіп, жете әзірленді және Атлас түрінде шығарылды. Атласқатүсіндірме жазбада аталған құрылымдардың үлкен перспективалары болжамаланды. Карталардың атласын сол кездегі ҚР Геология министрлігі мақұлдады, одан кейін ол таратылып, шетелдік мұнай компанияларына, оның ішінде Қазақстанда жұмыс істеуге ниет білдірген Қазақстанкаспийшельф ААҚ-қа да берілді. 1988-1989 жылдары осы материалдар бұрынғы КСРО-ның Мемлекеттік жоспарында қаралды және бүкіл аудан КСРО-ның стратегиялық резервтерінің аймағына жатқызылды. 1992 жылдың желтоқсанында Қазақстан Каспийде іздеу-барлау жұмыстарын бастау ниеті туралы бүкіл әлемге жариялады. Осы жылдың екінші жартысында қазақстандық мамандар тобы Каспий теңізінің қазақстандық бөлігін игерудің мемлекеттік бағдарламасын әзірледі. Каспийдің су айдынындағы мұнай-газ кен орындарын геологиялық-геофизикалық зерттеу және игеру жөніндегі бағдарламаны іске асыру үшін ҚР Үкіметінің 1993 жылғы 13 ақпандағы №97 қаулысымен Қазақстанкаспийшельф мемлекеттік компаниясы құрылды.
1993 жылдың 3 желтоқсанында ҚР Үкіметі SHELL (Голландия), STATOIL (Норвегия), MOBIL (АҚШ), BP (Англия), TOTAL (Франция), AGIP (Италия) шетелдік компанияларымен операторы Қазақстанкаспийшельф МК, ал консорциумның директоры Ж.Н.Марабаев болған халықаралық консор-циумды құру туралы халықаралық келісімге қол қойды. 1994-1996 жылдары кемінде 100 тыс. км2 алаңындағы су айдынында сейсмикалық, экологиялық, инфрақұрылымдық және басқа да зерттеулер жүргізілді. Сейсмикалық жұмыстармен Каспийдің қазақстандық секторының аймақтық құрылымы зерттелді, өте көп локалдық тұтқыштар, оның ішінде Қашаған, Құрманғазы, Қаламқастеңіз және басқалары анықталды, олардың үлкен бөлігі іздеуде бұрғылауды орнату үшін нақтыланды. 1997 жылы Қазақстанның Үкіметі ОКИ-ОК консорциумымен өнімді бөлу туралы келісімге (ӨБК) қол қойды және 1999 жылы іздеу бұрғылау басталды. 2000 жылдың шілдесінде Консорциум Шығыс Қашағандағы №1 ұңғымада мұнайдың табылғаны туралы жариялады. Ұңғымадан алғашқы алынған мұнайы бар капсуланы қолында ұстап тұрып, Елбасы, Қазақстан Республикасының Президенті Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев: Бүгін Қазақстан халқы үшін бақытты күн. Қашағанда мұнайдың ашылуы - біздің тәуелсіздігіміз, болашақта гүлденуіміз, халқымыздың өмірін жақсарту үшін үлкен көмек. Қазақстандықтардың үміттері ақталды деді.
Шығыс Қашағаннан кейін Батыс Қашаған, Қаламқастеңіз, Қайраң, Ақтоты мен Оңтүстік-Батыс Қашаған, ал ресейлік секторда Широтное және Хвалынское кен орнындары ашылды. Ашылған Қашаған кен орны республикадағы мұнай қорын 35%-ға өсіруге мүмкіндік берді. Қазір Қашағанда мұнай өндіру және Каспийдің бірқатар басқа да кен орындарында өндіруге дайындық және барлау жұмыстары жүргізіліп жатыр.
Қазақстанның континенталды қайраңы территориясындағы өндіріліп жатқан мұнай қоры 3 млрд. тонна, ал конденсат 0,3 млрд. тонна.
Елдегі бүкіл мұнай мен газ ресурстарының 23-сі Каспий теңізінің Қазақстан секторның (КТҚС) үлесінде. КТҚС-дағы көмірсутектердің қоры шамамен 12-17 млрд. тоннаға бағаланады.
Дүние жүзілік деңгейдегі үлкен жаңалық Қашаған кен орнының ашылуы болды. Қашаған кен орнының бастапқы алынатын мұнай қоры 1,7 млрд. тон-наны құрады. Қазақстанға жататын Құрманғазы құрылымын барлау, мұнай қорының едәуір өсуін қамтамасыз етуі мүмкін. Қазақстандағы мұнай өндіру болжам бойынша 2015 жылы 90 млн. тонна, ал 2020 жылы 150 млн. тоннаны құрайды. Өндірудің едәуір бөлігі КТҚС үлесіне келеді.
Анықталған болжамдар КТҚС кен орындарындағы болашақтағы мұнай өндіру көлемін жылына 100 млн. тоннаға жеткізіп және оны осы деңгейде 25-30 жыл ұстап тұруға мүмкіндік береді.
Қазақстанға тиісті Каспий теңіздегі сектордан мұнайды өндіру болжамы
Қазақстан көмірсутек шикізаттарының қоры бойынша алдыңғы қатарлы бірінші ондық мемлекеттер қатарына кіреді және мамандардың болжамымен ХХI ғасырда аса ірі мұнай мен газ жеткізушілерінің бірі болады.
Аталған оқулықтың мақсаты Дүниежүзілік мұхиттың қайраңында көмірсутектерді өндіру болашағы және оның жай-күйі, теңіз шоғырларын меңгеру негіздері, теңіз ұңғымаларын бұрғылау технологиясы туралы қысқаша шолудан тұрады. Мұнда жинау жүйесі мен мұнай мен газды тасымалдау жайында ұсыныстар берілген. Оқулық 6D070800, 6М070800, 5В070800 - Мұнай-газ ісі мамандығының PhD докторанттары, магистранттары мен студенттеріне арналған, сонымен қатар теңіздегі мұнай- газ кен орындарын меңгеру мен пайдалану сұрақтарымен айналысатын ізденушілер мен ғылыми қызметкерлерге қолдануға болады.
1-тарау
МҰНАЙ ӨНДІРУДІҢ КЕЗЕҢДЕРІ МЕН ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
1.1 Мұнай орындарын меңгерудің қазіргі жағдайы
Құрлықта мұнай және газ қорларының азаюы және энергетикалық дағдарыстың күшеюі теңіз қайраңы қойнауында мұнай және газ көлемі құрлықтағыға қарағанда 3 есе көп болып келетін мұнай мен газ ресурстарын кеңінен меңгеруді қажет етеді.
Әлем мұхитының 22% аумағын (шамамен 80,6 млн. км2) құрлықтың сулы жері құрайды және ол үш аймақтан тұрады: қайраң (шельф), құрлықты еңіс, қыр етегі. Теңіз және мұхит табанының жалпы ауданы мұнай және газ қорына шамамен 75 млн. км2 (21%) өте бай, оның ішінде қайраңда - 19,3 млн. км2, құрылықты еңісте - 20,4 млн. км2 және құрлықты қыр етегінде - 35 млн. км2. Оның аса болашағы зоры - қайраңды аймақ.
Қайраң - (ағылшынша Shelf ) құрлыққа жақын орналасып, онымен геологиялық құрылымы жалпы бірдей болатын, құрлықтың су асты жағы түзу болып келетін жерін түсінеміз. Қайраңның сыртқы шекарасындағы тереңдігі 100-200 метрді құрайды, бірақ кейбір жерлерде 1500-2000 метрге дейін жетеді (Охот өзенінің Оңтүстік-Курил котловинасы). Қайраңның ені 11700 км шегінде (Солтүстік мұзды мұхит), орташа алғанда 65-70 километрді құрайды, ал жалпы ауданы 32 млн. км2 немесе Әлем мұхитының 11,3% бетін құрайды. Әлем мұхитының қайраңның негізгі ауданы (70%) 480 метрден аспайтын тереңдікте орналасқан, ал теңіздің тереңдігі қайраңның құрлықты еңіске ауысқан аймағында 200 метрден 600 метрге дейін болады.
1.1- суретте континенталды қайраңның профилі көрсетілген. Жағалау сызығынан (2) кейін континенталды қайраң (3) басталады, оның шетінен (4) континенталды еңіс (5) болады. Ол теңіздің табанына дейін жетеді. Еңістің қыр етегінде (6) континенталды дөңіс (7) аталатын шөгінді жыныстар түзілу аумағы болады. Оның еңкіштігі континенталды еңіске қарағанда кіші. Континенталды дөңістен кейін теңіздің тереңсулы жазық бөлігі (8) басталады.
1.1-сурет. Континенталды қайраңның кескіні
Барлық жер шары бойынша теңіз қайраңы қырының тереңдігі 120 м, ал континенталды қайраңның орташа еңісі 1 километрге 1,5-2 метрге дейін болатынын көптеген зерттеулер көрсетті.
Мамандардың болжауы бойынша қайраңның ауданының 60%-ы мұнай мен газға өте бай.
Әлемде теңіз кен орындарын ең алғашқы рет 1824 жылдан бастап меңгере бастаған. Осы кезде Апшерон түбегінде Баку аймағындағы жағалаудан 25-30 жерде мұнай құдықтарын қазып, мұнайды терең емес қабаттардан өндірілді. Каспий теңізінің жағалауларында мұнай және газ кен орнындары осыдан 100 жылдан аса бұрын меңгерілді. 1891 жылдан бастап АҚШ-та теңіз түбегінде көмірсутек шикізатының қоры бар аймақтар сатыла бастады. Осы жылдары Колифорниялық жағалауда мұнай кенішіне жететін 200 м қашықтыққа дейін көлбеу ұңғымалар бұрғыланды. 1936 жылы Каспий теңізінің қайраңында, ал 1947 жылы Мексика шығанағы қайраңында свайлық негізі бар бұрғылау плат-формалары құрылды.
Қазіргі уақытта теңіз қайраңында өте көп мөлшерде әртүрлі бұрғылау қондырғылары пайдаланылуда. Жыл сайын шамамен 1000 іздеу-барлау ұңғымалары және 2000 пайдалану ұңғымалары бұрғыланады. Жалпы әлемде теңізде 100 000-нан аса ұңғымалар бұрғыланған.
Әлем мұхитының қайраңы ауданының 22% Ресей мемлекетіне тиесілі, оның ішінде 80-90% көмірсутекті өндіруге болашағы зор деп есептелінеді, отын-энергетикалық ресурстар қорының 85% Арктикалық теңіз қайраңына тиесілі, 12-14% Таяу Шығыс теңіз қайраңына, ал қалғандары Каспий, Азов және Балтық теңіздеріне сәйкес келеді.
Көмірсутектер қоры бойынша ең болашағы зор перспективалы болып келетін Батыс Арктика, оның ішінде Барем, Қызыл және Печора өзендері. Соңғы жылдары осы жерде ондаған мұнай мен газ кен орнындары және екі газ конденсатты кен орнындары ашылып, осылардың ішінде қоры бойынша 4-уі аса ірі болып есептеледі, олар: Штокмандық газды-конденсатты, Ленинградтық, Русандық газ және Приразломдық мұнай кен орындары. Мұнайдың әлемдік қоры шамамен 90 млрд. тоннаға бағаланады. Мұнайдың ең көп жиналған қоры Сауд Арабиясы, Венесуэла, Кувейт, Иран, Ирак, АҚШ және Біріккен Араб Әмірлігі жерлерінде.
Ресейде ең алғаш рет мұнай Кавказда, одан кейін Еділ (Волга) жағалауында, Батыс Сібір, Темано-Печора провинциясында, Сахалинде өндіріле басталды. Қазіргі кезде кезек Шығыс Сібірге және Солтүстік континенталды қайраңына келді.
20 ғ. 40 жылдары Каспий теңізінің қайраңында мұнай мен газды өндіру жасанды аралдардан басталса, одан кейін 0,2-ден 2,9 метрге дейін теңіз тереңдігінде мұнай өндіруді қамтамасыз ететін металдан жасалған эстакадалар қолданыла басталды. Каспийде Нефтяные Камни атты бұрғылаушылар және мұнай мен газ өндірушілер қалашығы салынды.
Қазіргі кезде теңіз қайраңында мұнай өндіру құрлықта мұнай өндіру дина-микасынан бес есе артық (1.1-кесте).
1.1-кесте. Әлем балансында теңіз қайраңында мұнай өндіру
Өндіру бөлігі
1960 ж.
1970 ж.
1976 ж.
1980 ж.
1985 ж.
1995 ж.
2005 ж.
2020 ж. (болжам)
%
8
16
16,5
22,9
30
28
40
65
млн.т.
-
373
469
683
750
700
1000
*
Мұнай мен газдың басты ресурстары, сонымен қатар Атлант және Үнді мұхиттарында да орналасқан. ХХ ғасырдың 70 жылдарының басында теңіз және мұхит қайраңында мұнай мен газды өндірумен 21 мемлекет айналысып, геофизикалық және бұрғылау жұмыстарын 46 мемлекет жүзеге асырса, 5 ел оған дайындалған. 80-жылдардың басында континенталды қайраңды меңгеруге 100 ел қатысып, оның ішінде теңіз мұнай-газ кен орындарын меңгеруді 37 ел жүргізген. Теңіз кен орындарын іздеу-барлау және оларды игерумен 90-шы жылдарда 136 компания және 118 мемлекеттің фирмалары айналысты. Осы жылдары Әлем мұхитының континенталды қайраңында мұнай-газ өндіру жылына 900 млн. т., (1 тонна мұнайға 1200 м3 газ тең келеді). Ол әлемдегі мұнай-газ қорын өндірудің 35% құрайды.
Қазіргі уақытта теңіз қайраңда көмірсутектер ресурстарын меңгеру жұмыстарын 120-дан астам мемлекет жүргізуде. Теңіз қайраңында 2000 мұнай және газ кен орындары ашылған. (1.2-сурет)
1.2-сурет. Әлемде мұнай және газ теңіз қайраңы кен орнындары (Ресейсіз)
1 - ұңғымалардың аз санымен өндіру; 2 - кәсіптік өндіру аймақтары;
3 - өндірудің келешегі зор аймақтары (аудандары)
Әлем мұхиты қайраңында мұнай мен газға өте бай болып келетін Парсы (Әлем қорының жартысынан астамы), Мексика және Гвиней шығанақтары, Оңтүстік Шығыс Азия теңіздері, Бофорт және Солтүстік теңіздері, Маракайбо (Венесуэла) лагунасы.
Әлемдегі ашылған аса ірі алып кен орнындары: Саффания (Сауд Арабиясы) қоры - 5 млрд. тонна болып бағаланады, жылдық шығым көлемі 75,5 млн. тонна; Мара-кайбо лагунасы қоры - 7 млрд. тонна; Норз Даум (Катар) газ қоры - 71 трл. м3.
Қазіргі уақытта Кариб теңізі, Мексика шығанағы, Сауд Арабиясы мен Кувейт жағалауларында, Солтүстік және Норвегия теңіздерінде, Аляска қайраңында, сонымен қатар басқа да теңіз акваторияларында мұнай мен газ өндіру аса үлкен қарқынмен жүргізілуде.
1.2 Мұнай кен орындарын меңгеру ерекшеліктері
Теңіз қайраңында мұнай және газ кен орындарын меңгеру, құрлықтағы барлау мен игеру жұмыстарынан түбегейлі ерекшелінеді. Теңіз қайраңында бұл жұмыстарды жүргізудің күрделілігі спецификалық ерекшеліктеріне, қоршаған ортаға, инженерлік-геологиялық зерттеулерге, техникалық мүмкіндіктердің жоғары құндылығына, дәрігерлік-биологиялық проблемаларына, жұмысты су астында жүргізу қажеттілігіне, теңізде объектілерді пайдалануға, құрылысты ұйымдастыруға және бүгінгі күнгі күрделі техника мен жаңа технологияны тиімді қолдануға байланысты.
Теңізде қоршаған ортаны зерттеу - теңізде жұмыстарды жүргізу жағдайын, техникалық мүмкіндіктерін, мұнай кәсіпшілік объектілерді пайдалану және құру мүмкіндігін анықтайтын гидрометеорологиялық факторларға байланысты сипатталады, олардың негізгілері: ауаның температуралық жағдайлары, жел, теңіз толқыны, су ағысы, су деңгейі, теңіздің мұз жабыны, судың химиялық құрамы және т.б. болып табылады. Осы факторларды есепке алу олардың теңізде мұнай-газ өндірісінің және іздеу-барлау жұмыстарының техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне әсерін бағалауға мүмкіндік береді. Теңізде мұнай кәсіпшілік құрылымдары құрылысын теңіз түбінде орнату инженерлік-геологиялық зерттеулерді мұқият жүргізуді талап етеді. Мұнай кәсіпшілік құрылымдарының іргетастарын жобалауда сол жердегі грунтты инженерлік-геологиялық зерттеу сапасына және толықтығына көңіл аударылады. Мәліметтердің нақтылығы мен толықтығы құрылымды пайдалану қауіпсіздігін және жобаның үнемділігін анықтау үшін аса қажет. Теңіз тереңдігі артуымен кен орынды игеру құны да өсе түседі. Нақтырақ айтсақ, теңіз кен орнының 30 метр тереңдікте игеру құны құрлықтағыға қарағанда 3 есе жоғары, 60 метр тереңдікте - 6 есе, ал 800 метр тереңдікте - 12 есе көп болады.
Соңғы жылдары үлкен ғылыми-зерттеу жұмыстары, сондай-ақ ұңғымаларды суасты пайдалану жабдықтарының толық кешенін тәжірибелік-өндірістік пайдалану жұмыстары жүргізілуде. Мұзды жағдайларындағы теңіз кен орындарын суасты пайдалануына аса үлкен мән беріліп зор көңіл аударылуда. Бұл техникалық мүмкіндіктерге мұздың әсерін болдырмауымен, навигациялық қауіп пен қатер, өрт қаупін болдырмауды және кен орынды меңгеру үнемділігін қамтамасыз етілуді талап етеді. Терең суларда жұмыс жүргізуге кедергілерге - ұңғыманы бұрғылауға мүмкіндік беретін су тереңдіктерімен берілген кезеңде экономикалық тұрғыдан мұнай-газ өндіру нысаналы болып табылатын су тереңдіктері арасының алшақтығының ұлғаюы жатады.
Әсіресе мұз аралық кезеңде суастында құбыр желілерін төсеу, зерттеу және жөндеу жұмыстары ең басты проблема болып табылады. Теңізде механикалық мүмкіндіктерді және негізінен суасты игеру тәсілі үшін техниканы пайдалану гидротехникалық құралдарымен жүзбелі қондырғылардың суасты бөліктерін жөндеу және тексеруде қауіпсіз суасты техникалық жұмыстарды жүргізуді қамтамасыз етуді талап етеді. Техникалық сұрақтарды шешумен қатар экстрималды жағдайда адамның тіршілік етуі мәселелерін, сондай-ақ суастында жұмыс жасағанда адамның тіршілік етуін жылумен қорғаудың дәрігерлік-техникалық аспектілерінің мәселелерін шешу керек.
Теңізде мұнай-газ кен орындарын іздеу-барлау мен игеру жұмыстары - аса тәуекелділікке байланысты болатын операциялар. Олардың техникалық жағы аса күрделі және өте қымбат. Осындай кен орнындарды меңгерудің негізгі мәселелері онда жұмыстарды жүргізудің техникасы мен технологиясын тиімді пайдалануға байланысты.
Теңіз кен орындарын іздеу-барлау және игеру жұмыстары әдетте екі кезеңде жүргізіледі. Бірінші кезеңде мұзаралық кезеңде геологиялық іздеу-барлау жұмыстары жүргізіледі, екінші кезеңде мұнай-газды тасымалдау және дайындауда үзіліссіз өндірістік цикл үдерісі жыл бойы жүргізіледі, оның ішінде жұмыс қысқы уақытта да жүргізілетін болғандықтан сенімді техника мен технология және технологиялық параметрлер әрбір нақты адамның жұмысының қауіпсіздігін қамтамасыз ететін, ұзақ мерзімді, жоғарғы сенімді талаптарға сәйкес конструктивті шешімдерді қажет етеді.
Жоғарыда 1.1-бөлімде атап кеткендей, Континенталды қайраң деп топографиялық жағынан теңіз жағына қарай құрлықтың созылуын түсінеміз. Ол таяз судың деңгейінен еңісі күрт өзгеретін түбекке дейін континенттің жанындағы аймақ (1.3-сурет). Күрт өзгеретін жерді континенталды қайраңның шеті деп атайды. Көбінесе шетті 200 метр тереңдікте шартты белгілейді, бірақ кей жағдайда еңістің күрт ұлғаюы 400 метр тереңдіктен немесе 130 метрден таяз тереңдікте болады.
Теңіз және мұхит қайраңдарының мұнай-газ ресурстарын меңгерудің тәжірибесі бойынша, аса қомақты күрделі қаржы салғанға қарамастан теңіз кен орындарында көмірсутек шикізатын өндіру көп пайда әкеледі. Қайраңда табылған мұнай және газды сатудан келетін пайда шығындарды 4 еседен артық өтейді. Теңіз акваторияларында іздеу-барлау жұмыстары жалпы кен орынды меңгеруге кететін шығындардың 10%-ынан 20%-ына дейін құрайды.
1.3-сурет. Континенталды қайраңның кескін сұлбасы
Теңізде кен орнындарды меңгеруге қажетті жалпы күрделі қаржы - климаттық жағдайларға, кен орынның тереңдігіне және қызмет көрсету жаға базасының алыстығына, алынатын қорға, ұңғымалар дебитіне, жалпы бұрғылау үдерісіне, теңіз жабдықтарын орналастыруға, өндіруге, теңіз жағдайында өнімді жинау, дайындау және тасымалдауға, автоматизациялау аумағында ғылыми-техникалық прогрестерге тәуелді болады.
Теңізде мұнай-газ кен орындарын меңгеру ерекшеліктеріне келесілерді жатқызуға болады:
1) теңіз гидрометереологиялық жағдайларын ескере отырып, арнайы гидротехникалық құрылымдарды (жүзбелі кранды монтажды кемелер, қызмет көрсету кемелері, құбыр төсеу баржалары және т.б.), геофизикалық, геологиялық іздеу-барлау жұмыстары және мұнай кәсіптік объектілерін салу, бұрғылау, ұңғымаларды пайдалану және жөндеу, мұнай өнімдерін жинау және тасымалдау;
2) теңіз тұрақты платформалары, эстакадалық алаңдар, жасанды аралдар, өздігінен көтерілетін және жартылай батпалы жүзбелі қондырғылар және басқа құрылымдар, көлбеу бағытталған ұңғымалар тобын бұрғылау;
3) берілген кен орны немесе кеніш үшін жобалау кезінде тиімді ұңғымалар торын таңдау, өйткені теңіз жағдайында үлкен қиындықтарға байланысты олардың тығыздығын өзгертуде, алдын ала құрылған суасты коммуникация желілерін өзгерту қиындықтар туғызады, ал кейбір жағдайларда тіпті мүмкін де болмайды;
4) ұңғымалардың тиімді санын орналастыру үшін тұрақты платформалар, эстакадалық алаңдар, жүзбелі пайдалану палубаларын және басқа құрылымдардың тиімді конструкциясын және санын таңдау (қабаттардың орналасуына, ұңғымаларды өткізу мерзімдеріне, ұңғымалар арасындағы арақашықтыққа, олардың дебиттеріне байланысты);
5) гидротехникалық құрылымдар сапасы мұнай-газ кен орындарын игеру мерзімдерінің ұзақтылығына, беріктігіне сәйкес болуы тиіс.
Байланысты телефондық және телеграфтық каналдар байланысының көп санын геостационарлы спутниктер арқылы қолдануға мүмкіндік беретін аппаратуралар кешенінен тұратын техникалық және навигациялық байланыс мүмкіндіктері.
ЭЕМ-на мәліметтерді енгізуге дайындауды және кемеде мәліметтерді өңдеуді қамтамасыз ететін көп каналды сандық сейсмикалық станциялардың ақпараттарын өңдеуге арналған геофизикалық, аппара-туралар және жабдықтар кешенінен тұратын геофизикалық жұмыстарды жүргізуге арналған техникалық мүмкіндіктер;
6) мұнай және газ ұңғымаларың терең барлама бұрғылауға арналған техникалық мүмкіндіктер (өздігінен көтерілетін жүзбелі бұрғылау қондырғылары, жартылай батпалы жүзбелі бұрғылау қондырғылары, бұрғылау кемелері), суасты сағалық жабдықтары кешені.
геологиялық-инженерлік зерттеулерге арналған техникалық құралдар;
7) теңіз тұрақты платформалардан тұратын мұнай-газды өндіру және пайдалануға бұрғылау техникасы, мұнай-газды өндіру жабдықтары, мұнайды-газды суасты өндіру жабдықтары, солтүстік және арктикалық аквоторияларда мұнай-газ өндіру және меңгеруге арналған техникалар, басқару және бақылау жүйесі;
8) теңіз гидротехникалық құрылымдары, жағалаудағы мұнай-газ жинау базалары, мұнай-газ желілері, мұнай-газ тасымалдауды басқару мен бақылау жүйесіне кіретін мұнай-газды дайындау және тасымалдаудың техникалық құралдары;
9) гидротехникалық құрылымдарын құру және монтаждау жұмыстарына арналған техникалық құралдар, объектілер құрылысы және құбыр желісін төсеу жабдықтары, кранды монтаждау кемелері, түсіру және тасымалдау баржалары, құбыр төсейтін баржалар;
10) суасты және сүңгуір техникасы, сүңгуірлерді және акванавттарды жабдықтау жүйесі;
11) теңіздегі жұмыстарға қызмет көрсету техникасы, көп нысаналы кемелер, буксирлер, өрт сөндіру кемелері, ашық фонтандауды жою кемелері, тік ұшақтар және т.б.;
12) қоршаған ортаның ластануының алдын алудың техникалық құралдары: төгілген мұнайды жинайтын, ластанушы және улы заттарды бейтараптандыратын химиялық реагенттердің бондық бөгеттері.
Теңіз кен орындарын игеруге кедергі жасайтын факторлар
Табиғи көмірсутектер кеніштерін игеруді қиындататын және оның тиімділігін төмендететін көптеген әртүрлі факторлар кездеседі. Тиімділігін төмендететін факторлар көбінесе мұнай кен орындарын меңгеру жұмыстарында кездеседі.
Олардың ең маңызды факторлары:
1) кеніште фильтрацияның сыйымдылық қасиеттерінің біртекті еместігі;
2) қабаттағы фазалардың жағымсыз жылжымалы қатынасы;
3) газды жоғарғы жағынан, су төменгі жағынан фильтрациялануға алып келетін фазалардың гравитациялы бөлінуі;
4) су және газ конустарының пайда болуы.
Жеке немесе бірге орындалатын осы факторлар қабатты қоршап алу әсерінің төмендеуіне, яғни мұнайбергіштіктің төмендеуіне әкеліп соқтырады. Мұнайбергіштікке әсер ететін тағы бір фактор - ол, сумен мұнайды ығыстыру тиімділігі. Бұл фактор көбінесе, микроскопиялық қоршап алу коэффициенті деп аталады.
Мұнай тұтастарының пайда болуы (яғни, мұнай ығыспайтын аймақ) көбінесе өткізгіштігі бойынша біртекті емес қабаттарда мұнайды сумен немесе газбен ығыстыру әдісімен байланысты болады. Бұл тиімділік жоғары тұтқырлы мұнайды ығыстыру жағдайында өседі, ығыстырушы (су, газ) және ығысушы (мұнай) фазалардың қозғалуларының жағымсыз қатынастары анық болады.
Өткізгіштігі бойынша қабаттың біртекті болуы сулану тілдерін құрап, өткізгіштігі төмен қабат аумағынан өтіп, жоғары мұнайға қанығатын аймақтарда мұнай тұтастары пайда болады.
Су және газ конустарының пайда болуы (1.4-сурет).
Статикалық теңдестіру жағдайларында, яғни ығысу үдерісіне дейін қабаттарда мұнай, газ және су тығыздықтарына сәйкес орналасады. Еркін газ болған жағдайда, ол құрылымның жоғарғы жағында орналасқан газ телпегін (шапкасын) құрайды.
1.4-сурет. Су конусының пайда болуы:
a - өндіру алдында фазалардың тұрақты таралуы; б - конус пай-да болуының бірінші стадиясы: СМШ - бетінің қисаюы; в - конустың перфорациялық тесіктерге өтуі, мұнай және судың бір мезгілде өндірілуі.
Одан кейін қабаттың мұнайға қаныққан бөлігі немесе мұнай аймағы, оның астында табан суы орналасады.
Өндіру үдерісінде бұл теңдесу қысым градиентін құрудан бұзылып, әсіресе үлкен мәнге өндіру ұңғымалардың түп аймағы ие болады. Қысым градиенттердің үлкен мәндері фазалардың шартты бөліну шекараларының пішінінің өзгеруіне әкеліп соғады (яғни, су-мұнайлы және газ-мұнайлы шектесу), олар ұңғыма тесіктерінің жағына қарай жылжиды. Қысым градиентін тым үлкейткенде судың немесе газдың ұңғымаға өтуі жылдам болып, нәтижесінде мұнай дебиті азаюы мүмкін. 1.4-суретте су конусының пайда болу үдерісін анық көруге болады.
Газ бен судың мұнайға қарағанда жылжуы жоғары болғандықтан конустың болуы қабатты ығыстыру үдерісімен қоршауға азайып, мұнайды өндіру жағдайы нашарлайды (үлкен газды фактор, өнімнің тым сулануы, мұнай дебитінің азаюы және т.б).
Қабат қоршауына әсер етудің төмен коэффициеті.
Жоғарыда айтылғандай, қабаттың біртекті еместігі және фазалардың жылжуларының, тығыздықтарының тиімсіз қатынастары қабат қоршауына әсер етуді төмендететіні белгілі, яғни игерудің жоғарғы деңгейлі көрсеткіштерін алуға мүмкіндік бермейді.
1.5 Инженерлік зерттеулер
Теңіз техникалық құрылымдардың құрылысы, құрылыс орнында және зертханаларда кешенді инженерлік зерттеулер жүргізуді талап етеді.
Инженерлік зерттеулер көлемі және құрамы тапсырыс берушінің техникалық талаптарына сәйкес зерттеу ұйымдарында жасалған инженерлік зерттеулер бағдарламасына: зерттеу ауданына қарай әкімшілікке қарайтын көрсетумен обьектінің аталуымен орны, жергілікті жағдайдың және ауданның қысқаша физикалық-географиялық сипаттамасы (климат, рельеф ерекшеліктері және т.б.), ауданды зерттеу туралы мәліметтер, қолда бар материалдарды талдау нәтижелері және оларды пайдалану туралы ұсыныстар: зерттеулерді орындаудың бірізділігі, әдістері, көлемдері, күрделі табиғи жағдайлар категориясының негіздері; зерттеулердің жеке түрін жүргізу орындары мен аудандарын негіздеу, зерттеулерді жүргізуде қоршаған ортаны қорғаумен байланысты талаптар; зерттеу жұмыстарын қауіпсіз жүргізуге және технология өнімділігіне, ұйымдарға қойылатын талаптар кіреді. Инженерлік-геологиялық зерттеулер мәліметтері құрылымдарды құрумен пайдалануда гидрогеологиялық жағдайлардың, грунттық жағдаймен қасиетінің, физикалық-геологиялық үдерістердің дамуының болу мүмкін өзгерістердің болжамын жасауды қамтамасыз ету керек.
Теңіз табанын зерттеудің мәліметтері құрылымды жобалаудың келесі кезеңдерінде қажет:
Құрылымның түрі мен құрылысының орнын анықтауда;
Құрылымды жобалауда;
Құрылыс жұмыстарын жүргізу үшін техникалық талаптарды жасауда;
Монтаждауда;
Пайдалану кезінде құрылымды бақлауда.
Бірінші кезеңде грунт туралы ақпараттар беткейлі болуы мүмкін, ал келесі кезеңдерде зерттеулердің нақты мәліметтері қажет болады. Беткейлі зерттеулерге: шағылдырғыш жүйелерді қолдану мен кең тор бойынша онша терең емес сейсмикалық профильдеу, акустикалық профильдеу негізінде алынған учаскелерден грунт сынасын алу, батиметрикалық зерттеулер және теңіз түбінің топографиясы, акустикалық зерттеулер мәліметтерімен дұрыстау үшін керн алумен бір-екі ұңғыманы бұрғылау кіреді, бұған ағыстар мен толқындарды өлшеу де кіреді.
Нақты инженерлік-геологиялық зерттеулер гидротехникалық құрылымдар түріне тәуелді болады.
Грунт жыныстарын зерттеу платформаны қондырғаннан кейін оның элементтері әсер ететін жыныстардан төмен тереңдікте жүргізіледі. Грунтты зерттеуге теңіз табаны деңгейінен 12 метр төмен тереңдікке дейін табиғи зоналардан сынама алу және қабаттар арасы интервалы 3 метр, 60 метр тереңдікке дейінгі тереңдіктерден және 7,5 метр төмен 60 метр тереңдіктерден санама алу кіреді. Теңіз түбінен әрбір 1 метр сайын сынама алынады.
Мұхитты зерттегенде екі шартты сақтау тиіс, әр түрлі зерттеу орында-рында шруфтардың орналасуы болашақ құрылымға қатысты теңіз түбіндегі қабылдағыш датчиктерін қондыру мен дәлдігі болуы шарт. Зерттелетін аудан орналастырудағы мүмкін қателіктерді ескерумен құрылымның негізі сипаты жеткілікті үлкен болуы керек. Жоба бойынша құрылым дәл орнына орналастырылуы тиіс, мысалы: таңдалған орнынан ауытқуы тек 15-45 метр болуы мүмкін (1.6- және 1.7-суреттер).
Шетелдердің тәжерибесінде гравитациялық платформалар үшін грунттық беттік қабаттың өзгерістіктері туралы нақты ақпараттарды конустарды ба-тыру арқылы зерттеумен (КБЗ) алады. Қадалы платформалар үшін грунттың тереңірек қабаттарының өзгеріштігінің маңызы бар. Шруфтарды бұрғылау және жыныстарды сынау бойынша зәкірлермен тұрақтандырылатын (су тереңдігі 200 метр дейін) бұрғылау кемелерімен, су тереңдігі 200 метр артық болғанда динамикалық тұрақтандырылатын кемелермен жүзеге асырылып зерттеледі.
Алынған ақпаратты жинау және өңдеу уақыты нақты жағдайларға тәуелді болады. Теңіздегі және құрлықтағы зерттеулер арасында айтарлықтай айырмашылықтар болады. Бағыттаушымен және аралық тізбектермен бұрғылау ірге тастың ыңғайсыз өзгеруіне әкелуі мүмкін, бұл тәжірибеде тұрақты платформалардың құрылысында жиі кездеседі.
1.6-сурет. Теңіз түбі жынысын зерттеудің типтік үлгісі
1 - платформаның табаны; 2 - сынамалар (үлгілер) алу үшін қазылған шурфтар; 3 - конусты енгізу бойынша зерттеулерге арналған шурфтар; 4 - теңіз түбіне конусты енгізу бойынша зерттеулер (13 операциялар)
1.7-сурет. Солтүстік теңізде платформаны орнату үлгісі
1 - қондырылған платформаның көрінісі; 2 - конусты енгізу бойынша зерттеулер (центрден 145 м); 3 - алаңды зерттеулердің шекарасы;
4 - жоба бойынша платформаны орнату центрі; 5 - үлгілер алынып қазылған шурфтар; 6 - шурфтарды қазу және конусты енгізу бойынша зерттеу
1.6 Мұнай орындарын меңгеруге арналған техникалық құралдардың негізгі түрлері
Теңіз қайраңында мұнай және газ кен орындарын меңгеруге арналған техникалық құралдар кешені көптеген бірегейлі және қымбат бағалы гидротехникалық құрылымдардың типтері мен түрлерінен, геологиялық бар-лау және мұнайкәсіптік жабдықтардан, байланыс, навигациялау, қоршаған ор-таны қорғау жүйелерінен және басқа да техникалық құрылғылардан тұрады (1.3-кесте). Оның құрамына жұмыс жүргізілетін ауданда қоршаған ортаның жағдайларын зерттеуге арналған техника кіреді. Бұл мақсаттарды орындау үшін - қоршаған ортаны кешенді зерттеу бағдарламаларды және әдістемелерді жасайтын техникалық құралдармен жабдықтаған, оның ішінде ғылыми-зерттеу гидрометеорологиялық станциялар, қадалы құрылыстардағы автоматтық станциялар, батиметриялық жағдайларды зерттеу техникасы, судың химиялық құрамы, толқындаулар, ағыстар және т.б. айналысатын бірнеше ғылыми-зерттеу жұмыс орындары, орталықтар және мекемелер жұмыс атқарады.
Теңізде мұнай-газ кен орындарын меңгеруге арналған техникалық құралдар
1.3-кесте
Қоршаған ортаны қорғау техникасы
Ғылыми - зерттеу кемелері, гидрометереологиялық жағдайларды зерттеу техникасы және т.б.
Байланыс және навигация құралдары
Тұрақты спутниктік байланыс, навигациялық спутниктік байланыс кіретін апаратура кешені.
Геофизикалық жұмыстар техникасы
Геофизикалық кемелер, ақпаратты өңдеу аппаратурасы мен жабдықтары, радионавигациялық автоматты байланыс.
Терең барлама бұрғылау техникасы
Жүзбелі бұрғылау қондырғылары (ӨК ЖБҚ, ЖБ ЖБҚ, БК), суасты сағалық жабдықтар кешені.
Инженерлік - геологиялық зерттеулердің техникалық құралдары
Тізбекті бұрғылау құралдары, ЭЕМ-ді ақпаратты өңдеумен нақты зерттеудің арнайы кемелері.
Пайдалану ұңғымаларын бұрғылау және мұнайды өндірудің техникалық құралдары
Теңіз тұрақты платформалары, өндіру жабдықтары, суасты өндіру құралдары.
Құру - монтаждау жұмыстарын жүргізу техникалық құралдары
Жүжбелі крандар, қадалар қағатын техника, суасты құбыр төсеу жабдықтары.
Мұнай - газды дайындау және тасымалдаудың техникалық жабдықтары
Жағалаулық базалар және теңіздегі гидротехникалық құрылымдар, мұнай - газ құбыр жүйелері.
Суасты және сүңгуірлік техникасы
Суасты аппаратурасы бар кемелер, тіршілік бар, тіршілік жоқ аппараттар.
Қоршаған ортаны қорғау техникасы
Теңіздің ластануын алдын алатын техникалық құралдар.
Теңіздегі жұмыстарға қызмет көрсетудің техникалық құралдары
Көп нысаналы кемелер, буксирлер, өрт сөндіру кемелері, баржалар, арнайы кемелер, тік ұшақтар және т.б.
Байланыс және навигациялық техникалық құралдар - аппаратуралық кешеннен, геостационарлық жер серіктері байланысы арқылы көптеген телефондық және телеграфтық үлкен сенімділік дәрежесімен (99,9%), автоматтық режимде жасайтын навигациялық жер серіктері жүйелерін кең пайдалануға мүмкіндік беретін және т.б. аппараттық кешендерден тұрады.
Геофизикалық жұмыстарды жүргізуге арналған техникалық құралдар - геофизикалық кемелерден, ақпараттарды автоматты өңдеуге арналған көп ка-налды цифрлы сейсмикалық, кеме бортында деректі материалдарды ЭЕМ енгізуге дайындау және өңдеуді қамтамасыз ететін станциялар, аппараттар мен жабдықтардан тұрады. Жұмыстарды жүргізу координаттарын жер серіктері байланысы арқылы анықтайды.
Терең мұнай және газ ұңғымаларын барлама бұрғылауға арналған техникалық қондырғылар (батырылатын жүзбелі бұрғылау қондырғылары, өздігінен көтерілетін жүзбелі бұрғылау қондырғылары, жартылай батпалы жүзбелі бұрғылау қондырғылары, бұрғылау кемелері), суасты сағалық кешен;
Геологиялық-инженерлік іздеулер үшін керекті техникалық құралдар - ко-лонкалы бұрғылау құралдары, толық зерттеулердің мәліметтерін ЭЕМ арқылы өңдейтін арнайы кемелер.
Пайдалану, бұрғылау және мұнай мен газды өндіруге арналған техника құрамына - ТТП-ның әр түрлі типтері мен конструкциялары, мұнай және газ өндіруге арналған жабдықтар, суасты мұнай мен газды өндіруге арналған техникалық құралдар, бақылау және басқару жүйелері, солтүстік және арктикалық акваторияларда мұнай мен газ өндіру және игеруге арналған техникалық құралдар кіреді.
Мұнай мен газды дайындау және тасымалдауға арналған техникалық құралдар - теңіздік гидротехникалық құрылыстар, мұнай мен газды сақтауға арналған жағалық базалар, мұнай-газ құбырларын, мұнай мен газды тасымалдауға арналған бақылау және басқару жүйелері және т.б.
Құрылыс-монтаж жұмыстарына гидротехникалық құрылыстар - , ТТП әр түрлі типтері және басқа құрылыс обьектілері, құбыр құрылыстарының (суас-ты және құрлықтағы) құралдары, кранды-монтаждық қемелер, түсіретін және тасымалдау баржалары, қадалар қағуға арналған жабдықтар, құбыржелілерді төсейтін баржалар және басқа техникалық құралдар кіреді.
Суасты және сүңгуір техникасына - ішінде адамдар бар және адамдар жоқ аппараттар (жүзбелі және түптік), суасты аппараттарға арналған кемелер, тіршілікті қамтамасыз ететін жүйелер, сүңгуірлер мен акванавтарға арналған жабдықтар және басқалар кіреді.
Теңіздегі жұмыстарды қамтамасыз ететін техникалық құралдарға көп мақсатты кемелер, буксирлер, зәкірлерді таратып салатын буксирлер, өртке қарсы қолданылатын кемелер, жағалық базалар жабдықтары, арнайы кемелер, тік ұшақтар және басқа техникалар құралдар кіреді.
Қоршаған ортаның ластануын болдырмауға арналған техникалық құралдар: жайылған мұнайды жинайтын кемелер, ластайтын және улы өнімдерді және басқаларды бейтараптандыруға арналған химиялық реагенттердің бондық бөгеттері және басқалар.
3.11 Жүзбелі бұрғылау қондырғыларында қолданылатын
технологиялық жабдықтар
Теңіз ұңғымаларын бұрғылаудың құрлықтағы ұңғымалармен салыстырғанда айырмашылығы шамалы (ерекшелігі тек су астындағы жабдықтың қолданылуында). Сондықтан, теңіз бұрғылау қондырғыларын жинақтау үшін құрлықтағы бұрғылау жұмыстарында қолданылатын сериялы, стандартты түйіндер мен жабдықтарды пайдалануға болады ЖБҚ-да қолданылатын технологиялық жабдықтың негізгі ерекшеліктері:
1) Бұрғылау қондырғысының шайқалу кезінде, теңселуімен байланысты, құрлықтағыдай жуу сұйығының ашық айналым жүйесін қолдануға бол-майды. Жуу сұйығының айналымы жабық жүйеде жүргізілуі тиіс.
2) ЖБҚ-да толқын әсерінен пайда болған тік теңселуді теңелту үшін, арнайы бұрғы мұнарасында орналасқан қозғалмалы кронблокқа (немесе таль блогы мен ілмек арасында орналасқан) ауысымды құрылғы ком-пенсатор қондырылады.
3) Көтеріп-түсіру операциялары кезінде негізінен кассетті түрдегі механикаланған текшелер (стеллаждар) қолданылады.
4) Барлық механизмдерге жетектеуші ретінде электр-қозғалтқыштар қолданылады.
5) Таяз ұңғымаларды қазғанда бұрғылау тізбегі ретінде шлангокабель қолданылады. Мұндай құбырлардың иілімділік қасиеттеріне байланыс-ты, аспаптың еңселуі мен орын ауыстыруы тиісті шешімін табады.
Теңіз ұңғымаларын бұрғылау жұмыстарын жүргізгенде, міндетті түрде, су-асты сағалық жабдықты орнату қажет. ЖБҚ бұрғылау нүктесіне орнатылғаннан кейін, одан теңіз түбіне (3.4-сурет) бағыттаушы арқандармен (2) уақытша суасты негізі (тұғырнама) түсіріледі. Суасты негізі төртбұрышты қорапқа ұқсас пісірілген конструкция. Оның ортасына, жоғары жағы конус тәрізді төлке (3) орналасқан. Негіз бұрыштарына қысқа таяқшалар (5) бекітілген, олар арқылы бағыттаушы арқандар өткізіледі. Негізді арнайы қондырғы аспабымен (негізбен, байонетті қосылыспен жалғасқан) бұрғылау тізбегімен түсіреді. Отырғызу кезінде негіз астындағы металл пластинкалары ысырылғанда, байонетті қосылысты босату мүмкіңдігі туады. Онан кейін, бағыттаушы арқандар (2) арқылы суасты негізге бағыттаушы құбырлар тізбегінің орнын қазу үшін, бұрғы қашауы (6) түсіріледі. Қашау үстіне екі кронштейні (тіреуіші) бар бағыттаушы құрылғы (7) орнатылған. Су асты негіздің конусына қашауды енгізгенде кронштейндер ашылады және (9) арқандармен құрылғы жоғары көтеріледі. Егер бағыттаушы құбырлар тереңдігі бір рейсте қазып өтілмесе, кронштейндер бірнеше рет пайдаланылуы мүмкін. Егер теңіз түбіңдегі жыныстар өте жұмсақ болса, онда бағыттаушы тізбек бұрғылау құбырларымен түсіріліп, оның астындағы аралық, гидромониторлы сұғындамалармен жабдықталған аспаппен өтіледі.
3.4-сурет. Теңіз ұңғымасын бұрғылауға арналған алғашқы қашауды түсіру 1 - суасты негіз; 2,9 - арқандар; 3 - төлке; 4 - конус; 5 - қысқа таяқшалар; 6 - қашау; 7 - бағыттаушы құрылғы; 8 - кронштейндер
Бағыттаушы тізбекті орнатқаннан кейін, бағыптаушы арқандардың тұрақты түйінін жинақтайды. Бұл түйін төртбұрышты қырлары бар тегіс рамадан тұрады, оның қырлары сфераға сәйкестендіріліп егелген. Бұл жағдай тізбекті конусқа орнату кезінде теңіз түбінің тегіс болмауынан пайда болатын суасты негізінің көлденең ауытқуын теңестіруге мүмкіндік береді. Рама бұрыштарына арқан бойлай өтетін тілігі бар бағыттаушы өзектер орналасқан, оның орталық бөлігіне бағыттаушы тізбектің жоғары кұбыры бекітіледі. Бұрғылау құбырларын бағыттаушы тізбектен ажыратқаннан кейін, оларды ЖБҚ-на көтереді, сонан кейін ашылатын бағыттаушы кронштейндерді пайдаланып, сағалық құбырлар орнын қазуға арналған кашау түсіріледі. Сағалық құбырлар орнын қазғанда бұрғылау сұйығы сораптармен бұрғылау тізбегіне айдалып, су асты қадаушасы арқылы кемеге қайта оралады.
Бұл жағдайда ұңғыма сағасына САСЖ орнатылады. САСЖ Құрамына 7-14 МПа қысымға есептелген әмбебап превентор, оның үстіне топсалы қосылғыш түиіні қондырылған. Қосылғыш арқылы САСЖ-пен суасты қадаушасының төменгі шеті жалғанады. Сағалық тізбекті түсіргеннен кейін, оны гидравликалық сынаудан өткізеді. Сағалық тізбектің астын бұрғылау мақсатында, ұңғыма ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қазіргі таңда дүниежүзілік мұнай және газ кәсіпшілігінде континенталді қайраңда мұнай және газ ресурстарын меңгерудің аса күрделі және маңызды мәселелері тұр. Бұл мәселенің маңыздылығы энергияның көзіне деген қызығушылық өсіп келе жатқан дүниежүзілік сұранысқа байланысты болып отыр, ол ең алдымен жанар-жағармай және химиялық шикі заттарға деген сұраныс. Теңіз қайраңында көмірсутектердің қорларын меңгеру жақын арадағы он жылдықта бүкіләлемдік энергетикалық қажеттіліктерді қамтамасыз етуде өте маңызды рөл атқарады.
Теңіз мұнай-газ кен орындарының өзіндік спецификалық шарттары - кең көлемдегі аса ерекше: кен орынды игерудің принциптік сызбасын таңдаудан бастап, өндірілетін өнімнің көлемін есептеуді орындағанға дейін және оның физикалық-химиялық қасиеттерін, гидрометрологиялық шарттардың қаталдығын, олардың жағажайдан алыстығын, теңіздің тереңдігін, жағажайлық инфраструктурасының игерілу дәрежесін, өндірілген өнімнің бағытталуы және т.б факторларға байланысты кешенді сұрақтарға жауап беруді талап етеді. Меңгерудің технологиялық сызбанұсқасы үшін геологиялық-техникалық жобалаудың, шоғырдың пішіні мен өлшемі туралы аса сенімді мағлұматтардың жаңа әдістері қажет болады; сонымен қатар бұрғылау темпі қондырғы объектілерін енгізу реттілігімен есепке алынады. Дүниежүзілік мұхиттың жалпы көлемі барлық ғаламшарымыздың төрттен үш бөлігін алып жатқаны белгілі, оның ішінде шамамен 10%-ы материкті еңіске тиесілі, ол континентальді қайраң деп аталады. Дүниежүзілік мұхит акваториясының шөгінді жынысты бассейндерінің ауданы шамамен алғанда, 55 млн км2 құрайды. Онда мұнай мен газдың 2500 кен орнындары ашылған, мұнда өндірілетін мұнай қорның көлемі 130 млрд.т және газ қорның көлемі 70 трлн м3. Қазақстан басқа мем-лекеттермен салыстырғанда, континенталді қайраңның аздаған ғана бөлігін қамтиды. Мұнда Әлемдік мұхитқа қарайтын көмірсутектердің дүниежүзілік қорның бір ғана бөлігі болжаланған. Мұның барлығы көптеген мемлекеттер мен компаниялардың күшінің арқасында қолжетімді болды, онда құрамы бо-йынша теңіздің жаңа мұнай кәсіпшілігі қалыптастыруда. Ол өзінің мәні бо-йынша ғарыштыққа дес бермейтін, тиімді кәсіпшілік түріне айналды. АҚШ-та тек 1% ғана жұмыс істеп тұрған теңіз ұңғымалары пайдаланылады, алайда олар барлық өндіріліп жатқан мұнай мен газ өнімінің 13%-ын құрайды. Дегенмен, теңіз ұңғымаларын бұрғылауға кететін шығындар әртүрлі акваторияларда айтарлықтай өзгешеленеді. Мысалы, Солтүстік теңізінің оңтүстік бөлігіндегі бір ұңғыманың құны 2,5 млн. американдық доллар болса, ал солтүстік бөлігінде шамамен алғанда 5 млн. доллар. ХХ ғасырдың екінші жартысында жалпы техникалық прогрестің әсерінен айтарлықтай сапалы дамыған меңгерудің жаңа техникасы мен технологиясы, мұхиттар мен теңіздердің акваторияларындағы мұнай мен газды өндіретін және тасымалдау құралдары пайда болды. Жаңадан тұрақты (стационарлы), өздігінен көтерілетін, жартылай батпалы жүктемелі платформалардың және бұрғылау кемелерінің конструкциясы қалыптасты. Сонымен қатар теңізде мұнай-газ кен орындарын меңгеруді күрделендіретін барлық шарттары - ғылыми - техникалық үдеріске, жаңа материалдарды игеруге тез ықпал етеді. Осы кезеңнің ішінде жұмыс істеп тұрған әртүрлі жүзбелі бұрғылау қондырғылардың жалпы саны 200 бірлікке жетті. Дүниежүзілік мұхиттың ең терең аймақтарында кернді алуға арналған ұңғымалар теңізде 2000 тереңдікте бұрғыланған. Жағадан қашық бұрғыланған ұңғымалардың саны бүгінгі таңда 70 мыңға жетеді. Қазір жылына 3,5-4 мың ұңғыма бұрғыланады. Орташа пайдаланушы платформалар 300 м тереңдікте орнатылған. Қазіргі таңда Каспий, Жерорта, Солтүстік теңіздерінің, Мексика және Парсы шығанағының, Суэцк каналының қайраңы кен орындарын меңгеруде айтарлықтай тәжірибе жинақталды. Соңғы он жыл ішінде Анголаның, Қытайдың, Үндістанның, Вьетнамның, Нигерияның, Аустралияның және т.б. теңізді кен орындарын меңгеру қарқынды түрде дамып келе жатыр. Техникалық құрал - жабдықтар мен технологиялардың әрі қарай өте қарқынды дамуы мұнай мен газды өндіру мен іздеу-барлау жұмыстарын континентальді қайраңның аса терең суларында жүргізуге мүмкіндік берді. Дүниежүзілік мұхиттың, сонымен қатар мұз болып қатып жатқан акваториялардың тереңдіктерін әрі қарай меңгеру ғылыми және техникалық қатынаста дамыған елдерге ғана тән, себебі ол үлкен капиталдық салымдарды қажет етеді. Осындай шаралардың сәттілігі тек қана бірнеше мемлекет бірігіп орындаса ғана пайда береді (мысалы, Ұлыбритания, Норве-гия, Дания Солтүстік теңіздің ресурстарын ірі американдық компаниялардың көмегімен игеруде; Вьетнам оңтүстік қайраңды бұрынғы КСРО, содан кейін Ресейдің көмегімен меңгеруде).
Біздің елде өткен ғасырдың 90-шы жылдарының басында республикадағы мұнай мен газдың дайындалған қорлар көлемін ұлғайта алатын ірі кен орындарын ашуды Каспий теңізінің қайраңы айдынын игеру есебінен ғана жүзеге асыру мүмкін екені анық болды. Бұрынғы Кеңес кезеңінде теңіздің осы аумағында екі рет геофизикалық зерттеулер жүргізілді. Теңіз су деңгейінің түсуіне байланысты оның беті қысқарғанда, теңіз суынан босатылған кеңістікте де іздеу - барлау және егжей-тегжей геофизикалық жұмыстары орындалды. Теңіздің суы таяз аумағының едәуір бөлігінде жерүсті геофизикалық зерттеулері жүргізілді. Осы зерттеулердің қорытындыларын кешенді интерпретациялау арқылы қазіргі Қашаған, Центральная, Құрманғазы, Оңтүстік Жамбай құрылымдар тобының контурларына сәйкес келетін ірі құрылымдар белгіленді. Олар ХХ ғасырдың 80-ші жылдарының аяғында Қазгеофизика бірлестігінде салынған 2П шағылдыратын бет бойынша Каспий маңы ойпаңының жиынтық құрылымдық картасында бірінші рет көрсетілді. 1993 жылы осы карталар CGG француз ком-паниясымен бірлесіп, жете әзірленді және Атлас түрінде шығарылды. Атласқатүсіндірме жазбада аталған құрылымдардың үлкен перспективалары болжамаланды. Карталардың атласын сол кездегі ҚР Геология министрлігі мақұлдады, одан кейін ол таратылып, шетелдік мұнай компанияларына, оның ішінде Қазақстанда жұмыс істеуге ниет білдірген Қазақстанкаспийшельф ААҚ-қа да берілді. 1988-1989 жылдары осы материалдар бұрынғы КСРО-ның Мемлекеттік жоспарында қаралды және бүкіл аудан КСРО-ның стратегиялық резервтерінің аймағына жатқызылды. 1992 жылдың желтоқсанында Қазақстан Каспийде іздеу-барлау жұмыстарын бастау ниеті туралы бүкіл әлемге жариялады. Осы жылдың екінші жартысында қазақстандық мамандар тобы Каспий теңізінің қазақстандық бөлігін игерудің мемлекеттік бағдарламасын әзірледі. Каспийдің су айдынындағы мұнай-газ кен орындарын геологиялық-геофизикалық зерттеу және игеру жөніндегі бағдарламаны іске асыру үшін ҚР Үкіметінің 1993 жылғы 13 ақпандағы №97 қаулысымен Қазақстанкаспийшельф мемлекеттік компаниясы құрылды.
1993 жылдың 3 желтоқсанында ҚР Үкіметі SHELL (Голландия), STATOIL (Норвегия), MOBIL (АҚШ), BP (Англия), TOTAL (Франция), AGIP (Италия) шетелдік компанияларымен операторы Қазақстанкаспийшельф МК, ал консорциумның директоры Ж.Н.Марабаев болған халықаралық консор-циумды құру туралы халықаралық келісімге қол қойды. 1994-1996 жылдары кемінде 100 тыс. км2 алаңындағы су айдынында сейсмикалық, экологиялық, инфрақұрылымдық және басқа да зерттеулер жүргізілді. Сейсмикалық жұмыстармен Каспийдің қазақстандық секторының аймақтық құрылымы зерттелді, өте көп локалдық тұтқыштар, оның ішінде Қашаған, Құрманғазы, Қаламқастеңіз және басқалары анықталды, олардың үлкен бөлігі іздеуде бұрғылауды орнату үшін нақтыланды. 1997 жылы Қазақстанның Үкіметі ОКИ-ОК консорциумымен өнімді бөлу туралы келісімге (ӨБК) қол қойды және 1999 жылы іздеу бұрғылау басталды. 2000 жылдың шілдесінде Консорциум Шығыс Қашағандағы №1 ұңғымада мұнайдың табылғаны туралы жариялады. Ұңғымадан алғашқы алынған мұнайы бар капсуланы қолында ұстап тұрып, Елбасы, Қазақстан Республикасының Президенті Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев: Бүгін Қазақстан халқы үшін бақытты күн. Қашағанда мұнайдың ашылуы - біздің тәуелсіздігіміз, болашақта гүлденуіміз, халқымыздың өмірін жақсарту үшін үлкен көмек. Қазақстандықтардың үміттері ақталды деді.
Шығыс Қашағаннан кейін Батыс Қашаған, Қаламқастеңіз, Қайраң, Ақтоты мен Оңтүстік-Батыс Қашаған, ал ресейлік секторда Широтное және Хвалынское кен орнындары ашылды. Ашылған Қашаған кен орны республикадағы мұнай қорын 35%-ға өсіруге мүмкіндік берді. Қазір Қашағанда мұнай өндіру және Каспийдің бірқатар басқа да кен орындарында өндіруге дайындық және барлау жұмыстары жүргізіліп жатыр.
Қазақстанның континенталды қайраңы территориясындағы өндіріліп жатқан мұнай қоры 3 млрд. тонна, ал конденсат 0,3 млрд. тонна.
Елдегі бүкіл мұнай мен газ ресурстарының 23-сі Каспий теңізінің Қазақстан секторның (КТҚС) үлесінде. КТҚС-дағы көмірсутектердің қоры шамамен 12-17 млрд. тоннаға бағаланады.
Дүние жүзілік деңгейдегі үлкен жаңалық Қашаған кен орнының ашылуы болды. Қашаған кен орнының бастапқы алынатын мұнай қоры 1,7 млрд. тон-наны құрады. Қазақстанға жататын Құрманғазы құрылымын барлау, мұнай қорының едәуір өсуін қамтамасыз етуі мүмкін. Қазақстандағы мұнай өндіру болжам бойынша 2015 жылы 90 млн. тонна, ал 2020 жылы 150 млн. тоннаны құрайды. Өндірудің едәуір бөлігі КТҚС үлесіне келеді.
Анықталған болжамдар КТҚС кен орындарындағы болашақтағы мұнай өндіру көлемін жылына 100 млн. тоннаға жеткізіп және оны осы деңгейде 25-30 жыл ұстап тұруға мүмкіндік береді.
Қазақстанға тиісті Каспий теңіздегі сектордан мұнайды өндіру болжамы
Қазақстан көмірсутек шикізаттарының қоры бойынша алдыңғы қатарлы бірінші ондық мемлекеттер қатарына кіреді және мамандардың болжамымен ХХI ғасырда аса ірі мұнай мен газ жеткізушілерінің бірі болады.
Аталған оқулықтың мақсаты Дүниежүзілік мұхиттың қайраңында көмірсутектерді өндіру болашағы және оның жай-күйі, теңіз шоғырларын меңгеру негіздері, теңіз ұңғымаларын бұрғылау технологиясы туралы қысқаша шолудан тұрады. Мұнда жинау жүйесі мен мұнай мен газды тасымалдау жайында ұсыныстар берілген. Оқулық 6D070800, 6М070800, 5В070800 - Мұнай-газ ісі мамандығының PhD докторанттары, магистранттары мен студенттеріне арналған, сонымен қатар теңіздегі мұнай- газ кен орындарын меңгеру мен пайдалану сұрақтарымен айналысатын ізденушілер мен ғылыми қызметкерлерге қолдануға болады.
1-тарау
МҰНАЙ ӨНДІРУДІҢ КЕЗЕҢДЕРІ МЕН ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
1.1 Мұнай орындарын меңгерудің қазіргі жағдайы
Құрлықта мұнай және газ қорларының азаюы және энергетикалық дағдарыстың күшеюі теңіз қайраңы қойнауында мұнай және газ көлемі құрлықтағыға қарағанда 3 есе көп болып келетін мұнай мен газ ресурстарын кеңінен меңгеруді қажет етеді.
Әлем мұхитының 22% аумағын (шамамен 80,6 млн. км2) құрлықтың сулы жері құрайды және ол үш аймақтан тұрады: қайраң (шельф), құрлықты еңіс, қыр етегі. Теңіз және мұхит табанының жалпы ауданы мұнай және газ қорына шамамен 75 млн. км2 (21%) өте бай, оның ішінде қайраңда - 19,3 млн. км2, құрылықты еңісте - 20,4 млн. км2 және құрлықты қыр етегінде - 35 млн. км2. Оның аса болашағы зоры - қайраңды аймақ.
Қайраң - (ағылшынша Shelf ) құрлыққа жақын орналасып, онымен геологиялық құрылымы жалпы бірдей болатын, құрлықтың су асты жағы түзу болып келетін жерін түсінеміз. Қайраңның сыртқы шекарасындағы тереңдігі 100-200 метрді құрайды, бірақ кейбір жерлерде 1500-2000 метрге дейін жетеді (Охот өзенінің Оңтүстік-Курил котловинасы). Қайраңның ені 11700 км шегінде (Солтүстік мұзды мұхит), орташа алғанда 65-70 километрді құрайды, ал жалпы ауданы 32 млн. км2 немесе Әлем мұхитының 11,3% бетін құрайды. Әлем мұхитының қайраңның негізгі ауданы (70%) 480 метрден аспайтын тереңдікте орналасқан, ал теңіздің тереңдігі қайраңның құрлықты еңіске ауысқан аймағында 200 метрден 600 метрге дейін болады.
1.1- суретте континенталды қайраңның профилі көрсетілген. Жағалау сызығынан (2) кейін континенталды қайраң (3) басталады, оның шетінен (4) континенталды еңіс (5) болады. Ол теңіздің табанына дейін жетеді. Еңістің қыр етегінде (6) континенталды дөңіс (7) аталатын шөгінді жыныстар түзілу аумағы болады. Оның еңкіштігі континенталды еңіске қарағанда кіші. Континенталды дөңістен кейін теңіздің тереңсулы жазық бөлігі (8) басталады.
1.1-сурет. Континенталды қайраңның кескіні
Барлық жер шары бойынша теңіз қайраңы қырының тереңдігі 120 м, ал континенталды қайраңның орташа еңісі 1 километрге 1,5-2 метрге дейін болатынын көптеген зерттеулер көрсетті.
Мамандардың болжауы бойынша қайраңның ауданының 60%-ы мұнай мен газға өте бай.
Әлемде теңіз кен орындарын ең алғашқы рет 1824 жылдан бастап меңгере бастаған. Осы кезде Апшерон түбегінде Баку аймағындағы жағалаудан 25-30 жерде мұнай құдықтарын қазып, мұнайды терең емес қабаттардан өндірілді. Каспий теңізінің жағалауларында мұнай және газ кен орнындары осыдан 100 жылдан аса бұрын меңгерілді. 1891 жылдан бастап АҚШ-та теңіз түбегінде көмірсутек шикізатының қоры бар аймақтар сатыла бастады. Осы жылдары Колифорниялық жағалауда мұнай кенішіне жететін 200 м қашықтыққа дейін көлбеу ұңғымалар бұрғыланды. 1936 жылы Каспий теңізінің қайраңында, ал 1947 жылы Мексика шығанағы қайраңында свайлық негізі бар бұрғылау плат-формалары құрылды.
Қазіргі уақытта теңіз қайраңында өте көп мөлшерде әртүрлі бұрғылау қондырғылары пайдаланылуда. Жыл сайын шамамен 1000 іздеу-барлау ұңғымалары және 2000 пайдалану ұңғымалары бұрғыланады. Жалпы әлемде теңізде 100 000-нан аса ұңғымалар бұрғыланған.
Әлем мұхитының қайраңы ауданының 22% Ресей мемлекетіне тиесілі, оның ішінде 80-90% көмірсутекті өндіруге болашағы зор деп есептелінеді, отын-энергетикалық ресурстар қорының 85% Арктикалық теңіз қайраңына тиесілі, 12-14% Таяу Шығыс теңіз қайраңына, ал қалғандары Каспий, Азов және Балтық теңіздеріне сәйкес келеді.
Көмірсутектер қоры бойынша ең болашағы зор перспективалы болып келетін Батыс Арктика, оның ішінде Барем, Қызыл және Печора өзендері. Соңғы жылдары осы жерде ондаған мұнай мен газ кен орнындары және екі газ конденсатты кен орнындары ашылып, осылардың ішінде қоры бойынша 4-уі аса ірі болып есептеледі, олар: Штокмандық газды-конденсатты, Ленинградтық, Русандық газ және Приразломдық мұнай кен орындары. Мұнайдың әлемдік қоры шамамен 90 млрд. тоннаға бағаланады. Мұнайдың ең көп жиналған қоры Сауд Арабиясы, Венесуэла, Кувейт, Иран, Ирак, АҚШ және Біріккен Араб Әмірлігі жерлерінде.
Ресейде ең алғаш рет мұнай Кавказда, одан кейін Еділ (Волга) жағалауында, Батыс Сібір, Темано-Печора провинциясында, Сахалинде өндіріле басталды. Қазіргі кезде кезек Шығыс Сібірге және Солтүстік континенталды қайраңына келді.
20 ғ. 40 жылдары Каспий теңізінің қайраңында мұнай мен газды өндіру жасанды аралдардан басталса, одан кейін 0,2-ден 2,9 метрге дейін теңіз тереңдігінде мұнай өндіруді қамтамасыз ететін металдан жасалған эстакадалар қолданыла басталды. Каспийде Нефтяные Камни атты бұрғылаушылар және мұнай мен газ өндірушілер қалашығы салынды.
Қазіргі кезде теңіз қайраңында мұнай өндіру құрлықта мұнай өндіру дина-микасынан бес есе артық (1.1-кесте).
1.1-кесте. Әлем балансында теңіз қайраңында мұнай өндіру
Өндіру бөлігі
1960 ж.
1970 ж.
1976 ж.
1980 ж.
1985 ж.
1995 ж.
2005 ж.
2020 ж. (болжам)
%
8
16
16,5
22,9
30
28
40
65
млн.т.
-
373
469
683
750
700
1000
*
Мұнай мен газдың басты ресурстары, сонымен қатар Атлант және Үнді мұхиттарында да орналасқан. ХХ ғасырдың 70 жылдарының басында теңіз және мұхит қайраңында мұнай мен газды өндірумен 21 мемлекет айналысып, геофизикалық және бұрғылау жұмыстарын 46 мемлекет жүзеге асырса, 5 ел оған дайындалған. 80-жылдардың басында континенталды қайраңды меңгеруге 100 ел қатысып, оның ішінде теңіз мұнай-газ кен орындарын меңгеруді 37 ел жүргізген. Теңіз кен орындарын іздеу-барлау және оларды игерумен 90-шы жылдарда 136 компания және 118 мемлекеттің фирмалары айналысты. Осы жылдары Әлем мұхитының континенталды қайраңында мұнай-газ өндіру жылына 900 млн. т., (1 тонна мұнайға 1200 м3 газ тең келеді). Ол әлемдегі мұнай-газ қорын өндірудің 35% құрайды.
Қазіргі уақытта теңіз қайраңда көмірсутектер ресурстарын меңгеру жұмыстарын 120-дан астам мемлекет жүргізуде. Теңіз қайраңында 2000 мұнай және газ кен орындары ашылған. (1.2-сурет)
1.2-сурет. Әлемде мұнай және газ теңіз қайраңы кен орнындары (Ресейсіз)
1 - ұңғымалардың аз санымен өндіру; 2 - кәсіптік өндіру аймақтары;
3 - өндірудің келешегі зор аймақтары (аудандары)
Әлем мұхиты қайраңында мұнай мен газға өте бай болып келетін Парсы (Әлем қорының жартысынан астамы), Мексика және Гвиней шығанақтары, Оңтүстік Шығыс Азия теңіздері, Бофорт және Солтүстік теңіздері, Маракайбо (Венесуэла) лагунасы.
Әлемдегі ашылған аса ірі алып кен орнындары: Саффания (Сауд Арабиясы) қоры - 5 млрд. тонна болып бағаланады, жылдық шығым көлемі 75,5 млн. тонна; Мара-кайбо лагунасы қоры - 7 млрд. тонна; Норз Даум (Катар) газ қоры - 71 трл. м3.
Қазіргі уақытта Кариб теңізі, Мексика шығанағы, Сауд Арабиясы мен Кувейт жағалауларында, Солтүстік және Норвегия теңіздерінде, Аляска қайраңында, сонымен қатар басқа да теңіз акваторияларында мұнай мен газ өндіру аса үлкен қарқынмен жүргізілуде.
1.2 Мұнай кен орындарын меңгеру ерекшеліктері
Теңіз қайраңында мұнай және газ кен орындарын меңгеру, құрлықтағы барлау мен игеру жұмыстарынан түбегейлі ерекшелінеді. Теңіз қайраңында бұл жұмыстарды жүргізудің күрделілігі спецификалық ерекшеліктеріне, қоршаған ортаға, инженерлік-геологиялық зерттеулерге, техникалық мүмкіндіктердің жоғары құндылығына, дәрігерлік-биологиялық проблемаларына, жұмысты су астында жүргізу қажеттілігіне, теңізде объектілерді пайдалануға, құрылысты ұйымдастыруға және бүгінгі күнгі күрделі техника мен жаңа технологияны тиімді қолдануға байланысты.
Теңізде қоршаған ортаны зерттеу - теңізде жұмыстарды жүргізу жағдайын, техникалық мүмкіндіктерін, мұнай кәсіпшілік объектілерді пайдалану және құру мүмкіндігін анықтайтын гидрометеорологиялық факторларға байланысты сипатталады, олардың негізгілері: ауаның температуралық жағдайлары, жел, теңіз толқыны, су ағысы, су деңгейі, теңіздің мұз жабыны, судың химиялық құрамы және т.б. болып табылады. Осы факторларды есепке алу олардың теңізде мұнай-газ өндірісінің және іздеу-барлау жұмыстарының техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне әсерін бағалауға мүмкіндік береді. Теңізде мұнай кәсіпшілік құрылымдары құрылысын теңіз түбінде орнату инженерлік-геологиялық зерттеулерді мұқият жүргізуді талап етеді. Мұнай кәсіпшілік құрылымдарының іргетастарын жобалауда сол жердегі грунтты инженерлік-геологиялық зерттеу сапасына және толықтығына көңіл аударылады. Мәліметтердің нақтылығы мен толықтығы құрылымды пайдалану қауіпсіздігін және жобаның үнемділігін анықтау үшін аса қажет. Теңіз тереңдігі артуымен кен орынды игеру құны да өсе түседі. Нақтырақ айтсақ, теңіз кен орнының 30 метр тереңдікте игеру құны құрлықтағыға қарағанда 3 есе жоғары, 60 метр тереңдікте - 6 есе, ал 800 метр тереңдікте - 12 есе көп болады.
Соңғы жылдары үлкен ғылыми-зерттеу жұмыстары, сондай-ақ ұңғымаларды суасты пайдалану жабдықтарының толық кешенін тәжірибелік-өндірістік пайдалану жұмыстары жүргізілуде. Мұзды жағдайларындағы теңіз кен орындарын суасты пайдалануына аса үлкен мән беріліп зор көңіл аударылуда. Бұл техникалық мүмкіндіктерге мұздың әсерін болдырмауымен, навигациялық қауіп пен қатер, өрт қаупін болдырмауды және кен орынды меңгеру үнемділігін қамтамасыз етілуді талап етеді. Терең суларда жұмыс жүргізуге кедергілерге - ұңғыманы бұрғылауға мүмкіндік беретін су тереңдіктерімен берілген кезеңде экономикалық тұрғыдан мұнай-газ өндіру нысаналы болып табылатын су тереңдіктері арасының алшақтығының ұлғаюы жатады.
Әсіресе мұз аралық кезеңде суастында құбыр желілерін төсеу, зерттеу және жөндеу жұмыстары ең басты проблема болып табылады. Теңізде механикалық мүмкіндіктерді және негізінен суасты игеру тәсілі үшін техниканы пайдалану гидротехникалық құралдарымен жүзбелі қондырғылардың суасты бөліктерін жөндеу және тексеруде қауіпсіз суасты техникалық жұмыстарды жүргізуді қамтамасыз етуді талап етеді. Техникалық сұрақтарды шешумен қатар экстрималды жағдайда адамның тіршілік етуі мәселелерін, сондай-ақ суастында жұмыс жасағанда адамның тіршілік етуін жылумен қорғаудың дәрігерлік-техникалық аспектілерінің мәселелерін шешу керек.
Теңізде мұнай-газ кен орындарын іздеу-барлау мен игеру жұмыстары - аса тәуекелділікке байланысты болатын операциялар. Олардың техникалық жағы аса күрделі және өте қымбат. Осындай кен орнындарды меңгерудің негізгі мәселелері онда жұмыстарды жүргізудің техникасы мен технологиясын тиімді пайдалануға байланысты.
Теңіз кен орындарын іздеу-барлау және игеру жұмыстары әдетте екі кезеңде жүргізіледі. Бірінші кезеңде мұзаралық кезеңде геологиялық іздеу-барлау жұмыстары жүргізіледі, екінші кезеңде мұнай-газды тасымалдау және дайындауда үзіліссіз өндірістік цикл үдерісі жыл бойы жүргізіледі, оның ішінде жұмыс қысқы уақытта да жүргізілетін болғандықтан сенімді техника мен технология және технологиялық параметрлер әрбір нақты адамның жұмысының қауіпсіздігін қамтамасыз ететін, ұзақ мерзімді, жоғарғы сенімді талаптарға сәйкес конструктивті шешімдерді қажет етеді.
Жоғарыда 1.1-бөлімде атап кеткендей, Континенталды қайраң деп топографиялық жағынан теңіз жағына қарай құрлықтың созылуын түсінеміз. Ол таяз судың деңгейінен еңісі күрт өзгеретін түбекке дейін континенттің жанындағы аймақ (1.3-сурет). Күрт өзгеретін жерді континенталды қайраңның шеті деп атайды. Көбінесе шетті 200 метр тереңдікте шартты белгілейді, бірақ кей жағдайда еңістің күрт ұлғаюы 400 метр тереңдіктен немесе 130 метрден таяз тереңдікте болады.
Теңіз және мұхит қайраңдарының мұнай-газ ресурстарын меңгерудің тәжірибесі бойынша, аса қомақты күрделі қаржы салғанға қарамастан теңіз кен орындарында көмірсутек шикізатын өндіру көп пайда әкеледі. Қайраңда табылған мұнай және газды сатудан келетін пайда шығындарды 4 еседен артық өтейді. Теңіз акваторияларында іздеу-барлау жұмыстары жалпы кен орынды меңгеруге кететін шығындардың 10%-ынан 20%-ына дейін құрайды.
1.3-сурет. Континенталды қайраңның кескін сұлбасы
Теңізде кен орнындарды меңгеруге қажетті жалпы күрделі қаржы - климаттық жағдайларға, кен орынның тереңдігіне және қызмет көрсету жаға базасының алыстығына, алынатын қорға, ұңғымалар дебитіне, жалпы бұрғылау үдерісіне, теңіз жабдықтарын орналастыруға, өндіруге, теңіз жағдайында өнімді жинау, дайындау және тасымалдауға, автоматизациялау аумағында ғылыми-техникалық прогрестерге тәуелді болады.
Теңізде мұнай-газ кен орындарын меңгеру ерекшеліктеріне келесілерді жатқызуға болады:
1) теңіз гидрометереологиялық жағдайларын ескере отырып, арнайы гидротехникалық құрылымдарды (жүзбелі кранды монтажды кемелер, қызмет көрсету кемелері, құбыр төсеу баржалары және т.б.), геофизикалық, геологиялық іздеу-барлау жұмыстары және мұнай кәсіптік объектілерін салу, бұрғылау, ұңғымаларды пайдалану және жөндеу, мұнай өнімдерін жинау және тасымалдау;
2) теңіз тұрақты платформалары, эстакадалық алаңдар, жасанды аралдар, өздігінен көтерілетін және жартылай батпалы жүзбелі қондырғылар және басқа құрылымдар, көлбеу бағытталған ұңғымалар тобын бұрғылау;
3) берілген кен орны немесе кеніш үшін жобалау кезінде тиімді ұңғымалар торын таңдау, өйткені теңіз жағдайында үлкен қиындықтарға байланысты олардың тығыздығын өзгертуде, алдын ала құрылған суасты коммуникация желілерін өзгерту қиындықтар туғызады, ал кейбір жағдайларда тіпті мүмкін де болмайды;
4) ұңғымалардың тиімді санын орналастыру үшін тұрақты платформалар, эстакадалық алаңдар, жүзбелі пайдалану палубаларын және басқа құрылымдардың тиімді конструкциясын және санын таңдау (қабаттардың орналасуына, ұңғымаларды өткізу мерзімдеріне, ұңғымалар арасындағы арақашықтыққа, олардың дебиттеріне байланысты);
5) гидротехникалық құрылымдар сапасы мұнай-газ кен орындарын игеру мерзімдерінің ұзақтылығына, беріктігіне сәйкес болуы тиіс.
Байланысты телефондық және телеграфтық каналдар байланысының көп санын геостационарлы спутниктер арқылы қолдануға мүмкіндік беретін аппаратуралар кешенінен тұратын техникалық және навигациялық байланыс мүмкіндіктері.
ЭЕМ-на мәліметтерді енгізуге дайындауды және кемеде мәліметтерді өңдеуді қамтамасыз ететін көп каналды сандық сейсмикалық станциялардың ақпараттарын өңдеуге арналған геофизикалық, аппара-туралар және жабдықтар кешенінен тұратын геофизикалық жұмыстарды жүргізуге арналған техникалық мүмкіндіктер;
6) мұнай және газ ұңғымаларың терең барлама бұрғылауға арналған техникалық мүмкіндіктер (өздігінен көтерілетін жүзбелі бұрғылау қондырғылары, жартылай батпалы жүзбелі бұрғылау қондырғылары, бұрғылау кемелері), суасты сағалық жабдықтары кешені.
геологиялық-инженерлік зерттеулерге арналған техникалық құралдар;
7) теңіз тұрақты платформалардан тұратын мұнай-газды өндіру және пайдалануға бұрғылау техникасы, мұнай-газды өндіру жабдықтары, мұнайды-газды суасты өндіру жабдықтары, солтүстік және арктикалық аквоторияларда мұнай-газ өндіру және меңгеруге арналған техникалар, басқару және бақылау жүйесі;
8) теңіз гидротехникалық құрылымдары, жағалаудағы мұнай-газ жинау базалары, мұнай-газ желілері, мұнай-газ тасымалдауды басқару мен бақылау жүйесіне кіретін мұнай-газды дайындау және тасымалдаудың техникалық құралдары;
9) гидротехникалық құрылымдарын құру және монтаждау жұмыстарына арналған техникалық құралдар, объектілер құрылысы және құбыр желісін төсеу жабдықтары, кранды монтаждау кемелері, түсіру және тасымалдау баржалары, құбыр төсейтін баржалар;
10) суасты және сүңгуір техникасы, сүңгуірлерді және акванавттарды жабдықтау жүйесі;
11) теңіздегі жұмыстарға қызмет көрсету техникасы, көп нысаналы кемелер, буксирлер, өрт сөндіру кемелері, ашық фонтандауды жою кемелері, тік ұшақтар және т.б.;
12) қоршаған ортаның ластануының алдын алудың техникалық құралдары: төгілген мұнайды жинайтын, ластанушы және улы заттарды бейтараптандыратын химиялық реагенттердің бондық бөгеттері.
Теңіз кен орындарын игеруге кедергі жасайтын факторлар
Табиғи көмірсутектер кеніштерін игеруді қиындататын және оның тиімділігін төмендететін көптеген әртүрлі факторлар кездеседі. Тиімділігін төмендететін факторлар көбінесе мұнай кен орындарын меңгеру жұмыстарында кездеседі.
Олардың ең маңызды факторлары:
1) кеніште фильтрацияның сыйымдылық қасиеттерінің біртекті еместігі;
2) қабаттағы фазалардың жағымсыз жылжымалы қатынасы;
3) газды жоғарғы жағынан, су төменгі жағынан фильтрациялануға алып келетін фазалардың гравитациялы бөлінуі;
4) су және газ конустарының пайда болуы.
Жеке немесе бірге орындалатын осы факторлар қабатты қоршап алу әсерінің төмендеуіне, яғни мұнайбергіштіктің төмендеуіне әкеліп соқтырады. Мұнайбергіштікке әсер ететін тағы бір фактор - ол, сумен мұнайды ығыстыру тиімділігі. Бұл фактор көбінесе, микроскопиялық қоршап алу коэффициенті деп аталады.
Мұнай тұтастарының пайда болуы (яғни, мұнай ығыспайтын аймақ) көбінесе өткізгіштігі бойынша біртекті емес қабаттарда мұнайды сумен немесе газбен ығыстыру әдісімен байланысты болады. Бұл тиімділік жоғары тұтқырлы мұнайды ығыстыру жағдайында өседі, ығыстырушы (су, газ) және ығысушы (мұнай) фазалардың қозғалуларының жағымсыз қатынастары анық болады.
Өткізгіштігі бойынша қабаттың біртекті болуы сулану тілдерін құрап, өткізгіштігі төмен қабат аумағынан өтіп, жоғары мұнайға қанығатын аймақтарда мұнай тұтастары пайда болады.
Су және газ конустарының пайда болуы (1.4-сурет).
Статикалық теңдестіру жағдайларында, яғни ығысу үдерісіне дейін қабаттарда мұнай, газ және су тығыздықтарына сәйкес орналасады. Еркін газ болған жағдайда, ол құрылымның жоғарғы жағында орналасқан газ телпегін (шапкасын) құрайды.
1.4-сурет. Су конусының пайда болуы:
a - өндіру алдында фазалардың тұрақты таралуы; б - конус пай-да болуының бірінші стадиясы: СМШ - бетінің қисаюы; в - конустың перфорациялық тесіктерге өтуі, мұнай және судың бір мезгілде өндірілуі.
Одан кейін қабаттың мұнайға қаныққан бөлігі немесе мұнай аймағы, оның астында табан суы орналасады.
Өндіру үдерісінде бұл теңдесу қысым градиентін құрудан бұзылып, әсіресе үлкен мәнге өндіру ұңғымалардың түп аймағы ие болады. Қысым градиенттердің үлкен мәндері фазалардың шартты бөліну шекараларының пішінінің өзгеруіне әкеліп соғады (яғни, су-мұнайлы және газ-мұнайлы шектесу), олар ұңғыма тесіктерінің жағына қарай жылжиды. Қысым градиентін тым үлкейткенде судың немесе газдың ұңғымаға өтуі жылдам болып, нәтижесінде мұнай дебиті азаюы мүмкін. 1.4-суретте су конусының пайда болу үдерісін анық көруге болады.
Газ бен судың мұнайға қарағанда жылжуы жоғары болғандықтан конустың болуы қабатты ығыстыру үдерісімен қоршауға азайып, мұнайды өндіру жағдайы нашарлайды (үлкен газды фактор, өнімнің тым сулануы, мұнай дебитінің азаюы және т.б).
Қабат қоршауына әсер етудің төмен коэффициеті.
Жоғарыда айтылғандай, қабаттың біртекті еместігі және фазалардың жылжуларының, тығыздықтарының тиімсіз қатынастары қабат қоршауына әсер етуді төмендететіні белгілі, яғни игерудің жоғарғы деңгейлі көрсеткіштерін алуға мүмкіндік бермейді.
1.5 Инженерлік зерттеулер
Теңіз техникалық құрылымдардың құрылысы, құрылыс орнында және зертханаларда кешенді инженерлік зерттеулер жүргізуді талап етеді.
Инженерлік зерттеулер көлемі және құрамы тапсырыс берушінің техникалық талаптарына сәйкес зерттеу ұйымдарында жасалған инженерлік зерттеулер бағдарламасына: зерттеу ауданына қарай әкімшілікке қарайтын көрсетумен обьектінің аталуымен орны, жергілікті жағдайдың және ауданның қысқаша физикалық-географиялық сипаттамасы (климат, рельеф ерекшеліктері және т.б.), ауданды зерттеу туралы мәліметтер, қолда бар материалдарды талдау нәтижелері және оларды пайдалану туралы ұсыныстар: зерттеулерді орындаудың бірізділігі, әдістері, көлемдері, күрделі табиғи жағдайлар категориясының негіздері; зерттеулердің жеке түрін жүргізу орындары мен аудандарын негіздеу, зерттеулерді жүргізуде қоршаған ортаны қорғаумен байланысты талаптар; зерттеу жұмыстарын қауіпсіз жүргізуге және технология өнімділігіне, ұйымдарға қойылатын талаптар кіреді. Инженерлік-геологиялық зерттеулер мәліметтері құрылымдарды құрумен пайдалануда гидрогеологиялық жағдайлардың, грунттық жағдаймен қасиетінің, физикалық-геологиялық үдерістердің дамуының болу мүмкін өзгерістердің болжамын жасауды қамтамасыз ету керек.
Теңіз табанын зерттеудің мәліметтері құрылымды жобалаудың келесі кезеңдерінде қажет:
Құрылымның түрі мен құрылысының орнын анықтауда;
Құрылымды жобалауда;
Құрылыс жұмыстарын жүргізу үшін техникалық талаптарды жасауда;
Монтаждауда;
Пайдалану кезінде құрылымды бақлауда.
Бірінші кезеңде грунт туралы ақпараттар беткейлі болуы мүмкін, ал келесі кезеңдерде зерттеулердің нақты мәліметтері қажет болады. Беткейлі зерттеулерге: шағылдырғыш жүйелерді қолдану мен кең тор бойынша онша терең емес сейсмикалық профильдеу, акустикалық профильдеу негізінде алынған учаскелерден грунт сынасын алу, батиметрикалық зерттеулер және теңіз түбінің топографиясы, акустикалық зерттеулер мәліметтерімен дұрыстау үшін керн алумен бір-екі ұңғыманы бұрғылау кіреді, бұған ағыстар мен толқындарды өлшеу де кіреді.
Нақты инженерлік-геологиялық зерттеулер гидротехникалық құрылымдар түріне тәуелді болады.
Грунт жыныстарын зерттеу платформаны қондырғаннан кейін оның элементтері әсер ететін жыныстардан төмен тереңдікте жүргізіледі. Грунтты зерттеуге теңіз табаны деңгейінен 12 метр төмен тереңдікке дейін табиғи зоналардан сынама алу және қабаттар арасы интервалы 3 метр, 60 метр тереңдікке дейінгі тереңдіктерден және 7,5 метр төмен 60 метр тереңдіктерден санама алу кіреді. Теңіз түбінен әрбір 1 метр сайын сынама алынады.
Мұхитты зерттегенде екі шартты сақтау тиіс, әр түрлі зерттеу орында-рында шруфтардың орналасуы болашақ құрылымға қатысты теңіз түбіндегі қабылдағыш датчиктерін қондыру мен дәлдігі болуы шарт. Зерттелетін аудан орналастырудағы мүмкін қателіктерді ескерумен құрылымның негізі сипаты жеткілікті үлкен болуы керек. Жоба бойынша құрылым дәл орнына орналастырылуы тиіс, мысалы: таңдалған орнынан ауытқуы тек 15-45 метр болуы мүмкін (1.6- және 1.7-суреттер).
Шетелдердің тәжерибесінде гравитациялық платформалар үшін грунттық беттік қабаттың өзгерістіктері туралы нақты ақпараттарды конустарды ба-тыру арқылы зерттеумен (КБЗ) алады. Қадалы платформалар үшін грунттың тереңірек қабаттарының өзгеріштігінің маңызы бар. Шруфтарды бұрғылау және жыныстарды сынау бойынша зәкірлермен тұрақтандырылатын (су тереңдігі 200 метр дейін) бұрғылау кемелерімен, су тереңдігі 200 метр артық болғанда динамикалық тұрақтандырылатын кемелермен жүзеге асырылып зерттеледі.
Алынған ақпаратты жинау және өңдеу уақыты нақты жағдайларға тәуелді болады. Теңіздегі және құрлықтағы зерттеулер арасында айтарлықтай айырмашылықтар болады. Бағыттаушымен және аралық тізбектермен бұрғылау ірге тастың ыңғайсыз өзгеруіне әкелуі мүмкін, бұл тәжірибеде тұрақты платформалардың құрылысында жиі кездеседі.
1.6-сурет. Теңіз түбі жынысын зерттеудің типтік үлгісі
1 - платформаның табаны; 2 - сынамалар (үлгілер) алу үшін қазылған шурфтар; 3 - конусты енгізу бойынша зерттеулерге арналған шурфтар; 4 - теңіз түбіне конусты енгізу бойынша зерттеулер (13 операциялар)
1.7-сурет. Солтүстік теңізде платформаны орнату үлгісі
1 - қондырылған платформаның көрінісі; 2 - конусты енгізу бойынша зерттеулер (центрден 145 м); 3 - алаңды зерттеулердің шекарасы;
4 - жоба бойынша платформаны орнату центрі; 5 - үлгілер алынып қазылған шурфтар; 6 - шурфтарды қазу және конусты енгізу бойынша зерттеу
1.6 Мұнай орындарын меңгеруге арналған техникалық құралдардың негізгі түрлері
Теңіз қайраңында мұнай және газ кен орындарын меңгеруге арналған техникалық құралдар кешені көптеген бірегейлі және қымбат бағалы гидротехникалық құрылымдардың типтері мен түрлерінен, геологиялық бар-лау және мұнайкәсіптік жабдықтардан, байланыс, навигациялау, қоршаған ор-таны қорғау жүйелерінен және басқа да техникалық құрылғылардан тұрады (1.3-кесте). Оның құрамына жұмыс жүргізілетін ауданда қоршаған ортаның жағдайларын зерттеуге арналған техника кіреді. Бұл мақсаттарды орындау үшін - қоршаған ортаны кешенді зерттеу бағдарламаларды және әдістемелерді жасайтын техникалық құралдармен жабдықтаған, оның ішінде ғылыми-зерттеу гидрометеорологиялық станциялар, қадалы құрылыстардағы автоматтық станциялар, батиметриялық жағдайларды зерттеу техникасы, судың химиялық құрамы, толқындаулар, ағыстар және т.б. айналысатын бірнеше ғылыми-зерттеу жұмыс орындары, орталықтар және мекемелер жұмыс атқарады.
Теңізде мұнай-газ кен орындарын меңгеруге арналған техникалық құралдар
1.3-кесте
Қоршаған ортаны қорғау техникасы
Ғылыми - зерттеу кемелері, гидрометереологиялық жағдайларды зерттеу техникасы және т.б.
Байланыс және навигация құралдары
Тұрақты спутниктік байланыс, навигациялық спутниктік байланыс кіретін апаратура кешені.
Геофизикалық жұмыстар техникасы
Геофизикалық кемелер, ақпаратты өңдеу аппаратурасы мен жабдықтары, радионавигациялық автоматты байланыс.
Терең барлама бұрғылау техникасы
Жүзбелі бұрғылау қондырғылары (ӨК ЖБҚ, ЖБ ЖБҚ, БК), суасты сағалық жабдықтар кешені.
Инженерлік - геологиялық зерттеулердің техникалық құралдары
Тізбекті бұрғылау құралдары, ЭЕМ-ді ақпаратты өңдеумен нақты зерттеудің арнайы кемелері.
Пайдалану ұңғымаларын бұрғылау және мұнайды өндірудің техникалық құралдары
Теңіз тұрақты платформалары, өндіру жабдықтары, суасты өндіру құралдары.
Құру - монтаждау жұмыстарын жүргізу техникалық құралдары
Жүжбелі крандар, қадалар қағатын техника, суасты құбыр төсеу жабдықтары.
Мұнай - газды дайындау және тасымалдаудың техникалық жабдықтары
Жағалаулық базалар және теңіздегі гидротехникалық құрылымдар, мұнай - газ құбыр жүйелері.
Суасты және сүңгуірлік техникасы
Суасты аппаратурасы бар кемелер, тіршілік бар, тіршілік жоқ аппараттар.
Қоршаған ортаны қорғау техникасы
Теңіздің ластануын алдын алатын техникалық құралдар.
Теңіздегі жұмыстарға қызмет көрсетудің техникалық құралдары
Көп нысаналы кемелер, буксирлер, өрт сөндіру кемелері, баржалар, арнайы кемелер, тік ұшақтар және т.б.
Байланыс және навигациялық техникалық құралдар - аппаратуралық кешеннен, геостационарлық жер серіктері байланысы арқылы көптеген телефондық және телеграфтық үлкен сенімділік дәрежесімен (99,9%), автоматтық режимде жасайтын навигациялық жер серіктері жүйелерін кең пайдалануға мүмкіндік беретін және т.б. аппараттық кешендерден тұрады.
Геофизикалық жұмыстарды жүргізуге арналған техникалық құралдар - геофизикалық кемелерден, ақпараттарды автоматты өңдеуге арналған көп ка-налды цифрлы сейсмикалық, кеме бортында деректі материалдарды ЭЕМ енгізуге дайындау және өңдеуді қамтамасыз ететін станциялар, аппараттар мен жабдықтардан тұрады. Жұмыстарды жүргізу координаттарын жер серіктері байланысы арқылы анықтайды.
Терең мұнай және газ ұңғымаларын барлама бұрғылауға арналған техникалық қондырғылар (батырылатын жүзбелі бұрғылау қондырғылары, өздігінен көтерілетін жүзбелі бұрғылау қондырғылары, жартылай батпалы жүзбелі бұрғылау қондырғылары, бұрғылау кемелері), суасты сағалық кешен;
Геологиялық-инженерлік іздеулер үшін керекті техникалық құралдар - ко-лонкалы бұрғылау құралдары, толық зерттеулердің мәліметтерін ЭЕМ арқылы өңдейтін арнайы кемелер.
Пайдалану, бұрғылау және мұнай мен газды өндіруге арналған техника құрамына - ТТП-ның әр түрлі типтері мен конструкциялары, мұнай және газ өндіруге арналған жабдықтар, суасты мұнай мен газды өндіруге арналған техникалық құралдар, бақылау және басқару жүйелері, солтүстік және арктикалық акваторияларда мұнай мен газ өндіру және игеруге арналған техникалық құралдар кіреді.
Мұнай мен газды дайындау және тасымалдауға арналған техникалық құралдар - теңіздік гидротехникалық құрылыстар, мұнай мен газды сақтауға арналған жағалық базалар, мұнай-газ құбырларын, мұнай мен газды тасымалдауға арналған бақылау және басқару жүйелері және т.б.
Құрылыс-монтаж жұмыстарына гидротехникалық құрылыстар - , ТТП әр түрлі типтері және басқа құрылыс обьектілері, құбыр құрылыстарының (суас-ты және құрлықтағы) құралдары, кранды-монтаждық қемелер, түсіретін және тасымалдау баржалары, қадалар қағуға арналған жабдықтар, құбыржелілерді төсейтін баржалар және басқа техникалық құралдар кіреді.
Суасты және сүңгуір техникасына - ішінде адамдар бар және адамдар жоқ аппараттар (жүзбелі және түптік), суасты аппараттарға арналған кемелер, тіршілікті қамтамасыз ететін жүйелер, сүңгуірлер мен акванавтарға арналған жабдықтар және басқалар кіреді.
Теңіздегі жұмыстарды қамтамасыз ететін техникалық құралдарға көп мақсатты кемелер, буксирлер, зәкірлерді таратып салатын буксирлер, өртке қарсы қолданылатын кемелер, жағалық базалар жабдықтары, арнайы кемелер, тік ұшақтар және басқа техникалар құралдар кіреді.
Қоршаған ортаның ластануын болдырмауға арналған техникалық құралдар: жайылған мұнайды жинайтын кемелер, ластайтын және улы өнімдерді және басқаларды бейтараптандыруға арналған химиялық реагенттердің бондық бөгеттері және басқалар.
3.11 Жүзбелі бұрғылау қондырғыларында қолданылатын
технологиялық жабдықтар
Теңіз ұңғымаларын бұрғылаудың құрлықтағы ұңғымалармен салыстырғанда айырмашылығы шамалы (ерекшелігі тек су астындағы жабдықтың қолданылуында). Сондықтан, теңіз бұрғылау қондырғыларын жинақтау үшін құрлықтағы бұрғылау жұмыстарында қолданылатын сериялы, стандартты түйіндер мен жабдықтарды пайдалануға болады ЖБҚ-да қолданылатын технологиялық жабдықтың негізгі ерекшеліктері:
1) Бұрғылау қондырғысының шайқалу кезінде, теңселуімен байланысты, құрлықтағыдай жуу сұйығының ашық айналым жүйесін қолдануға бол-майды. Жуу сұйығының айналымы жабық жүйеде жүргізілуі тиіс.
2) ЖБҚ-да толқын әсерінен пайда болған тік теңселуді теңелту үшін, арнайы бұрғы мұнарасында орналасқан қозғалмалы кронблокқа (немесе таль блогы мен ілмек арасында орналасқан) ауысымды құрылғы ком-пенсатор қондырылады.
3) Көтеріп-түсіру операциялары кезінде негізінен кассетті түрдегі механикаланған текшелер (стеллаждар) қолданылады.
4) Барлық механизмдерге жетектеуші ретінде электр-қозғалтқыштар қолданылады.
5) Таяз ұңғымаларды қазғанда бұрғылау тізбегі ретінде шлангокабель қолданылады. Мұндай құбырлардың иілімділік қасиеттеріне байланыс-ты, аспаптың еңселуі мен орын ауыстыруы тиісті шешімін табады.
Теңіз ұңғымаларын бұрғылау жұмыстарын жүргізгенде, міндетті түрде, су-асты сағалық жабдықты орнату қажет. ЖБҚ бұрғылау нүктесіне орнатылғаннан кейін, одан теңіз түбіне (3.4-сурет) бағыттаушы арқандармен (2) уақытша суасты негізі (тұғырнама) түсіріледі. Суасты негізі төртбұрышты қорапқа ұқсас пісірілген конструкция. Оның ортасына, жоғары жағы конус тәрізді төлке (3) орналасқан. Негіз бұрыштарына қысқа таяқшалар (5) бекітілген, олар арқылы бағыттаушы арқандар өткізіледі. Негізді арнайы қондырғы аспабымен (негізбен, байонетті қосылыспен жалғасқан) бұрғылау тізбегімен түсіреді. Отырғызу кезінде негіз астындағы металл пластинкалары ысырылғанда, байонетті қосылысты босату мүмкіңдігі туады. Онан кейін, бағыттаушы арқандар (2) арқылы суасты негізге бағыттаушы құбырлар тізбегінің орнын қазу үшін, бұрғы қашауы (6) түсіріледі. Қашау үстіне екі кронштейні (тіреуіші) бар бағыттаушы құрылғы (7) орнатылған. Су асты негіздің конусына қашауды енгізгенде кронштейндер ашылады және (9) арқандармен құрылғы жоғары көтеріледі. Егер бағыттаушы құбырлар тереңдігі бір рейсте қазып өтілмесе, кронштейндер бірнеше рет пайдаланылуы мүмкін. Егер теңіз түбіңдегі жыныстар өте жұмсақ болса, онда бағыттаушы тізбек бұрғылау құбырларымен түсіріліп, оның астындағы аралық, гидромониторлы сұғындамалармен жабдықталған аспаппен өтіледі.
3.4-сурет. Теңіз ұңғымасын бұрғылауға арналған алғашқы қашауды түсіру 1 - суасты негіз; 2,9 - арқандар; 3 - төлке; 4 - конус; 5 - қысқа таяқшалар; 6 - қашау; 7 - бағыттаушы құрылғы; 8 - кронштейндер
Бағыттаушы тізбекті орнатқаннан кейін, бағыптаушы арқандардың тұрақты түйінін жинақтайды. Бұл түйін төртбұрышты қырлары бар тегіс рамадан тұрады, оның қырлары сфераға сәйкестендіріліп егелген. Бұл жағдай тізбекті конусқа орнату кезінде теңіз түбінің тегіс болмауынан пайда болатын суасты негізінің көлденең ауытқуын теңестіруге мүмкіндік береді. Рама бұрыштарына арқан бойлай өтетін тілігі бар бағыттаушы өзектер орналасқан, оның орталық бөлігіне бағыттаушы тізбектің жоғары кұбыры бекітіледі. Бұрғылау құбырларын бағыттаушы тізбектен ажыратқаннан кейін, оларды ЖБҚ-на көтереді, сонан кейін ашылатын бағыттаушы кронштейндерді пайдаланып, сағалық құбырлар орнын қазуға арналған кашау түсіріледі. Сағалық құбырлар орнын қазғанда бұрғылау сұйығы сораптармен бұрғылау тізбегіне айдалып, су асты қадаушасы арқылы кемеге қайта оралады.
Бұл жағдайда ұңғыма сағасына САСЖ орнатылады. САСЖ Құрамына 7-14 МПа қысымға есептелген әмбебап превентор, оның үстіне топсалы қосылғыш түиіні қондырылған. Қосылғыш арқылы САСЖ-пен суасты қадаушасының төменгі шеті жалғанады. Сағалық тізбекті түсіргеннен кейін, оны гидравликалық сынаудан өткізеді. Сағалық тізбектің астын бұрғылау мақсатында, ұңғыма ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz