Мұнай ілеспе газын алу

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 45 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан республикасы ғылым және білім министрлігі

Қ. И. Сатбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті

Қ. Тұрысов атындағы геология және мұнай-газ ісі институты

Мұнай инженериясының кафедрасы

Тақырыбы:”Шығындарды азайту және ылғал мен қатты ұсақ бөлшектерді барынша шығару үшін ілеспе газды өңдеу процесін жетілдіру”

Дипломдық жобаға

Түсініктемелік жазба

5В070800-Мұнай-газ ісі

Алматы 2023

Қазақстан республикасы ғылым және білім министрлігі

Қ. И. Сатбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті

Қ. Тұрысов атындағы геология және мұнай-газ ісі институты

Мұнай инженериясының кафедрасы

Қорғауға жіберілді

Кафедра меңгерушісі

Г. Ж. Елигбаева

<<__>>2023ж

Шығындарды азайту және ылғал мен қатты ұсақ бөлшектерді барынша шығару үшін ілеспе газды өңдеу процесін жетілдіру

Дипломдық жобаға

Түсініктемелік жазба

5В070800-Мұнай-газ ісі

Орындаған:

Досбол Бауыржан

Ғылыми жетекші:

техника ғылымдарының

докторы, профессор,

МИ кафедрасының. профессоры

Абделі Д. Ж

Алматы 2023

Аңдатпа

Бұл дипломдық жобада мұнай өндірісінің жанама өнімі болып табылатын мұнай ілеспе газын пайдаға асыру және шығындарды азайту сонымен қоса ылғал мен қатты ұсақ бөлшектерді барынша шығару үшін ілеспе газды өңдеу процесін жетілдіру. Мұнай өндіру барысында ілеспе газының тудыратын мәселелерін, мемлекеттік экологиялық жағдайларын және макроэкономикалық жағдайын қарастыру. Бұл дипломдық жобада

мұнай ілеспе газын алдын-ала тазартып, талап етілетін күйге дейін өңдеп,

барынша шығынын азайту және барынша тиімді өңдеу мәселелері қарастырылады.

Аннотация

В данном дипломном проекте предусматривается утилизация нефтяного попутного газа, являющегося побочным продуктом нефтедобычи, и снижение затрат, а также совершенствование процесса переработки попутного газа для максимального удаления влаги и твердых мелких частиц. Рассмотрение проблем, государственных экологических условий и макроэкономического состояния попутного газа в процессе добычи нефти. В этом дипломном проекте с предварительной очисткой и обработкой нефтяного попутного газа до требуемого состояния, рассматриваются вопросы минимизации потерь и более эффективной обработки.

Annotation

This diploma project provides for utilization of associated petroleum gas, which is a by-product of oil production, and cost reduction, as well as improvement of the associated gas processing process for maximum removal of moisture and fine solid particles. Consideration of problems, state environmental conditions and the macroeconomic state of associated gas in the process of oil production. In this diploma project with preliminary purification and processing of associated petroleum gas to the required state, the issues of minimizing losses and more efficient processing are considered.

Мазмұны

Кіріспе

: 1

Кіріспе: Қаралатын мәселенің қазіргі замандағы жағдайы. Жоба мақсаты мен шешілетін инженерлік міндеттер.

6.: . . .

: 1. 1

Кіріспе: Мұнай кенорындарындағы шығындарды азайту және ылғал мен қатты ұсақ бөлшектерді барынша шығару үшін ілеспе газды өңдеу процесін жетілдіру тәсілінің қазіргі замандағы жағдайы

6.:

: 1. 2

Кіріспе: Шығындарды азайту және ілеспе газды өңдеу технологисын немесе тәсілін жетілдіруге бағытталған ғылыми-техникалық жұмыстарды талдау

6.:

: 1. 3

Кіріспе: Тарау бойынша мәлімдер

6.:

: 1. 4

Кіріспе: Жоба мақсаты мен шешілетін инженерлік міндеттер. Жобалуға керекті мәліметтер.

6.:

: 2

Кіріспе: Жанажол кен орнында шығындарды азайту және ілеспе газды өңдеудің технологиясын жетілдіру.

6.:

: 2. 1

Кіріспе: Таңдалған кен орны бойынша қысқаша мәлімет

6.:

: 2. 2

Кіріспе: Жанажол кен орнында ілеспе газды дайындау технологиясын жетілдіру

6.:

: 2. 3

Кіріспе: Ұсынылатын технологияның немесе тәсілдің параметрлері мен режимдерін есептеу.

6.:

: 2. 4

Кіріспе: Тарау бойынша қортынды

6.:

: 3

Кіріспе: Жобаның техникалы-экономикалық тиімділігі

6.:

: 4

Кіріспе: Қоршаған ортаны қорғау және еңбек кауіпсіздігі

6.:

: 4. 1.

Кіріспе: Қоршаған ортаны қорғау.

6.:

: 4. 2.

Кіріспе: Еңбек кауіпсіздігі

6.:

Кіріспе: Қортынды.

6.:

Кіріспе: Пайдаланылған әдебиеттер

6.:

Кіріспе: Қосымша.

6.:

Кіріспе

Мұнай ілеспе газы (МІГ) - бұл мұнайда еріген басқаша айтқанда мұнай және газ кен орындарында мұнай «қалпақтарында» болатын, табиғи көмірсутекті газдар. Бір тонна мұнайда ілеспе газының мөлшері 1-2 мың м3-тен бірнеше мың м3-қа дейін жету мүмкін. Мұнай ілеспе газы - мұнай өндірісінің қосымша өнімі болып табылады. Біздің еліміз ірі мұнай-газ кен орындарына бай, сондықтанда мұнай ілеспе газын пайдаға жарату өзекті мәселе болып табылады. Инфраструктураның қажетті деңгейде болмауы, кен орындарының газ өңдеу зауыттарынан алыс орналасуы және МІГ-ң құрамы, мұнай ілеспе газын осы уақытқа дейін пайдаға жарата алмаудың басты себебі болып табылады. Табиғи газға қарағанда мұнай ілеспе газының кұрамында метан мен этаннан бөлек пропан газдарының үлесі жоғары: бутандар және ауыр көмірсутектер буы. Кен орындарына байланысты көпшілік мұнай ілеспе газдарының құрамында күкіртсутек және меркаптандар, көмірқышқыл газ, азот, геллий және аргон кездеседі. Мұнай қыртыстарын тілгенде, алдымен мұнай «қалпақтарының» газдары атқылайды, содан соң өндірілетін газдың көпшілігі мұнайда еріген ілеспе газдарына тиесілі болады. Газ «қалпақтарының» газы немесе ерікті газ, құрамы бойынша мұнайда еріген газдарға қарағанда жеңіл болады. Сол себептен жаңа кен орынын пайдалануға жіберу, алғашқы кезде құрамында метан үлесі басым болатын ілеспе газын көп мөлшерде өндірумен байланысты болады. Кен орынын ұзақ уақыт пайдалану барысында, ілеспе газынының кірісі азайып, газдардың көпшілік мөлшері газдың ауыр құраушыларына тиесілі болады. Энергетика мен химия өнеркәсібі үшін мұнай ілеспе газы маңызды шикізат болып табылады. МІГ жоғары жылу шығару қабілетіне ие, оның мәні шамамен 9 мың - 15 мың ккал/м3, бірақ құрамының тұрақсыздығы мен қоспалардың көптігі, оларды энергогенерацияда қолдануда қиындықтар туғызады және газды тазартуда қосымша шығынға ұшыратады. Мұнай ілеспе газының құрамындағы метан мен этан, химия өнеркәсібінде пластикалық массалар мен каучук өндірісінде қолданылса, ал ауырлау құраушылары ароматты көмірсутектер, жоғары октанды отындық қосымдар және төмендетілген көмірсутекті газдар, соның ішінде техникалық төмендетілген пропан-бутан өндірісінде қолданылады. Мұнай ілеспе газын жағу, ауыр ластағыш заттардың атмосфераға шығуына және мұнай өнеркәсібі аймағының экологиялық жағдайының нашарлауына алып келеді. Мұнай ілеспе газын алауларда жағып жіберуден ерекшеленетін утилдеуші әдістермен утилдеудің қажеттілігі келесіде:

1. Газдың алауларда жағылуы және атмосфераға шығарылуы, жағудың нәтижесінде ауада пайда болатын улы заттар өсімдіктермен абсорбцияланып, «тамақ шынжырына» түсіп, адам ағзасына потенциалды қауіп төндіреді. Мұнай ілеспе газының алауларда жағылуы, қоршаған ортаның жылулық ластануымен жүреді.

2. Газды жағу, бүкіләлемдік жылу, қышқылдық жаңбырлар және климаттың өзгеруі секілді экологиялық жағдайларға алып келеді. Көміртек екі тотығы және алаулы газдардың атмосфераға шығарылуы парниктік әсердің артуы мен бүкіләлемдік жылулануға алып келуі мүмкін.

3. Қымбат жаңғыртылмайтын ресурстар шығындалады. Сонымен, мұнай ілеспе газы бағалы энергетикалық шикізат болып табылады. Ол шағын - ЖЭО-ң, газпоршенді және газтурбиналы қондырғылардың отыны рөлін атқара алады, және энергетика нысандарында жағылатын ілеспе газынан атмосфераға шығарылатын зиянды заттар мөлшері, оны алауларда жағып жібергенге қарағанда әлде-қайда аз.

Дипломдық жобаның мақсаты - ілеспе газын, кіші және орта мұнай-газ кен орындарындағы газ поршенді қондырғалырдың газдық отынының талаптарына сай етіп өңдеп, отын ретінде қолдану.

1 Қаралатын мәселенің қазіргі замандағы жағдайы. Жоба мақсаты мен шешілетін инженерлік міндеттер.

1. 1 Мұнай кенорындарындағы шығындарды азайту және ылғал мен қатты ұсақ бөлшектерді барынша шығару үшін ілеспе газды өңдеу процесін жетілдіру тәсілінің қазіргі замандағы жағдайы.

Мұнай ілеспе газын пайдаға асыру мәселесі біздің елімізде де өзекті мәселе. Қазіргі таңда елімізде жыл сайын өнідрілетін 9 млрд. м3 мұнай ілеспе газының екіден үші ғана пайдаға жаратылады. Факелдарда жағылып кететін газдың мөлшері 3 млрд. м3. Қазақсатандағы мұнай-газ өндіруші мекемелер өндіретін мұнай ілеспа газының 90% жағып жібереді. Елімізде өндірілетін жалпы газ мөлшерінің жартысына жуық бөлігі МІГ-на тиесілі және мұнай ілеспе газын өндіру қарқыны табиғи газбен салыстырғанда жоғары.

Қазақстан, орталық Азияның үлкен аймағын алып жатқан, энергоресурстарға бай, 16 миллиондық халқы бар мемлекет. Күннен күнге, еліміз энергоресурс нарығының маңызды мүшесіне айналуда. Каспий теңізі аймағында ең көп шикі мұнай қорына ие Қазақстан, күн сайын 1, 3 млн. барель мұнай өндіреді, соның 1 миллионы экспортқа жіберіледі. Мемлекет үкіметі 2015 жылға күніне 3, 5 миллион барель мұнай өндіруді көздеп отыр. Егер бұл көрсеткішке қол жеткізілсе, күндік мұнай өндіру көрсеткіші бойынша Иран секілді елдерді қуып жетеміз. Мұнай өндіру барысында, көп мөлшерде мұнай ілеспе газы бөлінеді, сол себептен МІГ пайдаға жарату мен тиімді пайдалану біздің мемлекет үшін өзекті мәселе болып отыр.

Мұнай ілеспе газының шығындары, оны жинауға арналған инфраструктураның, тасымалдау желілерінің қажетті деңгейде орындалмауы мен тұтынушылардың болмауымен сипатталады. Сол себептен ілеспе газ алауларда жағылады.

Мұнай ілеспе газдары - ол мұнай өндіру барысында бөлінетін, табиғи газдар. Ілеспе газының негізі ерекшеліктеріне құрамында метаннан басқа этан, пропан, бутан және ауыр көмірсутектердің болуы жатады. Көпшілік мұнай ілеспе газдарының құрамында күкіртсутек және жанбайтын азот, көмірқышқылы, сирек гелий (Не), аргон (Аr) газдары бар. Соңғыларының мөлшері өнеркәсіптік қызығушылық тудырмайды. Жер қыртысының («қақпан») телімдерінде, мұнай және газдың ұзақ уақыт бойы сақталуына физикалық және геологиялық шарттар әсер етеді. Мұнай қорларындағы газ, сұйық түрінде (ауыр көмірсутектер) болуы мүмкін немесе мұнай астында газ «қалпағын» түзіп орналасуы мүмкін.

Мұнай астында немесе жоғары орналасқан коллекторларға жылжығанеркін газдар құрамы, мұнайда еріген газдардың құрамынан айырмашылығы көп. Мұнай өндіру процесі барысында өндірілген мұнай құрамынан бөлінген ілеспе газдар құрамы, дәл сол кен орынының газ тасымалдаушы қыртыстарында өндірілген ерікті газдар құрамынан ерекшеленеді. Ауыр көмірсутектердің ерігіштігін, бір скважинадан өндірілген, жиі байқалатын, газ сынамаларының құрам бойынша ерекшелітерімен түсіндіріледі. Газдар құрамы сынаманы алу шарттарына, скважинадағы газға әсер ететін қысымға, газ қасындағы ерікті газ сынамасының қатынасына және мұнай өндіру кезіндегі газдың көтерілуіне тәуелді.

Кесте 1. 1 - Мұнай ілеспе газының жуықтама компоненттік құрамы

Табиғи газға қарағанда мұнай ілеспе газының компоненттік құрамы, өндіруші кен орынына байланысты, өзгеше болады. Ары кетсе, бір кен орынынан әртүрлі уақытта алынған мұнай ілеспе газдарының компоненттік құрамдарында айырмашылықтар орын алады. Әртүрлі кен орындарына байлынысты мұнай ілеспе газының компоненттік құрамы табиғи газ құрамымен салыстырылып келтірілген. 1. 2 кестесінде табиғи газ бен мұнай ілеспе газдарының көлемдік үлестері арасындағы айырмашылықты бағалауға болады. Мұнай ілеспе газының құрамы сепарацияның үш сатысы бойынша келтірілген.

Кесте 1. 2 - Мұнай кен орынының мұнай ілеспе газының компоненттік құрамы

Кестеде көрсетілгендей мұнай кен орнында өндірілген мұнай ілеспе газының құрамында метан газының мөлшері табиғи газдың құрамындағы метанға қарағанда екі есе аз. Әр сепарация сатысынан кейін метанның көлемдік үлесі азайатындығы байқалады. Бұл метанның ең жеңіл көмірсутекті газдар қатарына жататындығына байланысты болып келеді. Осы себептен метан мұнайды өндіру процесі кезінде оның гомологтарына қарағанда тезірек ұшып кетеді. Ал метан гомологтарының көлемдік үлесі әр сепарация сатысынан кейін өсіп отырады. Бұл құраушылардың мұнайдан бөлінуіне, мұнайды қыздыру кезіндегі температураның жоғарлауы мен мұнайды дайындау нысандарындағы сепараторлардағы төменгі кысым әсер етеді. Және ескеретін бір факт - мұнай ілеспе газының тығыздығы әр сатыдан кейін өседі (ауырлау құраушылары бөлінеді) . Тағы бір ескеретін жайт, ілеспе газының тығыздығы әр саты сайын өсіп отыр. (ауыр компоненттер бөлінеді) . Мұнай кен орынындағы ілеспе газы мен табиғи газдың тығыздығын салыстырсақ, бірінші сатыда 1, 5 есе, 2 және 3 сатыда 2 -4 есе айырмашылықтың бар екендігі байқалады. Мұнай ілеспе газының бағалылығын анықтайтын - С3+В пропаннан жоғары компоненттердің қосынды мөлшері. Кестеде көрсетілгендей ілеспе газындағы химиялық бағалы компоненттердің мөлшері (пропан, бутан және т. б. ) табиғи газға қарағанда жуықтап алғанда 30 есе көп. Аталған шикі заттың құрамында (мұнай ілеспе газы) С3+В компоненттері көбірек болған сайын, қайта өңдеу процесі нәтижесінде көбірек өнім түрін алуға болады. Мұнай-газ кен орындары үшін мұнай құрамында жоғары деңгейде газдың болуымен сипатталады. Осы типті кен орынының газының компоненттік құрамында метанның болуы табиғи газ құрамындағы метан мөлшерімен теңдес. Ал құрамындағы басқа компоненттер бойынша ілеспе газы табиғи газға қарағанда әлдеқайда «бай».

Мұнай ілеспе газын алу

Мұнай ілеспе газы - тұтынушылар қажеттілігі үшін өндірілетін көміртекті минералдарды тасымалдау, қайта өңдеу кезінде бөлінетін бағалы көмірсутектерді құраушы болып табылады. Ілеспе газының шығу тегінің ерекшелігі - ол мұнай және газды жер қыртысынан іздеу және өндіруден бастап ақтық жүзеге асыруға дейін, оларды кез -келген қалпында және қандай көмірсутекті өнім болмасын, қайта өңдеу процесі кезінде бөлінуі. МІГ-ын мұнайдан көпсатылы сепарация арқылы бөліп алады.

Сепарация сатыларының қысымдарының бір -бірінен айтарлықтай айырмашылығы, мысалы бірінші сатыда 15 - 30 бар құраса, соңғы сатыларында 1, 5 - 5 бар болуы мүмкін. Алынатын мұнай ілеспе газының

қысымы мен температурасы скважинадан түсетін қоспа су - мұнай - газ сепарациялау технологиясы бойынша анықталады. МІГ-ның айырықша ерекшелігі ол өндірілетін газдың аз шығыны, 100 - 5000 нм3/сағ. Құрамындағы С3+ құраушылары 100 - ден 600 г/м3 аралығында жатады. Соған қарамастан ілеспе газының құрамы мен мөлшері тұрақсыз шама болып табылады. Маусымдық және реттік ауытқулар орын алуы мүмкін ( қалыпты ауытқу шамасы 15%) .

Әдетте, сепарацияның бірінші сатысынан кейінгі газ, газ өңдеуші зауытқа жіберіледі. Қысымы 5 бар - дан кіші газды қолдану кезінде айтарлықтай қиыншылықтар туындайды. Осы уақытқа дейін бұндай газ, мұнай кен орындарындағы факелдарда жағылатын, бірақ соңғы жылдары, мемлекет үкіметінің мұнай және газ саясатының өзгеруіне байланысты, ілеспе газын пайдаға асыру мен басқада жағдайлар жақсы жағына қарай өзгеруде. Қазіргі таңда өндірілетін, факелдарда жағылатын және пайдаға асырылатын мұнай ілеспе газының көлемін, кен орындарында газ шығынын есептеуші тораптардың болмауының салдарынан анықтау мүмкін емес. Жуықтап алынған есептеу бойынша ол шама 25 млрд. м3 құрайды. Төмендегі кестеде Қазақстан Республикасындағы кейбір мұнай-газ кен орындарында өндірілетін мұнай ілеспе газының жуықталған құрамы келтірілген.

Сурет-1. 1 Газды жағу көлемдерінің өзгеру динамикасы

Мұнай ілеспе газын пайдаға жаратудың бернеше жолдары бар:

- Газды консервациялау. Жұмыс істеп шыққан газдарды табиғи газға арналған қайта өңдеуші қондырғыларда қолдану үшін сақтау. Осындай қайта өңдеудің ең үмітті нұсқасы - газдың сұйық көмірсутектерге конверсиясы. Қазіргі таңда бұндай жоба Катар елінде жүзеге асуда. Жоба бойынша «Солтүстік» мұнай кен орынының газ қорларын пайдалануда. GTL технологиясы мұнай аналогтарының кең сұрыптамасын өндіруге мүмкіндік береді: дизельдік және реактивтік қозғалтқыштарға арналған таза отын, отраша дистилляттар, майлағыш майлар және метанол;

- элекрт энергиясын өндіру мақсатында шағын газдық шығыр генераторларын қолдану, ал өндірілген электр энергиясын энергетика нарығында саудаға салу. Мұнай ілеспе газы - мұнай коллекторында мұнай кенінде еріген табиғи газ болып табылады. Мұнай өндірісі кезінде, ілеспе газын аулап, ары қарай өткізу үшін қайта өңдеуші қондырғыға жіберу. Бұл жағдайда, ол электр энергиясын өндіретін шағын шығыр генераторлардың

отыны болып табылады. Мысалы кейбір шет елдерде, осы әдісті қолдануды ынталандыру үшін, мұнай кен орындарын жергілікті салықтан босату туралы жарғы шыққан. Камерун үкіметі алауларда жағылатын газдың көлемі мен атмосфераға лақтырылатын зиянды заттар мөлшерін азайту үшін, аталған әдістің қаржылай жүзеге асушылығын қарастыруда. Рессей, өздерінің мұнай өнеркәсібі үшін шағын шығыр генераторлардың қолдану аймағын зерттеуде;

Мұнай кен орынының қыртысына ілеспе газын, қыртыстың мұнайды босатуын жоғарылату үшін қайта жіберу. Бұл әдіс, жер қыртысынан шығатын газдарды қайталап айдамалау мен мұнай өндіру кезінде жер қыртысының қысымын қалыпты деңгейде ұтап тұру мақсатында жүргізіледі.

Мұнаймен ілесіп шыққан газды қайталап айдамалау екінші ретті мехнизм ретінде қолданылады және газдың тазартылуы мен компримирленуін талап етеді. Бұндай әдіс қосымша шығындардың болуымен сипатталады, бірақ, соның арасынша, газды қайталап адамалаудың арқасында келесіде өндірілетін мұнай көлемін көбейтуге ықпал етеді және мұнай кен орынынның жұмыс істеу мерзімін ұзартады. Осылай, газды, мұнай кен орынының белсенді жұмыс мерзімінде көп рет қолдануға болады. Мысалы, Норвегияда газды утилдеудің аталған әдісін қолданудың бағдарламасы ойлап табылған. Бірақ, ілеспе газын жер қыртысына қайта айдамалау мұнай ағынына кері әсерін тигізуі мүмкін. Ол нақтылы мұн ай- газ кен орынына байланысты болады. Мұнай-газ кешенін дамыту бағдарламасына сәйкес, соңғы жылдары біздің Еліміз де жоғарыда аталған мәселеге зейін қоюда. Мәселені тез уақытта шешуге асығушылық, экологиялық және мактроэкономикалық сипатқа ие. Қазақстан Республикасының мұнай және газ Министрлігіне сенсек, еліміз шикі газдың өндірісін 2010 жылдағы 37, 4 млрд. м3- тан 2015 жылға 59, 3 млрд. м3 көтермекші. Осы жобада негзгі рөлдердің бірі мұнай ілеспе газына тиесілі болса керек. Өкінішке орай, Қазанстаннның мұнай - газ кешені экологиялық заңбұзушылықтардан басын шығарар емес. Ең көп таралған экологиялық заңбұзушылықтардың бірі - мұнай өндіруші кен орындарына жақын орналасқан аймақтардың экологиялық тұрақтылығына кері әсерін тигізіп жатқан, ілеспе газдарының шектен тыс алауларда жағылуы. Ілеспе газының жануы нәтижесінде бөлінетін зиянды заттар шығарындылары, Қазақстанның жалпы атмосфераға жіберетін шығарындыларының 10% құрайды (басқа елдермен салыстырғанда Ресейде 2%, Норвегияда 1, 5% кем) . Жылдық жағылатын ілеспе газдарының көлемінен келетін шығын, айппұлдар көлемінен асып түсіп, $2, 5 -3 млрд кем түспейді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.