Мұнай, газды жинақтау, дайындау, тасымалдау және игеру технологиялары мен принциптері
1.1.Кен орнын игеру кезіндегі жобалау құжаттары
1.2. Мұнай кен орнын тұрғызу жобасы
2.1.Мұнайдың құрамы, жіктемесі және негізгі физикалық.химиялық қасиеттері
2. 2. Мұнай газының құрамы мен қасиеті
2.3. Қабат сулары
3.1. Мұнай эмульсияларының түзілуі
4.2. Мұнай, газ және суды жинаудың қазіргі жүйелері
5.1. Ұңғы өнімін өлшеудің маңызы
5.3. Мұнайдағы су мөлшерін анықтау
6.1. Құбырлрдың жіктемесі
6.5. Тұтқырлығы жоғары және парафинді мұнайларды айдау
6.7. Құбырлардың коррозиясы (тоттануы)
6.8.1. Парафин шөгінділерімен күресу әдістері
7.1. Мұнайгаз айырғыштарының міндеттері
7.6. Айыру қондырғылары
7.8. Табиғи газдарға арналған айырғыштар
8.2. Мұнай эмульсияларын бұзуда қолданылатын деэмульгаторлар
9.1. Резервуарлардың атқаратын қызметі мен түрлері
11.2. Газды дайындау қондырғысы
12.1. Сығымды сорапты станциялар
1.2. Мұнай кен орнын тұрғызу жобасы
2.1.Мұнайдың құрамы, жіктемесі және негізгі физикалық.химиялық қасиеттері
2. 2. Мұнай газының құрамы мен қасиеті
2.3. Қабат сулары
3.1. Мұнай эмульсияларының түзілуі
4.2. Мұнай, газ және суды жинаудың қазіргі жүйелері
5.1. Ұңғы өнімін өлшеудің маңызы
5.3. Мұнайдағы су мөлшерін анықтау
6.1. Құбырлрдың жіктемесі
6.5. Тұтқырлығы жоғары және парафинді мұнайларды айдау
6.7. Құбырлардың коррозиясы (тоттануы)
6.8.1. Парафин шөгінділерімен күресу әдістері
7.1. Мұнайгаз айырғыштарының міндеттері
7.6. Айыру қондырғылары
7.8. Табиғи газдарға арналған айырғыштар
8.2. Мұнай эмульсияларын бұзуда қолданылатын деэмульгаторлар
9.1. Резервуарлардың атқаратын қызметі мен түрлері
11.2. Газды дайындау қондырғысы
12.1. Сығымды сорапты станциялар
Алғы сөз
Қазақстан Республикасының мұнай өнеркәсібі экономиканың жетекші саласы болып табылады.
Қазақстан Республикасы қазіргі таңда дүние жүзіндегі ірі мұнай өндіруші елдердің қатарына қосылып, дүние жүзі бойынша мұнайдың дәлелденген қорынан -13, газ және конденсаттан - 15, мұнай өндіру көлемі жағынан 28 орын алады. Қазақстан дәлелденген қоры және мұнай өндіру көлемі бойынша ТМД елдерінің арасында екінші, ал газ бен конденсаттың қоры бойынша - 4 орын алады.
Еліміздің территориясында 200 - ден астам мұнай және газ кен орындары бар.
Өнеркәсіптік категориядағы мұнай қоры Қазақстанның алты әкімшілік облысында шоғырланған.Еліміздің батыс аймағының төрт облысында алынатын мұнай қорының 90 % - ы шоғырланған.
Атап айтсақ осы аймақта; Теңіз, Қарашығанақ, Өзен, Жаңажол, Кенбай сияқты және мұнай-газ қоры 100 млн тоннадан асатын ірі кен орындары шоғырланған.
Табиғи газдың негізгі қоры екі облыста шоғырланған; Батыс Қазақстандағы (Қарашығанақ) және Ақтөбедегі (Жаңажол).Мұнай кен орындарындағы ілеспе мұнай газының потенциалы зор.
Қазақстан Республикасындағы шикізаттардың дәлелденген мол қорымен қатар болжамды ресурстар көлемі де баршылық.
Республикамыздағы мұнайдың құрлықтағы болжамды алынатын қоры 7,8 млрд.тонна және оның 2/3 бөлігі Батыс Қазақстанда шоғырланған,ал табиғи газдың болжамды қоры 7, 1 трил. м 3 болып табылады.
Каспий теңізінің Қазақстандық секторындағы мұнай газ қоры да мол.Каспий теңізінің солтүстік-шығыс бөлігіндегі Шығыс Қашаған құрылымына бұрғыланған барлау ұңғыларының нәтижесінде мұнай мен газдың өнеркәсіптік мол қоры дәлелденген.
Қазіргі кезде Каспий маңы ойпатында, Солтүстік Үстіртте, Маңғышлақ пен Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан 60-қа жуық кен орны игерілуде. Қазақстан Республикасындағы Мұнай және конденсатты өндіру көлемі 2004 жылы 59 млн. 200 мың тоннадан асты,ал газ өндіру көлемі 20,5 млрд.м3 құрады.
Мұнай өнеркәсібінің қарқынды дамуына байланысты ұңғы өнімін кәсіпшілікте жинау, тасымалдау және дайындау жүйесін жетілдіру мәселесіне көп көңіл аудару қажет.
Мұнайгаз өндіру кәсіпорындары мұнай өндіруді; мұнайды жинау, дайындау және тасымалдауды; мұнай газын жинау және дайындауды; қабат қысымын ұстап тұту жүйесінде пайдаланатын тұщы және қабат суларын қабатқа айдау үшін дайындауды қамтамасыз ететін негізгі және қосалқы міндеттерді атқаратын құрылымдардың күрделі кешені болып табылады.
Тұтқырлығы жоғары шайырлы және парафинді мұнайларды өндіруде, ұңғы өнімінің құрамында күкіртсутегі және көмірқышқыл газы болғанда арнайы мәселелер туындайды.
Мұнай кен орындарының тұрғызу жобасын жасауда және мұнай мен газ кен орындарын игеру кезінде жер қойнауы мен қоршаған ортаны қорғауға, топырақтың, судың және атмосфералық ауаның ластануынан сақтауға үлкен көңіл бөлінеді.
Мұнай ұңғыларының өнімдерін кәсіпшілікте жинау және дайындау жағдайында өтіп жатқан құбылыстардың, үрдістердің және туындайтын мәселелердің сан алуандығы сонша оны бір кітап көлемінде ашып көрсетіп, тереңірек үңілуге толық мүмкіндік бермейді. Мұнай кен орындарын игерудің қазіргі таңдағы дүниежүзілік тәжірибесі әртүрлі жағдайларда мұнайды, ілеспе газды және суды тиімді жинау және сапалы дайындауды қамтамасыз ететін әртүрлі техникалық және технологиялық және технологиялық шешімдерді, тәсілдер мен жабдықтарды қлоданумен сипатталады. Технологиялық үрдістерде өнімділігі жоғары, толығымен немесе бір бөлігі ғана автоматтандырылған, саңылаусызданған блокты аппараттар мен жабдықтар қолданылады. Химиялық реагенттердің кең спектрі қолданылады.
Бұл кітапта ұңғы сағасынан бастап туралық мұнай мен газды тұтынушыға дейін жеткізудің технологиялық тізбегіндегі ұңғы өнімдерін жинау мен дайындауға арналған барлық үрдістер мен жабдықтар мен химиялық реагенттердің техникалық сипаттамасы беріледі. Теңіз кен орындарындағы мұнай, газ және суды жинаудың негізгі ерекшеліктері келтірілген.
Қазақстан Республикасының мұнай өнеркәсібі экономиканың жетекші саласы болып табылады.
Қазақстан Республикасы қазіргі таңда дүние жүзіндегі ірі мұнай өндіруші елдердің қатарына қосылып, дүние жүзі бойынша мұнайдың дәлелденген қорынан -13, газ және конденсаттан - 15, мұнай өндіру көлемі жағынан 28 орын алады. Қазақстан дәлелденген қоры және мұнай өндіру көлемі бойынша ТМД елдерінің арасында екінші, ал газ бен конденсаттың қоры бойынша - 4 орын алады.
Еліміздің территориясында 200 - ден астам мұнай және газ кен орындары бар.
Өнеркәсіптік категориядағы мұнай қоры Қазақстанның алты әкімшілік облысында шоғырланған.Еліміздің батыс аймағының төрт облысында алынатын мұнай қорының 90 % - ы шоғырланған.
Атап айтсақ осы аймақта; Теңіз, Қарашығанақ, Өзен, Жаңажол, Кенбай сияқты және мұнай-газ қоры 100 млн тоннадан асатын ірі кен орындары шоғырланған.
Табиғи газдың негізгі қоры екі облыста шоғырланған; Батыс Қазақстандағы (Қарашығанақ) және Ақтөбедегі (Жаңажол).Мұнай кен орындарындағы ілеспе мұнай газының потенциалы зор.
Қазақстан Республикасындағы шикізаттардың дәлелденген мол қорымен қатар болжамды ресурстар көлемі де баршылық.
Республикамыздағы мұнайдың құрлықтағы болжамды алынатын қоры 7,8 млрд.тонна және оның 2/3 бөлігі Батыс Қазақстанда шоғырланған,ал табиғи газдың болжамды қоры 7, 1 трил. м 3 болып табылады.
Каспий теңізінің Қазақстандық секторындағы мұнай газ қоры да мол.Каспий теңізінің солтүстік-шығыс бөлігіндегі Шығыс Қашаған құрылымына бұрғыланған барлау ұңғыларының нәтижесінде мұнай мен газдың өнеркәсіптік мол қоры дәлелденген.
Қазіргі кезде Каспий маңы ойпатында, Солтүстік Үстіртте, Маңғышлақ пен Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан 60-қа жуық кен орны игерілуде. Қазақстан Республикасындағы Мұнай және конденсатты өндіру көлемі 2004 жылы 59 млн. 200 мың тоннадан асты,ал газ өндіру көлемі 20,5 млрд.м3 құрады.
Мұнай өнеркәсібінің қарқынды дамуына байланысты ұңғы өнімін кәсіпшілікте жинау, тасымалдау және дайындау жүйесін жетілдіру мәселесіне көп көңіл аудару қажет.
Мұнайгаз өндіру кәсіпорындары мұнай өндіруді; мұнайды жинау, дайындау және тасымалдауды; мұнай газын жинау және дайындауды; қабат қысымын ұстап тұту жүйесінде пайдаланатын тұщы және қабат суларын қабатқа айдау үшін дайындауды қамтамасыз ететін негізгі және қосалқы міндеттерді атқаратын құрылымдардың күрделі кешені болып табылады.
Тұтқырлығы жоғары шайырлы және парафинді мұнайларды өндіруде, ұңғы өнімінің құрамында күкіртсутегі және көмірқышқыл газы болғанда арнайы мәселелер туындайды.
Мұнай кен орындарының тұрғызу жобасын жасауда және мұнай мен газ кен орындарын игеру кезінде жер қойнауы мен қоршаған ортаны қорғауға, топырақтың, судың және атмосфералық ауаның ластануынан сақтауға үлкен көңіл бөлінеді.
Мұнай ұңғыларының өнімдерін кәсіпшілікте жинау және дайындау жағдайында өтіп жатқан құбылыстардың, үрдістердің және туындайтын мәселелердің сан алуандығы сонша оны бір кітап көлемінде ашып көрсетіп, тереңірек үңілуге толық мүмкіндік бермейді. Мұнай кен орындарын игерудің қазіргі таңдағы дүниежүзілік тәжірибесі әртүрлі жағдайларда мұнайды, ілеспе газды және суды тиімді жинау және сапалы дайындауды қамтамасыз ететін әртүрлі техникалық және технологиялық және технологиялық шешімдерді, тәсілдер мен жабдықтарды қлоданумен сипатталады. Технологиялық үрдістерде өнімділігі жоғары, толығымен немесе бір бөлігі ғана автоматтандырылған, саңылаусызданған блокты аппараттар мен жабдықтар қолданылады. Химиялық реагенттердің кең спектрі қолданылады.
Бұл кітапта ұңғы сағасынан бастап туралық мұнай мен газды тұтынушыға дейін жеткізудің технологиялық тізбегіндегі ұңғы өнімдерін жинау мен дайындауға арналған барлық үрдістер мен жабдықтар мен химиялық реагенттердің техникалық сипаттамасы беріледі. Теңіз кен орындарындағы мұнай, газ және суды жинаудың негізгі ерекшеліктері келтірілген.
1. Нұрсұлтанов, Абайұлданов «Мұнай мен газды өндіріп, өңдеу»
2. Суербаев Х "Мұнай-газ ісі негіздері"
3. Т.Ж.Жұмағұлов, М.М.Абжаев "Мұнай өндірудің техникасы мен технологиясы"
2. Суербаев Х "Мұнай-газ ісі негіздері"
3. Т.Ж.Жұмағұлов, М.М.Абжаев "Мұнай өндірудің техникасы мен технологиясы"
Алғы сөз
Қазақстан Республикасының мұнай өнеркәсібі экономиканың жетекші
саласы болып табылады.
Қазақстан Республикасы қазіргі таңда дүние жүзіндегі ірі мұнай
өндіруші елдердің қатарына қосылып, дүние жүзі бойынша мұнайдың дәлелденген
қорынан -13, газ және конденсаттан - 15, мұнай өндіру көлемі жағынан 28
орын алады. Қазақстан дәлелденген қоры және мұнай өндіру көлемі бойынша ТМД
елдерінің арасында екінші, ал газ бен конденсаттың қоры бойынша - 4 орын
алады.
Еліміздің территориясында 200 - ден астам мұнай және газ кен
орындары бар.
Өнеркәсіптік категориядағы мұнай қоры Қазақстанның алты әкімшілік
облысында шоғырланған.Еліміздің батыс аймағының төрт облысында алынатын
мұнай қорының 90 % - ы шоғырланған.
Атап айтсақ осы аймақта; Теңіз, Қарашығанақ, Өзен, Жаңажол, Кенбай
сияқты және мұнай-газ қоры 100 млн тоннадан асатын ірі кен орындары
шоғырланған.
Табиғи газдың негізгі қоры екі облыста шоғырланған; Батыс
Қазақстандағы (Қарашығанақ) және Ақтөбедегі (Жаңажол).Мұнай кен
орындарындағы ілеспе мұнай газының потенциалы зор.
Қазақстан Республикасындағы шикізаттардың дәлелденген мол
қорымен қатар болжамды ресурстар көлемі де баршылық.
Республикамыздағы мұнайдың құрлықтағы болжамды алынатын қоры 7,8
млрд.тонна және оның 23 бөлігі Батыс Қазақстанда шоғырланған,ал табиғи
газдың болжамды қоры 7, 1 трил. м 3 болып табылады.
Каспий теңізінің Қазақстандық секторындағы мұнай газ қоры да
мол.Каспий теңізінің солтүстік-шығыс бөлігіндегі Шығыс Қашаған құрылымына
бұрғыланған барлау ұңғыларының нәтижесінде мұнай мен газдың өнеркәсіптік
мол қоры дәлелденген.
Қазіргі кезде Каспий маңы ойпатында, Солтүстік Үстіртте,
Маңғышлақ пен Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан 60-қа жуық кен орны
игерілуде. Қазақстан Республикасындағы Мұнай және конденсатты өндіру көлемі
2004 жылы 59 млн. 200 мың тоннадан асты,ал газ өндіру көлемі 20,5 млрд.м3
құрады.
Мұнай өнеркәсібінің қарқынды дамуына байланысты ұңғы өнімін
кәсіпшілікте жинау, тасымалдау және дайындау жүйесін жетілдіру мәселесіне
көп көңіл аудару қажет.
Мұнайгаз өндіру кәсіпорындары мұнай өндіруді; мұнайды жинау,
дайындау және тасымалдауды; мұнай газын жинау және дайындауды; қабат
қысымын ұстап тұту жүйесінде пайдаланатын тұщы және қабат суларын қабатқа
айдау үшін дайындауды қамтамасыз ететін негізгі және қосалқы міндеттерді
атқаратын құрылымдардың күрделі кешені болып табылады.
Тұтқырлығы жоғары шайырлы және парафинді мұнайларды өндіруде,
ұңғы өнімінің құрамында күкіртсутегі және көмірқышқыл газы болғанда арнайы
мәселелер туындайды.
Мұнай кен орындарының тұрғызу жобасын жасауда және мұнай мен газ
кен орындарын игеру кезінде жер қойнауы мен қоршаған ортаны қорғауға,
топырақтың, судың және атмосфералық ауаның ластануынан сақтауға үлкен көңіл
бөлінеді.
Мұнай ұңғыларының өнімдерін кәсіпшілікте жинау және дайындау
жағдайында өтіп жатқан құбылыстардың, үрдістердің және туындайтын
мәселелердің сан алуандығы сонша оны бір кітап көлемінде ашып көрсетіп,
тереңірек үңілуге толық мүмкіндік бермейді. Мұнай кен орындарын игерудің
қазіргі таңдағы дүниежүзілік тәжірибесі әртүрлі жағдайларда мұнайды, ілеспе
газды және суды тиімді жинау және сапалы дайындауды қамтамасыз ететін
әртүрлі техникалық және технологиялық және технологиялық шешімдерді,
тәсілдер мен жабдықтарды қлоданумен сипатталады. Технологиялық үрдістерде
өнімділігі жоғары, толығымен немесе бір бөлігі ғана автоматтандырылған,
саңылаусызданған блокты аппараттар мен жабдықтар қолданылады. Химиялық
реагенттердің кең спектрі қолданылады.
Бұл кітапта ұңғы сағасынан бастап туралық мұнай мен газды
тұтынушыға дейін жеткізудің технологиялық тізбегіндегі ұңғы өнімдерін жинау
мен дайындауға арналған барлық үрдістер мен жабдықтар мен химиялық
реагенттердің техникалық сипаттамасы беріледі. Теңіз кен орындарындағы
мұнай, газ және суды жинаудың негізгі ерекшеліктері келтірілген.
Мұнай кен орнын тұрғызу жобасының негізгі принциптері мен жағдайы
1.1.Кен орнын игеру кезіндегі жобалау құжаттары
Мұнай кен орнын тұрғызуды жобалау кезінде жалпыкәсіпшілік
шаруашылығымен,бүрғылау техникасы және
технологиясымен,пайдаланумен,жинаум ен,тасымалдаумен,мұнайды сақтау және
дайындаумен байланысты барлық мәселелерді тиімді шешу қажет.
Кез –келген кен орынды жобалау игеру жобасын құрастырудан
басталады.Ол келесі бөлімдерден тұрады [6];[12];[22]:
•мұнай мен газ қорларын есептеу;
•кен орнын игеру сұлбасын(схемасын) жасау;
•барлық өнімді қабаттардың (горизонттардың) геологиялық,
гидродинамикалық және пайдалану сипаттамаларын анықтау;
•қабат суларының сипаттамасы мен химиялық құрамын анықтау;
•мұнай мен газдың физикалық-химиялық қасиетін анықтау;
•айырудың әр түрлі сатысындағы мұнайдың дифференциалды
газсыздануы;
•мұнайды өңдеудің неғұрлым сұлбасын ұсыну;
•кен орнын игеру жүйесі бойынша ұсыныстар;
•игерудің барлық мерзіміндегі әр жыл бойынша мұнайдың сулануын
ескере отырып мұнай мен газды өндірудің болашақ жоспарын жасау;
•жақын жатқан аудандардың мұнайлылық болашағы;
•ұңғыны пайдалануға енгізу тәртібі мен уақыты және оларды
пайдаланудан шығару;
•игеру кезеңінде ұңғылардағы қабаттық,түптік,буферлік (сағалық)
және құбыр сыртындағы қысымдардың өзгеру динамикасынан;
•ұңғыларды сусыз мұнаймен фонтандандыру қысымының есебі және
параметрлері,осыған байланысты ұңғыларды фонтандық тәсілден механикалық
пайдалану тәсіліне ауыстыру қажеттілігі;
•газ факторын анықтау;
•қабат қысымын ұстау тәсілін таңдау және айдалатын жұмысшы
агентінің(су,газ)көлемі мен көрсеткіштерін анықтау;
•айдау ұңғыларының жұиыс режимі,жұмысшы агентінің
(су,газ)негізгі көздері;
•кен орнын игеру жүйесі бойынша қабылданған техника-экономикалық
көрсеткіштер.
Игеру жобасының негізгі міндеттері: жер қойнауын және қоршаған
ортаны қорғау бойынша жүргізілетін іс-шараларды сақтай отырып максималды
мұнай алу және бір тонна мұнайды өндіруге жұмсалатын шығынды азайтып кен
орнынан жоспарланған өнім алуды қамтамасыз ету.
Осыдан кейін кен орнын тұрғызудың басты сұлбасы мен техника-
экономикалық негізі құрастырылады, және мұнда келесі мәселелер
қарастырылады:
І.Мұнай мен газды өндіру, тасымалдау, сақтау және дайындаудың
кәсіпшілік кешендерін (объектілерін) орналастыру.
Барлық кешендер 3 категорияға бөлінеді:
1) Технологиялық кешендер
- пайдалану және айдау ұңғылары,
- айыру қондырғылары,
- сығымдайтын және ортадан тепкіш сорап
станциялары, шикізат резервуарлары,
- мұнайды дайындаудың кәсіпшілік қондырғылары,
- кәсіпшіліктік компрессорлы станциялар және
газдыбензинді зауыттар.
2)Мұнайды жинау және дайындау технологиясына тікелей байланысы жоқ
кешендер
- мұнайгаз өндіру басқармасының (МГӨБ) базасы,
- бұрғылау ұйымдары,
- транспорттық базалар,
- сумен жабдықтау, канализациялар, энергиямен
жабдықтау және байланыс кешендері,
- құрылыс ұйымдары, өрттен қорғау және т.б.
- жолдар.
3)Кәсіпшілік ішіндегі инженерлік коммуникациялар
- кәсіпшіліктік технологиялық құбырлар (мұнай және
газ құбырлары),
- су құбырлары (ауыз су, шаруашылық және өрткен
қарсы қолданылатын, сондай - ақ су айдау үшін)
- канализация, байланыс, электрмен қамтамасыз ету
желілері (линиялары) және т.б.
ІІ.Ұңғыны бұрғылау. Игеру жобасының мәліметтері бойынша бұрғылау
жұмыстапының жалпы көлемі анықталып, бұрғылау түрлері, тәсілдері және
әдістері шешіледі және әр жылға бұрғылау жұмыстарына салынатын күрделі
қаражат көлемі анықталады.
ІІІ. Мұнай мен газды өндіру. Игеру жобасының негізінде ұңғы қоры,
мұнай өндірудің болашақ жоспары, қабат қысымын ұстау тәсілі, ұңғы өнімдерін
жинау және тасымалдаудың қабылданған жүйесін ескере отырып ұңғыны тиімді
пайдалану, пайдалану жабдықтары, материалдары және т.б.нақтыланып және
анықталады.
IV.Мұнай мен газды жинау. Техника – экономикалық есептер негізінде
жинау және кәсіпшілікте дайындау пункттеріне дейін мұнай мен газды жинау
және оны тасымалдауды толықтай саңылаусыздандыратын (герметизациялайтын),
осы кен орнының мұнай және газды жинайтын тиімді жүйесіне ұсыныстар
беріледі. Салынған қаржының ең аз көлемі мен пайдалану шығындары,
металсыйымдылығы (жұмсалған металл) анықталып, процесстерді автоматтандыру,
өнімділігі жоғары жабдықтарды қолдану, саңылаусыздандыру, мұнай мен газды
жинау және дайындау пункттерін ірілендіру бойынша шаралар жасалады, ілеспе
газды жоюды (утилизациялауды) қамтамасыз ететін мұнайды сатылы айырудың
есептері жүргізіледі. Салынған қаржылар көлемі айыру қондырғылары,
учаскелік және орталық жинау пункттері, өлшеу қондырғылары, мұнай жинау
және газ жинау тораптары, сығымды сорап станциялары, арынды құбырлар, соңғы
айыру қондырғылары, компрессорлы станциялар, мұнай қоймалары енетін күрделі
құрылыстар тізбектеріне байланысты анықталады.
V. Мұнай мен газды кәсіпшілікте дайындау.Техника – экономикалық
есептер арқылы сусыздандыру, тұзсыздандыру және тұрақтандыру
(стабилизациялау) процестерінің қажеттілігін анықтайды. Осы процесстерді
жүзеге асыру технологиясына : тұрақтандыру прцессінің тереңдігіне, барлық
құрылыс комплексінің орналасу орнына, қуаттылығын арттыру және жыл
бойынша кезек – кезегімен енгізуге ұсыныстар беріледі. Ал газға қатысты ,
оны тасымалдау алдында бензиннен айыру және кептіру тәсілі мен дәрежесін
көрсетеді. Осы бөлімде негігі технологиялық сұлбалар, негізгі және көмекші
процесстердің материалдық балансы келтіріліп, барлық кешендер тізбегі
олардың құны, техника - экономикалық көрсеткіштері анықталады, қабылданған
шешімдердің тиімділігі бекітіледі.
1.2. Мұнай кен орнын тұрғызу жобасы
Мұнай кен орнын тұрғызу жобасы негізгі құжат болып табылады, оның
негізінде жинау, кәсіпщілік ішінде тасымалдау және ұңғы өнімдерін дайындау
кешендерінің құрылысы жүзеге асады.
Ұңғы өнімдері деп ұңғыдан келіп түсетін және мұнайдан, қабат
суларынан, әр түрлі қоспалардан және еріген газдан тұратын көп компоненті
заттарды айтады [18].
Ұңғы өнімдерін жинау және дайындау жүйесінің негізгі элементеріне
мыналар жатады:
• өндіру ұңғылары;
• автоматтандырылған топтық өлшеу қондырғылары
(АТӨҚ);
• сығымдайтын сорап станциялары (ССС)
• мұнайды, газды және суды жинау мен дайындаудың орталықтандырылған
пункті (ОЖП немесе МАДЦ),
Жүйе элементтері өзара бір – бірімен құбырлар арқылы байланысқан.
Мұнай кен орнының тұрғызу жобасын, оның игеру жобасы мен
технологиялық сұлбасын негізге ала отырып сол жобалау мекемесі жасайды.
Тұрғызу жобасын құрастыру барысында жергілікті жердің географиялық және
климаттық жағдайы ескеріледі: құрылыстың бар жоғы, сулы кедергілердің
болуы, кейбір участкілердің батпақтануы, ауыл және орман шаруашылығы үшін
жердің құндылығы және т.б. Игеру барысында мұнай кен орнының даму
көрсеткіші оның толық зеттелуіне байланысты. Кен орнын пайдаланудың барлық
мезгілінде игерудің бірінші сатысынан екінші сатысына өтуі кезінде оның
негізгі көрсеткіштері толық анықталып және жете зертеледі. Сондықтан
тұрғызудың бастапқы кезінде объектілер мен өндірістік қуаттардың құрылысы
мен енгізу кезегін анықтап қана қоймай кенорынды игерудің әр сатысында
өндірістік қуаттарды біртіндеп дамытуды жүзеге асыру қажет.
Мұнай кен орындарын игеру кезендері(сатылары) өлшемсіз уақытқа
байланысты мұнай өндіру динамикасы бойынша бөлінеді, яғни жинақталған
өндірілген сұйықтың мұнайдың баланстық қорына қатынасымен сипаталады[3,13]
және 1.1- суретінде көрініс тапқан.
I саты – пайдалану кешенін (объектісін) игеру - өнімінің өсу сатысы – ол
мұнай өндірудің максималды берілген деңгейге дейін қарқынды өсуімен
сиппаталады және пайдалану қоры шамамен 60 -80 %-ке дейін ұлғаяды. Ұңғы
өнімі аздап суланады (егер мұнай тұтқырлығы 5мПа.с дейін болса 3-4%-ке, ал
тұтқырлығы жоғары болса 35%-ке дейін суланады). Бұл сатының ұзақтығы 4-5
жылды қамтиды.
II саты – мұнай өндірудің жоғары деңгейін бір қалыпты ұстап тұру –бұл
сатыда 3-7 жыл аралығында мұнай өндірудің жоғары деңгейі тұрақты сақталады,
кейде тұтқырлығы аз мұнай кен орындарын игеру кезінде бұл аралық бірнеше
жылға созылуы мүмкін. Резервтегі қордың ессбінен ұңғылар саны максимуға
дейін өседі. Өнімнің сулануы өсе түседі (65%-ке дейін) және сулануға
байланысты ұңғылардың аздаған бір бөлігі жабылып қалады (тоқтатылады) және
ұңғылардың көп бөлігі жабылып қалады және ұңғылардың көп бөлігі ұңғыны
пайдаланудың механикалық тәсіліне ауысады.
III саты – мұнай өндірудің едәуір төмендеуі – мұнай өндірудің тез
құлдырауымен, өнімнің сулануына байланысты (ұңғылар тоқтатылып ұңғылар
қорының азаюымен), ұңғылар қорының барлығын пайдаланудың механикалық
тәсіліне ауыстыруымен, ұңғы өнімінің 80-85%-ке дейін сулануымен
сиппаталады, әсіресе тұтқырлығы жоғары мұнай кенорындарында сулану
көрсеткіші қарқынды болады. Бұл сатының ұзақтығы алдыңғы сатылардың
ұзақтығына байланысты және орта есеппен 5-10 жылды құрайды. Алғашқы үш
сатыны игерудің негізгі кезеңі деп атайды.
Осы уақыт аралығында кеніштен (алынатын мұнай қорынан) 80 -90% -ке дейін
мұнай алынады.
IV саты – игеруді аяқтау сатысы. Ол сұйық алу артып мұнай алу
қарқынының баяу төмендеуімен, алдыңғы сатыларға қарағанда өнімнің сулануы
тез өсіп, ұңғылар қорының азаюымен сипаталады. Бұл кезең аралығында жалпы
өнім алу мұнайдың баланстық қорының 10-20% құрайды. Соңғы сатының ұзақтығы
алдыңғы барлық игеру кезеңінің ұзақтығымен салыстырылады. Ол 15-20 жыл
немесе оданда бірнеше ондаған жылды құрайды және экономикалық тиімділік
щегімен (рентабелділікпен ) анықталады.
Ескере кететін жағдай осы барлық төрт сатыдан өту барысында мұнай,
мұнай газын және суды өндірудің бірдей еместігі және уақыт өте құбырлар
мен қондырғылардағы сұйықтар ағынының құрамы өзгере отырып ұңғы өнімдерін
жинау және дайындауға арналған кәсіпшілік жабдықтарының жүктелуінің бірдей
болмайтындығы байқалады.
Тұрғызу жобасына қажетті бастапқы мәліметтер:
1) жыл бойынша мұнай, газ және суды тиімді өндіру;
2) пайдалану және айдау ұңғыларын орналастыру торы, олардың саны және
пайдалануға енгізу тәртібі;
3) жыл бойынша фонтанды ұңғылардың сағалық қысымының өзгеруі;
4) қабат мұнайының құрамы, тығыздығы, тұтқырлығы, шайырлық құрамы,
парафинділігі, асфальтенділігі, күкіртсутектік және көмірқышқыл газылық
құрамы.
5) мұнайдың газдылық құрамы, ілеспе газының құрамы,;
6) қабат суларының физика -химиялық сиппатамасы( құрамы, тығыздығы,
сілтілігі, қышқылдылығы, коррозиылық әрекеттілігі);
7) ұңғылар орналасқан, мұнайлық, газдылық нұсқаулары көрсетілген
құрылым картасы.
8) ауданның климаттық және метеорологиялық жағдайы;
9) су, электроэнергия көздері, темір жолдар мен тас жолардың болуы;
10) топпографиялық карта.
Тұрғызу жобасында мына мәселелер қарастырылады:
- жыл бойынша мұнай мен газдың жоспарланған мөошерін жинау және
дайындауды қамтамасыз ететін шаралар жиынтығы;
- шығару желісі арқылы автоматтандырылған топтық өлшеу қондырғыларына
дейін ұңғы өнімдерін бірігей жинау және дайындауды қамтамасыз
ететін жинау жүйесі;
- АТӨҚ- нан әрбір жеке ұңғыдан шыққан мұнайды, газды және суды өлшеу;
- АТӨҚ-нан мұнайды дайындау қондырғысына (МДҚ) дейін жинау
коллекторлары бойымен суланған және суланбаған мұнайды бірге немесе
бөлек тасымалдау;
- Мұнайды тауарлы сапаға дейін дайындау және оны тұтынушыға өткізу;
- Қабат суларын дайындау және пайдалану;
- Ілеспе газды дайындау және утилизациялау;
Қазіргі кезде Қазақстан кент орындарында тауарлы мұнайды дайындау
ережесі бойынша 1.1- кестедегідей топтарға бөлуге қарастырылған.
1.1 кесте Мұнайдың сапалық топтары.
Көрсеткіштер Мұнай топтарының нормасы
1А топ 1А топ 2 топ 3 топ
1.Судың массалық 0,5 0,5 1 1
үлесі,%
2.Хлорлы 40 100 300 900
тұздардың
концентрациясы,
мг дм3
3.Механикалық 0,05
қоспалардың
массалық үлесі,%
Қаныққан будың
қысымы, кПа 6,67 6,67 6,67 6,67
немесе (500) (500) (500) (500)
Мұнай өндейтін зауыттардың технологиялық процесі мен жабдықтары осы
сапаға есептелген. Мұнай өндірісі мекемелерінің жұмысшылары сапаоы мұнай
өткізуге көңіл қояды, өйткені өткізу бағасы оны дайындау топтарына
байланысты.
Мұнай кен орындарын игеру 30 жылға және бірнеше ондаған жылдарға
созылатындықтан, уақыт өте ондағы өндіру ұңғыларының саны мен орналасу
жағдайы, олардың шығымы, өнімнің сулануы, ұңғыларды пайдалану жүйесіне
келесі талаптар қойылады:
1) өндіру ұңғыларының өнімін саңылаусыз жинау және тасымалдау;
2) әр ұңғы бойынша мұнай, газ және суды автоматты өлшеу;
3) ұңғы өнімдерін тауарлы өнім нормасына дейін дайындау, автоматты
бақылау және есептеу;
4) өнімді тасымалдау үшін қабат энергиясын тиімді пайдалану;
5) мұнайдың газдылық құрамы , ілеспе газдың құрамы ;
6) негізгі топтардың блокты түрде жасалып дайындалуы;
7) күрделі (қаржы) щығындары, пайдалану шығындары және
металсыйымдылығы (жұмсалған метал) бойынша жоғарғы экономикалық
көрсеткіштерді қамтамасыз ету ;
8) жер қойнуын және қоршаған ортаны қорғау.
Экспотқа шығарылатын мұнай үшін 1.2 – кестедегідей талаптар қойылады.
1.2 – кесте. ТУ 39 – 1623 – 93. Экспортқа шығарылатын ресей мұнайы.
Техникалық шарты.
Көрсеткіш атаулары Түр нормасы
I II III
1.Күкірттің массалық
үлесі,% артық емес 0,6 1,8 2,5
2. 200 С кезіндегі 850 865 895
тығыздық, кг\м3
3. Фракцияларды шығу
көлемі,% артық емес
2000С температураға дейін 27 24 -
3000С температураға дейін 47 44 -
3500С температураға дейін 57 55 -
4. Парафиннің 6 6 -
Массалық үлесі,
% артық емес
5.Ауырметалдардың 45 60 -
Концентрациясы,(ванадий,
никел, темір т.б)мг\кг,
артық емес
6.Күкіртсутегінің 20 20 -
концентрациясы, мг\кг,
артық емес
меркаптан, этилмеркаптан
7.Судың массалық үлесі,% 0,5 0,5 1,0
артық емес
8. Хлорлы тұздардың 100 300 900
концентрацисы, мг\дм3
артық емес
9.Механикалық қоспалардың 0,05 0,05
массалық 0,05
үлесі,% артық емес
Қазақстан Республикасының мұнай кәсіпшіліктерінде және шет елдерде
жинау жүйесіндегі мұнайды дайындауда біріккен технологиялық операциялар
кеңінен қолданылады. Жинау пунктіне дейін ұңғы өнімін жеткізу үшін ағын
энергиясын максималды (мол) қолдану мақсатында (көпшілік кен орындарында
сағалық қысымның аздығын ескере отырып), сондай-ақ құбырлар торабын азайту
үшін негізінен мұнай, газ және суды бірге жинау қарастырылған.
Бақылау сұрақтары
1.Игеру жобасында қандай сұрақтар қарастырылады ?
2. Ұңғы өнімін қалай түсінесіз ?
3. Ұңғы өнімін жинау жүйесінің элементтерін атап беріңіз ?
4. Жинау, кәсіпшілік ішінде тасымалдау және ұңғы өнімдерін дайындау
кешендерінің құрылысы қандай жобалау құжаты негізінде жүзеге асады ?
5. Мұнай кен орнының орналастыру жобасын қандай негізгі талаптар
қойылады ?
6. Мұнай кен орнының орналастыру жобасын жасау үшін қандай мәліметтер
қажет ?
7. Мұнай кен орнын игерудің төрт сатысына( этапына) сипатама беріңіз
?
8. Мұнай кен орнын игерудің әр сатысының ұзақтығы қандай?
9. Нормативке сәйкес тауарлы мұнайдың сапасын қандай көрсеткіштер
сипатайды ?
Мұнай, газ және судың құрамы, жіктемесі және негізгі қасиеттері
2.1.Мұнайдың құрамы, жіктемесі және негізгі физикалық-химиялық қасиеттері
Мұнай мен газ жанғыш пайдалы қазбалар қатарына жатады. Олар құрамында
көмірсутегі емес қосылыстары бар әртүрлі құрылымдағы көмірсутектердің
күрделі қоспаларынан тұрады.
Мұнай құрамы өте күрделі және әр түрлі болып келеді. Ол бір кеніштің
өзінде де өзгеріске түсуі мүмкін.
Жер жүзінде 23 мыңнан астам кенорны болса, оның ішінде Қазақстанда 200-
ге жуық мұнай кенорны бар. Әр кен орнының мұнай құрамы ерекше және қасиеті
де әр түрлі.
Мұнайдың қасиеті өндіру барысында, мұнайдың қабат бойымен
қозғалысында, ұңғыда және жинау мен тасымалдау жүйесінде өзгеріп отырады.
Мұнайдың құрамына метанды немесе парафинді (СпН2н+2), нафтенді(СнН2н)
және ароматты (СнН2н-6) көмірсутектер кіреді.
Метанды немесе парафинді көмірсутектері (алкандар) метаннан (СН4)
бастап, пентанға (С5Н12) дейін қалыпты жағдайда, яғни (Р = Па және Т=273 К)
газ күйінде болады. Ал пентаннан бастап гептадеканға (С17Н36) дейін - сұйық
түрінде, ал одан да жоғарысы-қатты заттар (парафиндер) күйінде кездеседі
[2]. Мұнайдың парафинді көмірсутектерінің жартысы қалыпты құрылымға, ал
қалған бөлігі тармақталған құрлымға ие екені белгілі. Изоалкандар – бензин
мен майдың, олардың пайдаланылу сапасын жақсартатын бағалы компоненттер
болып табылады.
Нафтенді көмірсутектер(циклоалкандар). Моноциклді нафтендер мұнайда
циклопентанды және циклогександы көмірсутектермен кең танымал болып келеді.
Нафтенді көмірсутектері – моторлы жанар және жағай майлардың ең маңызды
құрамдас бөлігі болып табылады. Нафтенді көмірсутектері парафинді
көмірсутектеріне қарағанда асфальтендер мен шайырларды өте жақсы еріту
қабілетіне ие.
Ароматты көмірсутектері бензолдық қатардың циклді шексіз
көмірсутектеріне жатады. Мұнайдың тығыздығы, химиялық тұрақталығы, улылығы
және басқада сипаттамалары ароматты көмірсутектерінің алатын үлесіне және
құрамына байланысты. Мұнайдың ароматты көмірсутектері басқа қосылыстармен
салыстырғанда асфальтты-шайырлы (смолалы) заттарды өте жоғары дәрежеде
еріте алады.
Мұнайдың құрамы элементтік ,фракциялық және топтық деп жіктеледі
[3,5].
Мұнайдың элементтік құрамы деп, ондағы әртүрлі химиялық элементтердің
бірлік үлестігі немесе пайыздағы массалық құрамын айтамыз. Мұнайдың негізгі
элементі көміртегі (С) мен сутегі (Н) болып табылады.
Көбінесе мұнайда көміртегінің пайыздық үлесі -83-87%, ал сутегінің
үлесі-12-14% құрайды. Ал басқа элементтер-күкірт, азот, оттегі және тағы
басқалары 3-4% аралығында кездеседі.
Күкіртті қосылыстар (меркаптандар, сульфидтер, күкіртсутектері)
металдарды қатты коррозияға ұшыратады және мұнайдың тауарлық сапасын
төмендетеді. Еркін күкірт мұнайда сирек кездеседі және кұрделі күкіртті
қосылыстарға ыдырайды. Зияндық (улы) қасиеті бойынша барлық осы аталған
күкіртті қосылыстардың ішінде күкіртсутегі ең қауіпті болып табылады.
Мұнай құрамына кіретін, оттекті құрамды компоненттерге-нафтенді және
майлы қышқылдар, фенолдар және т.б. жатады. Нафтенді қышқылдың құрамы
бірнеше пайызға дейін жетуі мүмкін. Нафтенді қышқылдар тез жағымсыз иіс
шығаратын аз ұшатын сұйықтар болып келеді, олар суда ерімейді, бірақта
мұнай өнімдерінде жеңіл ериді. Сілтілі металдары бар қабат суларымен
әрекеттескен кезде түзілетін нафтенді қышқыл тұздары - эмульгаторлар болып
табылады.
Азоттық қосылыстар мұнай құрамында аз мөлшерде кездеседі (0,5% дейін).
Асфальтты - шайырлы заттар жұқа беттегі мұнайдың тұсін анықтайды
(сарыдан, қоңырдан бастап қараға дейін). Олар күрделі қоспалар болып
келеді. Оларда көміртегі, сутегі және оттегі атомдарымен қатар күкірттің,
темірдің, магнидің, никельдің және т.б. заттардың атомдары болады. Шайырлар
сілтілер мен қышқылдарда ерімейді, бірақ жеңіл мұнай дистилляттарында толық
ериді. Шайырлардың ттұтқырлықтары өте жоғары, тығыздығы шамамен 1,0-ге тең.
Асфальтендер - жеңіл бензиндерде ерімейді, бірақта бензолда, хлороформде
жақсы ериді. Ол морт сынғыш, әдетте қара түсті болып келетін қара зат.
Олардың тығыздығы 1- ден артық. Мұнайдағы асфальтендер мен шайырдың жалпы
мөлшері 30-35 % дейін жетуі мүмкін. Бұл заттар – су мұнай эмульсияларының
негізгі табиғи тұрақтандырғыштары, олар мұнайдың көбіктенуіне жағдай
жасайды,
Мұнайда аз мөлшерде металдар – ванадий, никель, хром, темір, магний
және т.б. кездеседі.
Мұнайдың фракциялық құрамын, айыру барысындағы әртүрлі қайнау
температурасында олдардан шығатын фракциялар арқылы анықтайды. Мұнай
фракцияларының қайнау температурасы:
30 - 205 0С – бензин; 200 – 300 0С – керосин;
120 – 240 0С лигроин (аралық фракция);
300 - 0С – тан астам температурада мазуттар алынады.
Айдау барысында алынған өнімдер, егер олар 350 0С – та қайнаса – ашық
фракциялар, ал егер қайнау шегі 350 0С жоғары температурада қайнаса –
қара фракциялар деп аталады.
Мұнайларды былай бөледі:
- ашық фракциялардың шығуы бойынша түрлерге (қайнау температурасы
350 0С дейін)
I түрі – ашық фракциялардың шығуы 45 % - дан жоғары
II түрі – 30 - 45 0С аралығында
III түрі - ашық фракциялардың шығуы 30 % - дан төмен
- құрамындағы күкірттің мөлшеріне байланысты кластарға
I класты – аз күкіртті (күкірт 0, 6 % - дан көп емес)
II класты – күкіртті – 0, 61-1, 8 % аралығында
III класты – жоғары күкіртті – 1, 81-3, 5 %
IV класты - өте жоғары күкіртті – 3, 5 % жоғары
- құрамындағы парафиндердің мөлшері бойынша
парафині аз – 1, 5 % - дан төмен
парафинді – 1, 5 % - 6 аралығында
жоғары парафинді – 6 % - дан жоғары
- шайыр мөлшері бойынша
шайыры аз – 18 % - дан төмен
шайырлы – 18 - 35 % аралығында
жоғары шайырлы - 35 % - дан жоғары
Мысалы өзен кен орнының XVI қабатының мұнайының құрамында 19,3 %
парафин, 0, 2 % күкірт, 16, 8 % шайыр, 31, 3 % ашық түсті фракция бар
десек, онда I класты аз күкіртті, II – түрге жататын ашық фракциялы, жоғары
парафинді және аз шайырлы болып жіктеледі.
Мұнайдың тығыздығы – мұнайдың тауарлық сапасының негізгі
көрсеткіштерінің бірі. Стандартты жағдайда (20 0С және 0,1 МПа) мұнайдың
тығыздығы 700 – 1000 кгм3 аралығында болады. Жеңіл мұнайлар (880 кгм3 -
кедейінгі) моторлы жанармай өндірісі үшін бағалы шикізат қызметін атқарады.
Мұнайдың тығыздығын ареометрмен немесе пикнометрмен анықтайды.
Мұнайдың тығыздығы, оған кіретін компоненттер құрамына, қысымға,
температураға, мұнайда еріген газ мөлшеріне байланысты болады. Мұнайдың
тығыздығы, оның жату тереңдігіне байланысты, мұнайдың жатқан тереңдігі
өскен сайын, оның тығыздығы азая түседі.
Мұнай мен мұнай қнімдерінің тығыздығын әдетте 20 0С кезінде анықтайды
және 4 0С кезіндегі судың тығыздығымен салыстырылады.
Қабаттағы мұнайдың тығыздығы тазартылған мұнайдың тығыздығынан аз
болады.
Мұнайдың маңызды қасиетінің бірі, оның тұтқырлығы. Тұтқырлық дегеніміз
– сұйық бөлшектерінің қозғалыс кезінде бір-біріне қатысты орын
ауыстырғандағы көрсеткен кедергілерін сипаттайтын сұйықтың қасиеті. Ол
вискозиметр аспабының көмегімен анықталады. Мұнайдың тұтқырлығы мұнай
құрамына, мұнайда еріген газ мөлшеріне, қысымға, температураға байланысты
болады. Құрамында шайырдың, асфальтеннің және парафиндердің болуы мұнай
тұтқырлығына үлкен әсер етеді. Мұнайдың тұтқырлығы, оны өндіру, жинау және
құбыр арқылы тасымалдау кезінде қосымша энергия шығынын талап етеді.
Ньютон тұтқырлығының жалпы заңы (2. 6) формуласымен өрнектеледі.
Мұнайдың тұтқырлығы динамикалық тұтқырлық коэфициентімен - µ сипатталады
[3].
Егерде мұнай ішінен бірдей S – аудандарға ие және бір-бірінен h-
қашықтықта орналасқан екі параллелді жазықтықты ойша бөліп қарастырсақ,
онда олар w – салыстырмалы жылдамдықпен өзара орын ауыстырған кезде үйкеліс
күшін жоюы қажет:
(2.6)
Мұнда, - динамикалық тұтқырлық коэффициенті, оның өлшем
бірллігі Па • с.(10-3 Па•с)
Жоғарғы құрамда парафині бар мұнайлар аномалды тұтқырлық
қасиетіне ие, сондықтан ньютондық сұйықтарға жатпайды.
Кері динамикалық тұтқырлықтың шамасын аққыштық деп атайды және
былай белгілейді: =1 .
Мұнай тұтқырлығын сипаттау үшін кинематикалық тқтқырлық кең
түрде қолданылады, бұл - динамикалық тұтқырлықтың - тығыздыққа
қатынасымен сипатталады:
v =
, оның өлшем бірлігі, м2с.
Тұтқырлығы жоғары мұнай және мұнай өнімдерін сипаттау үшін
қолданылатын шартты тұтқырлық ( ШТ ) - бұл 200С кезінде 200 см 3 судың ағын
уақыты мен берілген шарттағы сондай мұнай көлеміне қатынасымен
өрнектеледі.Шартты тұтқырлық Сейболт секунды және Редвуд секундтарымен
өрнектеледі (Сейболт пен Редвуд вискозиметрлерінде өлшенеді ).
Тұтқырлық температураға тікелей байланысты (тәуелді)
болғандықтан, әрқашан оны анықтау температурасы көрсетіледі (көбінесе 200 С
және 500 С).
Қазақстанның бірқатар кен орындарындағы мұнайдың физика- химиялық
қасиеті 2.1 - кестесінде келтірілген [8], [15] .
Барлық кен орындары үшін газсыздандырылған мұнайдың тұтқырлығы 200С
температураға, ал Өзен мен Қарамандыбас кен орындары үшін 500 С
температураға арнап келтірілген.
2.1-кесте. Қазақстанның бірқатар кен орындарындағы газсыздандырылған
мұнайдың құрамы мен қасиеті
Кен орны, қабат Тығыздық Тұтқырлық Күкірт Парафин Шайыр,
кгм3 мПа•с % % асфальтендер,
%
1 2 3 4 5 6
Жетібай,
ІІІ 863 47, 2 0, 23 19, 1 16, 95
V 870 58, 6 0, 13 22 15, 7
VI 864 60, 5 0, 17 20, 2 15, 12
VIII 849 19, 8 0, 13 21, 3 14, 53
IX 848 21, 4 0, 09 18, 6 10, 2
X 841 14, 1 0, 23 21, 2 9, 15
XI 843 14, 5 0, 12 24, 2 8, 5
XII 839 11, 5 0, 31 19, 4 8, 78
XIII 832 10, 3 0, 28 20, 5 7, 31
Тауарлы мұнай 850 12 0, 18 21 13, 8
Құмкөл 821 11, 7 0, 11 11, 7 5, 9
Ю - І+Ю-ІІ 823, 4 14, 2 0, 2 11, 9 6, 1
Ю - ІІІ 817, 3 8, 5 0, 06 12, 7 5, 9
Ю - ІV 820 22, 4 0, 68 16, 5 7, 02
Теңіз 810 1, 5 0, 6 4, 5 0, 1
Қарамандыбас,
ІХ 842 10, 4 0, 23 20, 7 14, 7
Х 870 16, 5 0, 2 18, 4 18, 3
ХІІ 874 30, 5 0, 17 20, 3 16, 39
Доссор,юралық 860 13, 41 0, 134 0, 61 5
Құлсары,
Юралық 815 2, 61 0, 1 3, 42 3, 04
Пермотриастық 782 1, 76 0, 1 5, 5 1, 81
Прорва,
юралық 870 7, 46 1, 25 3, 16 24, 19
Тереңөзек,
Альб - сеноман 939 25, 88 1, 44 0, 92 37, 09
Неоком 935 215, 5 1, 22 0, 46 35, 9
Мартыши, 889 100, 812 0, 37 2, 6 27, 35
Апт- неоком
Камышитовый, 836 11, 27 0, 08 1, 2 9, 98
аптский
Шұбарқұдық, 878 56, 71 0, 47 2, 14 36, 9
пермотриастық
Кенқияқ, юралық
пермотриастық 908 170, 7 0, 63 0 37, 72
төменгітриастық 865 18, 18 0, 4 2, 98 26, 32
Жаңажол,
КТ – ІІ 870 8 0, 6 6, 7 8, 5
тауарлы мұнай 825 6, 9 0, 67 3, 3 5, 7
Қаламқас, 912 28 1, 62 3, 15 14, 18
тауарлы мұнай
Өзен,
ХІІІ 847 13, 37 0, 17 24 12, 64
XIV 841 9, 72 0, 13 29, 4 10, 7
XV 845 9, 48 0, 16 28, 6 11, 51
XVI 858 23, 5 0, 19 19, 3 16, 88
Мұнайдың жылулық қасиеті. Ұңғы өнімдерін жинау және дайындаудың
технологиялық процесінде сұйық ағындары қыздырылып және салқындатылады.
Процестерді және аппараттарды есптеу және жобалау үшін жылулық қасиетін
экспиремент түрінде анықтау үлкен еңбекті талап етеді, сондықтан техникалық
есептерде эмпириялық формулаларды, графиктерді, номмограммаларды және
кестелерді қолданады.
Жылусыйымдылық – бұл заттың бойындағы жылу мөлшерінің сәйкесті
температура өзгерісіне қатынасы. Меншікті жылусыйымдылық- бұл масса
бірлігіне келтірілген жылусыйымдылық. Практикада бұл арқылы 1кг затты 10С -
қа қыздыру үшін қажетті жылу мөлшерін ( кДж ) ұғынамыз. Мұнайдың меншікті
жылусыйымдылығы 1, 7 - 2, 1 кДж\кг. К аралығында ауытқиды.
Жылуөткізгіштік- заттар молекуласының немесе атомдарының жылулық
қозғалысы әсерінен жылу беру процесін өрнектейді және жылуөткізгіштік
коэффициентімен (Вт \ м • К) сипаталады. Тауарлы мұнай үшін жылуөткізгіштік
коэффициенті 0, 14 - 0, 16 Вт\м • К құрайды.
Жану жылулығы – немесе жылу шығару қабілеті – бұл 1м 3 газдың немесе
қатты отынының толық жанған кезінде бөлетін жылу мөлшері (кДж). Есептер
кезінде әдетте төменгі жану жылулығы қолданылады. Жану жылулығын
эксперименталды анықтайды ( калориметрлерде отынның белгілі бір мөлшерін
жағу арқылы ) немесе белгілі элементарлық құрамын немесе тығыздығын ескере
отырып формула бойынша есптейді.
Мұнайдың төменгі жану жылулығы 8,5 ккал\кг немесе 35кДж\кг, мазуттікі
9,5ккал\кг немесе 40кДж\кг.
2. 2. Мұнай газының құрамы мен қасиеті
Мұнай газы ұңғы өнімінің табиғи және ажырамас бөлігі болып табылады.
Газ факторы бұл еркін күйінде мұнай қабатынан алынатын, сондай-ақ
мұнайдың айырудың әртүрлі сатыларынан соң бөлініп шыққан жалпы газ
мөлшерінің көрсетеді.
Әдетте газдың бірлік көлемінен немесе массасынан бөлініп шығатын газ
мөлшерінің қалыпты жағдайға келтіреді (Р = 0, 1 МПа және Т = 273 К). Газ
факторының өлшем бірлігі (м 3 \ м 3 немесе м 3 \ т).
Терең жатқан өнімді қабаттардан өндірілетін жеңіл мұнайлар жоғары газ
факторымен сипаталады. Шамалы тереңдіктен алынатын ауыр асфальтты- шайырлы
мұнайлардың құрамында газ мөлшері көп болмайды.
Әр ұңғы бойынша газ факторын білу және игеру барысында оның
өзгерісін бақылап отыру, бұл мұнай газының ресурсы жөнінде, газ
құбырларының гидравликалық есептерін жүргізуде, айырғыштардың қажетті
өлшемі мен санын анықтауда, газды дайындауға арналған қондырғылардың
өткізгіштік қабілетін анықтауда және газды тасымалдауға арналған
компрессорладың қуаттылығын анықтауда үлкен мәлімет береді.
Мұнай газы – бұл С 1 - ден С 4 - ке дейін және одан да жоғары метан
қаттарының көмірсутектерінің күрделі компонентті қоспалары, сондай- ақ онда
көмірсутек емес газдар –азот, көмірқышқыл газы, күкіртсутек емес газдар
боуы мүмкін.
Әр түрлі кен орындарынан өндірілетін мұнай газы көмпонентік құрамы
бойынша едәуір ерекшеленеді.
Қазақстанның бірқатар кен орындарындағы [8], [15] мұнай газының
көпкомпоненттік құрамы 2. 2 - кестеде келтірілген.
2.2-кесте. Айырғыштың 1-ші сатысындағы мұнай газының құрамы, %
Кен орны СН4 С2Н6
Қысым, Ркр,МПа Ткр,К
СН4 16, 04 4, 584 190, 7
С2Н6 30, 07 864, 306
С3Н8 44, 09 343, 369, 8
n – C4H10 58, 12 723, 407, 2
I – C4H10 58, 12 573, 425, 2
n – C5H12 72, 15 283 461
i– C5H12 72, 15 302, 470, 4
C6H14 86, 17 963, 508
N2 28, 02 467 126, 1
CO2 44, 01 4968, 304, 2
H2S 34, 08 8922, 373, 6
H2O 18, 02 565 647, 45
Газдардың тұтқырлығы – газдың құрамына, температурасына және қысымына
байланысты болады.
Мұнайгазы үшін меншікті жылусыйымдылығы мұнайдікіне ұқсас (1,7-2,1
кДжкг∙К) аралығында болады. Метандық газ үшін ең жоғарғы меншікті
жылусыйымдылық 2,48 кДжкг∙К.Пропан мен бутанның болуы жалпы
жылусыйымдылықты төмендетеді. Көмірсутек емес газдардың меншікті
жылусыйымдылығы 1,0 аралығында болады.
Мұнайгазының жылуөткізгіштік коэффициенті 0,01-0,03 Втм∙К аралығында
болады.
Мұнайгазындағы су буының құрамы – қысым мен температураға, сондай-ақ
газдың молекулярлық массасы мен қабат суының минерализациясына байланысты
болады. Берілген температура кезіндегі газдағы су буының шектік құрамы
шықтану нүктесі (точкой росы) деп аталады. (Практикада шықтану нүктесі деп
конденсацияның басталу температурасын айтады).
Егерде су буының құрамы бұл шектен асқан болса, онда олардың
конденсациясы басталады, яғни сұйық күйге өтеді.
Берілген температура мен қысым кезінде, газдың бірлік көлемінде нақты
болатын су буының мөлшерін ылғалдылық құрамы деп атаймыз. Газдағы су буының
массалық мөлшері гм3 немесе кг1000 м3 көрсетіледі.
Газдың ылғалдылығын абсолюттік және салыстырмалы ылғалдылық деп екіге
бөліп қарастыруға болады.
Абсолюттік ылғалдылық деп қалыпты жағдай кезіндегі 1м3 газдың
құрамында болатын су буының массалық құрамын айтамыз.
Салыстырмалы ылғалдылық деп ылғалдылық құрамының ылғалды сыйымдылыққа
қатынасын айтамыз. Салыстырмалы ылғалдылықты – газ құрамындағы су буының
парциалды қысымының - берілген температура кезіндегі су буының қанығу
қысымына – Р қатынасымен анықтайды.
Газ жинау тораптары арқылы мұнай және табиғи газдардың қозғалысы
кезінде температура мен қысым төмендеп, осының әсерінен көмірсутекті және
сулы конденсаттардың бөлінуі жүреді, бұл кейбір тұстарда (төменгі жерлерде)
сұйық тығындарының түзіліп пайда болуына әкеледі. Бұдан басқа белгілі бір
термодинамикалық жағдайда газдар сумен байланыса отырып газ гидраттарын
түзуі мүмкін. Олар өз кезегінде құбыр қабырғаларына жабысып, олардың
қимасын азайтады, ал кейде құбырларды бітеп тастайды.
Газ гидраттары – бұл көмірсутектерінің сумен қатты кристалды тұрақсыз
қосылыстары. Сыртқы түріне қарағанда олар сарғылт түсті жұмсақ қарға ұқсас
келеді. Гидраттар қысым артқан кезде қандай да болмасын температурада пайда
болады. Температура өскен кезде және қысым төмендегенде олар газ бен суға
бөлінеді.
2.3. Қабат сулары
Мұнай кен орындарының қабат сулары ұңғы өнімінің ажырамас құрам
бөлігі болып саналады және кәсіпшілікте мұнайды жинау және дайындау кезінде
едәуір қиыншылық туғызады. Әр түрлі кен орындарындағы ұңғыдан мұнаймен
бірге өндірілетін қабат суларын, әдетте олардың құрамында еріген минералды
тұздардың конценрациясына, газдар мен микроорганизмдердің болуына
байланысты ажыратады. Қабат суларын негізгі екі топқа бөледі:
1) қатты – хлоркальцилі және хлормагнилі;
2) сілтілі – гидрокарбонатнатрилі.
Көбінесе қабат суларының негізгі басты құрамына: хлорлы натрий NaCL,
хлорлы кальций CaCL2 және хлорлы магний MgCL2 жатады.
Қабат суларында аниондар мен катиондарға ыдырайтын көптеген тұздар
еріген.
Аниондарға жататын иондар : ОН, СІ −, SO−4, НСО−3, СО3.
Катиондарға жататын иондар : Н+, К+, Na+, NH +4, Mg+ +, Ca+ +, Fe+
+, Ba+ +, Li+.
Қабат суларының құрамында коллоидтар болуы мүмкін: кремнидің
қостотығы SiO2, алюминий тотығы Al2O3, темір тотығы Fe2O3, сондай –ақ
газдар: көмірқышқыл газы, күкіртсутек, азот, сутек, инертті газдар,
көмірсутектері де кездеседі. Олардың арасындағы сандық (мөлшерлік) қатынас
қабат суларының түрін және қасиетін анықтайды.
Бірлік көлемге келтірілген қабат суында еріген заттың мөлшерін жалпы
минерализация деп атайды.
Қабат суының минерализациясы 1 кгм3 – тен 200 кгм3 – ке дейінгі
аралықта болады, көбінесе қабат суының минерализациясы гл өлшенеді,
бұнымен қатар кәсіпшілік практикасында минерализацияны Боме градусымен
(°Ве) белгілеу қолданылады
(2.13)
В.И.Вернадский [4] табиғи суларды құрамындағы
тұздардың массалық үлесі (%) бойынша былай бөледі:
• құрамында 0,001-0,1 % тұз болса – тұшы су:
• құрамында 0,1 -5 % тұз болса – минералды су:
• құрамында 5 -35 % тұз болса – ащы су.
Судың қаттылығы оның құрамындағы кальций Са2+ мен магний Мg2+
катиондарының жалпы мөлшерімен анықталады, және килограмға (ерітінді
литріне) мольмен көрсетіледі.
Қабат суларының ең маңызды сипаттамасының бірі, бүл сулы ерітіндінің
қышқылдық немесе сілтілік ортада екендігін көрсететін сутегі иондарының рН
концентрациялық көрсеткіші.
Су молекуласының бір бөлігі иондарға ыдырайды (диссоциалданады)
Н2О = Н+ + ОН−
Берілген температура кезіндегі тепе –теңдік күйі (жағдай)
константамен сипатталады
К = (СН+ +СОН−) СН2О ; (2.14)
мұнда Сн + және Сон - - судағы сәйкесті Н+ және ОН- иондарының
концентрациясы, молл; СН2О- Н2О концентрациясы, мольл.
Демек: Кс =55,56 К = СН+ + СОН-
(2.15)
КС – температураға байланысты судың иондық туындысы.
Бейтарап реакция кезінде сутегі иондарының концентрациясы мен гидроксидтік
топтар тең болады:
Сн+ +Сон=(Сн+)2; (2.16)
Су температурасы 22оС кезінде иондық туындысы Кс=1 ·10-14 болса,
онда Сн+= 10-7мольл
Сутегі иондарының концентрациялық логарифмінің оң мәні рн - деп
белгіленеді, яғни
-lg Сн+ =рН
(2.18)
немесе Сн+=10-рН
220С температура кезіндегі химиялық таза су үшін рН = 7 тең болса,
онда мұндай суды бейтарап су деп атайды .
Практикада суды рН шамасы бойынша бес топқа жіктейді [3]:
1) 3 - ке дейін – қышқылды;
2) 4 - 6 - әлсізқышқылды;
3) 7- бейтарап;
4) 8 - 10 әлсізсілтілі;
5) 11 - 14- сілтілі.
рН шамасы және судаеріген оттегінің болуы жабдықтардың коррозиясына
едәуір әсер етеді. Қабат суындағы еріген тұздар металл коррозиясын үдетеді.
Сонымен қатар қабат суларында күірт сутек пен көмірқышқыл газының болуы
оның коррозиялық қабілетін арттыра түседі. Қабат суының жоғары
температурасы да оның коррозиялық әрекеттілігін арттырады.
Құрамындағы тұзға байланысты қабат суының тығыздығы
мына формула бойынша есептелуі мүмкін:
рқс= рс+ 0,764S, (2.19)
мұнда рс - 20ос кезіндегі тазартылған судың тығыздығы, кгм3. S –
судағы тұздың концентарциясы, кгм3.
(t) - ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қазақстан Республикасының мұнай өнеркәсібі экономиканың жетекші
саласы болып табылады.
Қазақстан Республикасы қазіргі таңда дүние жүзіндегі ірі мұнай
өндіруші елдердің қатарына қосылып, дүние жүзі бойынша мұнайдың дәлелденген
қорынан -13, газ және конденсаттан - 15, мұнай өндіру көлемі жағынан 28
орын алады. Қазақстан дәлелденген қоры және мұнай өндіру көлемі бойынша ТМД
елдерінің арасында екінші, ал газ бен конденсаттың қоры бойынша - 4 орын
алады.
Еліміздің территориясында 200 - ден астам мұнай және газ кен
орындары бар.
Өнеркәсіптік категориядағы мұнай қоры Қазақстанның алты әкімшілік
облысында шоғырланған.Еліміздің батыс аймағының төрт облысында алынатын
мұнай қорының 90 % - ы шоғырланған.
Атап айтсақ осы аймақта; Теңіз, Қарашығанақ, Өзен, Жаңажол, Кенбай
сияқты және мұнай-газ қоры 100 млн тоннадан асатын ірі кен орындары
шоғырланған.
Табиғи газдың негізгі қоры екі облыста шоғырланған; Батыс
Қазақстандағы (Қарашығанақ) және Ақтөбедегі (Жаңажол).Мұнай кен
орындарындағы ілеспе мұнай газының потенциалы зор.
Қазақстан Республикасындағы шикізаттардың дәлелденген мол
қорымен қатар болжамды ресурстар көлемі де баршылық.
Республикамыздағы мұнайдың құрлықтағы болжамды алынатын қоры 7,8
млрд.тонна және оның 23 бөлігі Батыс Қазақстанда шоғырланған,ал табиғи
газдың болжамды қоры 7, 1 трил. м 3 болып табылады.
Каспий теңізінің Қазақстандық секторындағы мұнай газ қоры да
мол.Каспий теңізінің солтүстік-шығыс бөлігіндегі Шығыс Қашаған құрылымына
бұрғыланған барлау ұңғыларының нәтижесінде мұнай мен газдың өнеркәсіптік
мол қоры дәлелденген.
Қазіргі кезде Каспий маңы ойпатында, Солтүстік Үстіртте,
Маңғышлақ пен Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан 60-қа жуық кен орны
игерілуде. Қазақстан Республикасындағы Мұнай және конденсатты өндіру көлемі
2004 жылы 59 млн. 200 мың тоннадан асты,ал газ өндіру көлемі 20,5 млрд.м3
құрады.
Мұнай өнеркәсібінің қарқынды дамуына байланысты ұңғы өнімін
кәсіпшілікте жинау, тасымалдау және дайындау жүйесін жетілдіру мәселесіне
көп көңіл аудару қажет.
Мұнайгаз өндіру кәсіпорындары мұнай өндіруді; мұнайды жинау,
дайындау және тасымалдауды; мұнай газын жинау және дайындауды; қабат
қысымын ұстап тұту жүйесінде пайдаланатын тұщы және қабат суларын қабатқа
айдау үшін дайындауды қамтамасыз ететін негізгі және қосалқы міндеттерді
атқаратын құрылымдардың күрделі кешені болып табылады.
Тұтқырлығы жоғары шайырлы және парафинді мұнайларды өндіруде,
ұңғы өнімінің құрамында күкіртсутегі және көмірқышқыл газы болғанда арнайы
мәселелер туындайды.
Мұнай кен орындарының тұрғызу жобасын жасауда және мұнай мен газ
кен орындарын игеру кезінде жер қойнауы мен қоршаған ортаны қорғауға,
топырақтың, судың және атмосфералық ауаның ластануынан сақтауға үлкен көңіл
бөлінеді.
Мұнай ұңғыларының өнімдерін кәсіпшілікте жинау және дайындау
жағдайында өтіп жатқан құбылыстардың, үрдістердің және туындайтын
мәселелердің сан алуандығы сонша оны бір кітап көлемінде ашып көрсетіп,
тереңірек үңілуге толық мүмкіндік бермейді. Мұнай кен орындарын игерудің
қазіргі таңдағы дүниежүзілік тәжірибесі әртүрлі жағдайларда мұнайды, ілеспе
газды және суды тиімді жинау және сапалы дайындауды қамтамасыз ететін
әртүрлі техникалық және технологиялық және технологиялық шешімдерді,
тәсілдер мен жабдықтарды қлоданумен сипатталады. Технологиялық үрдістерде
өнімділігі жоғары, толығымен немесе бір бөлігі ғана автоматтандырылған,
саңылаусызданған блокты аппараттар мен жабдықтар қолданылады. Химиялық
реагенттердің кең спектрі қолданылады.
Бұл кітапта ұңғы сағасынан бастап туралық мұнай мен газды
тұтынушыға дейін жеткізудің технологиялық тізбегіндегі ұңғы өнімдерін жинау
мен дайындауға арналған барлық үрдістер мен жабдықтар мен химиялық
реагенттердің техникалық сипаттамасы беріледі. Теңіз кен орындарындағы
мұнай, газ және суды жинаудың негізгі ерекшеліктері келтірілген.
Мұнай кен орнын тұрғызу жобасының негізгі принциптері мен жағдайы
1.1.Кен орнын игеру кезіндегі жобалау құжаттары
Мұнай кен орнын тұрғызуды жобалау кезінде жалпыкәсіпшілік
шаруашылығымен,бүрғылау техникасы және
технологиясымен,пайдаланумен,жинаум ен,тасымалдаумен,мұнайды сақтау және
дайындаумен байланысты барлық мәселелерді тиімді шешу қажет.
Кез –келген кен орынды жобалау игеру жобасын құрастырудан
басталады.Ол келесі бөлімдерден тұрады [6];[12];[22]:
•мұнай мен газ қорларын есептеу;
•кен орнын игеру сұлбасын(схемасын) жасау;
•барлық өнімді қабаттардың (горизонттардың) геологиялық,
гидродинамикалық және пайдалану сипаттамаларын анықтау;
•қабат суларының сипаттамасы мен химиялық құрамын анықтау;
•мұнай мен газдың физикалық-химиялық қасиетін анықтау;
•айырудың әр түрлі сатысындағы мұнайдың дифференциалды
газсыздануы;
•мұнайды өңдеудің неғұрлым сұлбасын ұсыну;
•кен орнын игеру жүйесі бойынша ұсыныстар;
•игерудің барлық мерзіміндегі әр жыл бойынша мұнайдың сулануын
ескере отырып мұнай мен газды өндірудің болашақ жоспарын жасау;
•жақын жатқан аудандардың мұнайлылық болашағы;
•ұңғыны пайдалануға енгізу тәртібі мен уақыты және оларды
пайдаланудан шығару;
•игеру кезеңінде ұңғылардағы қабаттық,түптік,буферлік (сағалық)
және құбыр сыртындағы қысымдардың өзгеру динамикасынан;
•ұңғыларды сусыз мұнаймен фонтандандыру қысымының есебі және
параметрлері,осыған байланысты ұңғыларды фонтандық тәсілден механикалық
пайдалану тәсіліне ауыстыру қажеттілігі;
•газ факторын анықтау;
•қабат қысымын ұстау тәсілін таңдау және айдалатын жұмысшы
агентінің(су,газ)көлемі мен көрсеткіштерін анықтау;
•айдау ұңғыларының жұиыс режимі,жұмысшы агентінің
(су,газ)негізгі көздері;
•кен орнын игеру жүйесі бойынша қабылданған техника-экономикалық
көрсеткіштер.
Игеру жобасының негізгі міндеттері: жер қойнауын және қоршаған
ортаны қорғау бойынша жүргізілетін іс-шараларды сақтай отырып максималды
мұнай алу және бір тонна мұнайды өндіруге жұмсалатын шығынды азайтып кен
орнынан жоспарланған өнім алуды қамтамасыз ету.
Осыдан кейін кен орнын тұрғызудың басты сұлбасы мен техника-
экономикалық негізі құрастырылады, және мұнда келесі мәселелер
қарастырылады:
І.Мұнай мен газды өндіру, тасымалдау, сақтау және дайындаудың
кәсіпшілік кешендерін (объектілерін) орналастыру.
Барлық кешендер 3 категорияға бөлінеді:
1) Технологиялық кешендер
- пайдалану және айдау ұңғылары,
- айыру қондырғылары,
- сығымдайтын және ортадан тепкіш сорап
станциялары, шикізат резервуарлары,
- мұнайды дайындаудың кәсіпшілік қондырғылары,
- кәсіпшіліктік компрессорлы станциялар және
газдыбензинді зауыттар.
2)Мұнайды жинау және дайындау технологиясына тікелей байланысы жоқ
кешендер
- мұнайгаз өндіру басқармасының (МГӨБ) базасы,
- бұрғылау ұйымдары,
- транспорттық базалар,
- сумен жабдықтау, канализациялар, энергиямен
жабдықтау және байланыс кешендері,
- құрылыс ұйымдары, өрттен қорғау және т.б.
- жолдар.
3)Кәсіпшілік ішіндегі инженерлік коммуникациялар
- кәсіпшіліктік технологиялық құбырлар (мұнай және
газ құбырлары),
- су құбырлары (ауыз су, шаруашылық және өрткен
қарсы қолданылатын, сондай - ақ су айдау үшін)
- канализация, байланыс, электрмен қамтамасыз ету
желілері (линиялары) және т.б.
ІІ.Ұңғыны бұрғылау. Игеру жобасының мәліметтері бойынша бұрғылау
жұмыстапының жалпы көлемі анықталып, бұрғылау түрлері, тәсілдері және
әдістері шешіледі және әр жылға бұрғылау жұмыстарына салынатын күрделі
қаражат көлемі анықталады.
ІІІ. Мұнай мен газды өндіру. Игеру жобасының негізінде ұңғы қоры,
мұнай өндірудің болашақ жоспары, қабат қысымын ұстау тәсілі, ұңғы өнімдерін
жинау және тасымалдаудың қабылданған жүйесін ескере отырып ұңғыны тиімді
пайдалану, пайдалану жабдықтары, материалдары және т.б.нақтыланып және
анықталады.
IV.Мұнай мен газды жинау. Техника – экономикалық есептер негізінде
жинау және кәсіпшілікте дайындау пункттеріне дейін мұнай мен газды жинау
және оны тасымалдауды толықтай саңылаусыздандыратын (герметизациялайтын),
осы кен орнының мұнай және газды жинайтын тиімді жүйесіне ұсыныстар
беріледі. Салынған қаржының ең аз көлемі мен пайдалану шығындары,
металсыйымдылығы (жұмсалған металл) анықталып, процесстерді автоматтандыру,
өнімділігі жоғары жабдықтарды қолдану, саңылаусыздандыру, мұнай мен газды
жинау және дайындау пункттерін ірілендіру бойынша шаралар жасалады, ілеспе
газды жоюды (утилизациялауды) қамтамасыз ететін мұнайды сатылы айырудың
есептері жүргізіледі. Салынған қаржылар көлемі айыру қондырғылары,
учаскелік және орталық жинау пункттері, өлшеу қондырғылары, мұнай жинау
және газ жинау тораптары, сығымды сорап станциялары, арынды құбырлар, соңғы
айыру қондырғылары, компрессорлы станциялар, мұнай қоймалары енетін күрделі
құрылыстар тізбектеріне байланысты анықталады.
V. Мұнай мен газды кәсіпшілікте дайындау.Техника – экономикалық
есептер арқылы сусыздандыру, тұзсыздандыру және тұрақтандыру
(стабилизациялау) процестерінің қажеттілігін анықтайды. Осы процесстерді
жүзеге асыру технологиясына : тұрақтандыру прцессінің тереңдігіне, барлық
құрылыс комплексінің орналасу орнына, қуаттылығын арттыру және жыл
бойынша кезек – кезегімен енгізуге ұсыныстар беріледі. Ал газға қатысты ,
оны тасымалдау алдында бензиннен айыру және кептіру тәсілі мен дәрежесін
көрсетеді. Осы бөлімде негігі технологиялық сұлбалар, негізгі және көмекші
процесстердің материалдық балансы келтіріліп, барлық кешендер тізбегі
олардың құны, техника - экономикалық көрсеткіштері анықталады, қабылданған
шешімдердің тиімділігі бекітіледі.
1.2. Мұнай кен орнын тұрғызу жобасы
Мұнай кен орнын тұрғызу жобасы негізгі құжат болып табылады, оның
негізінде жинау, кәсіпщілік ішінде тасымалдау және ұңғы өнімдерін дайындау
кешендерінің құрылысы жүзеге асады.
Ұңғы өнімдері деп ұңғыдан келіп түсетін және мұнайдан, қабат
суларынан, әр түрлі қоспалардан және еріген газдан тұратын көп компоненті
заттарды айтады [18].
Ұңғы өнімдерін жинау және дайындау жүйесінің негізгі элементеріне
мыналар жатады:
• өндіру ұңғылары;
• автоматтандырылған топтық өлшеу қондырғылары
(АТӨҚ);
• сығымдайтын сорап станциялары (ССС)
• мұнайды, газды және суды жинау мен дайындаудың орталықтандырылған
пункті (ОЖП немесе МАДЦ),
Жүйе элементтері өзара бір – бірімен құбырлар арқылы байланысқан.
Мұнай кен орнының тұрғызу жобасын, оның игеру жобасы мен
технологиялық сұлбасын негізге ала отырып сол жобалау мекемесі жасайды.
Тұрғызу жобасын құрастыру барысында жергілікті жердің географиялық және
климаттық жағдайы ескеріледі: құрылыстың бар жоғы, сулы кедергілердің
болуы, кейбір участкілердің батпақтануы, ауыл және орман шаруашылығы үшін
жердің құндылығы және т.б. Игеру барысында мұнай кен орнының даму
көрсеткіші оның толық зеттелуіне байланысты. Кен орнын пайдаланудың барлық
мезгілінде игерудің бірінші сатысынан екінші сатысына өтуі кезінде оның
негізгі көрсеткіштері толық анықталып және жете зертеледі. Сондықтан
тұрғызудың бастапқы кезінде объектілер мен өндірістік қуаттардың құрылысы
мен енгізу кезегін анықтап қана қоймай кенорынды игерудің әр сатысында
өндірістік қуаттарды біртіндеп дамытуды жүзеге асыру қажет.
Мұнай кен орындарын игеру кезендері(сатылары) өлшемсіз уақытқа
байланысты мұнай өндіру динамикасы бойынша бөлінеді, яғни жинақталған
өндірілген сұйықтың мұнайдың баланстық қорына қатынасымен сипаталады[3,13]
және 1.1- суретінде көрініс тапқан.
I саты – пайдалану кешенін (объектісін) игеру - өнімінің өсу сатысы – ол
мұнай өндірудің максималды берілген деңгейге дейін қарқынды өсуімен
сиппаталады және пайдалану қоры шамамен 60 -80 %-ке дейін ұлғаяды. Ұңғы
өнімі аздап суланады (егер мұнай тұтқырлығы 5мПа.с дейін болса 3-4%-ке, ал
тұтқырлығы жоғары болса 35%-ке дейін суланады). Бұл сатының ұзақтығы 4-5
жылды қамтиды.
II саты – мұнай өндірудің жоғары деңгейін бір қалыпты ұстап тұру –бұл
сатыда 3-7 жыл аралығында мұнай өндірудің жоғары деңгейі тұрақты сақталады,
кейде тұтқырлығы аз мұнай кен орындарын игеру кезінде бұл аралық бірнеше
жылға созылуы мүмкін. Резервтегі қордың ессбінен ұңғылар саны максимуға
дейін өседі. Өнімнің сулануы өсе түседі (65%-ке дейін) және сулануға
байланысты ұңғылардың аздаған бір бөлігі жабылып қалады (тоқтатылады) және
ұңғылардың көп бөлігі жабылып қалады және ұңғылардың көп бөлігі ұңғыны
пайдаланудың механикалық тәсіліне ауысады.
III саты – мұнай өндірудің едәуір төмендеуі – мұнай өндірудің тез
құлдырауымен, өнімнің сулануына байланысты (ұңғылар тоқтатылып ұңғылар
қорының азаюымен), ұңғылар қорының барлығын пайдаланудың механикалық
тәсіліне ауыстыруымен, ұңғы өнімінің 80-85%-ке дейін сулануымен
сиппаталады, әсіресе тұтқырлығы жоғары мұнай кенорындарында сулану
көрсеткіші қарқынды болады. Бұл сатының ұзақтығы алдыңғы сатылардың
ұзақтығына байланысты және орта есеппен 5-10 жылды құрайды. Алғашқы үш
сатыны игерудің негізгі кезеңі деп атайды.
Осы уақыт аралығында кеніштен (алынатын мұнай қорынан) 80 -90% -ке дейін
мұнай алынады.
IV саты – игеруді аяқтау сатысы. Ол сұйық алу артып мұнай алу
қарқынының баяу төмендеуімен, алдыңғы сатыларға қарағанда өнімнің сулануы
тез өсіп, ұңғылар қорының азаюымен сипаталады. Бұл кезең аралығында жалпы
өнім алу мұнайдың баланстық қорының 10-20% құрайды. Соңғы сатының ұзақтығы
алдыңғы барлық игеру кезеңінің ұзақтығымен салыстырылады. Ол 15-20 жыл
немесе оданда бірнеше ондаған жылды құрайды және экономикалық тиімділік
щегімен (рентабелділікпен ) анықталады.
Ескере кететін жағдай осы барлық төрт сатыдан өту барысында мұнай,
мұнай газын және суды өндірудің бірдей еместігі және уақыт өте құбырлар
мен қондырғылардағы сұйықтар ағынының құрамы өзгере отырып ұңғы өнімдерін
жинау және дайындауға арналған кәсіпшілік жабдықтарының жүктелуінің бірдей
болмайтындығы байқалады.
Тұрғызу жобасына қажетті бастапқы мәліметтер:
1) жыл бойынша мұнай, газ және суды тиімді өндіру;
2) пайдалану және айдау ұңғыларын орналастыру торы, олардың саны және
пайдалануға енгізу тәртібі;
3) жыл бойынша фонтанды ұңғылардың сағалық қысымының өзгеруі;
4) қабат мұнайының құрамы, тығыздығы, тұтқырлығы, шайырлық құрамы,
парафинділігі, асфальтенділігі, күкіртсутектік және көмірқышқыл газылық
құрамы.
5) мұнайдың газдылық құрамы, ілеспе газының құрамы,;
6) қабат суларының физика -химиялық сиппатамасы( құрамы, тығыздығы,
сілтілігі, қышқылдылығы, коррозиылық әрекеттілігі);
7) ұңғылар орналасқан, мұнайлық, газдылық нұсқаулары көрсетілген
құрылым картасы.
8) ауданның климаттық және метеорологиялық жағдайы;
9) су, электроэнергия көздері, темір жолдар мен тас жолардың болуы;
10) топпографиялық карта.
Тұрғызу жобасында мына мәселелер қарастырылады:
- жыл бойынша мұнай мен газдың жоспарланған мөошерін жинау және
дайындауды қамтамасыз ететін шаралар жиынтығы;
- шығару желісі арқылы автоматтандырылған топтық өлшеу қондырғыларына
дейін ұңғы өнімдерін бірігей жинау және дайындауды қамтамасыз
ететін жинау жүйесі;
- АТӨҚ- нан әрбір жеке ұңғыдан шыққан мұнайды, газды және суды өлшеу;
- АТӨҚ-нан мұнайды дайындау қондырғысына (МДҚ) дейін жинау
коллекторлары бойымен суланған және суланбаған мұнайды бірге немесе
бөлек тасымалдау;
- Мұнайды тауарлы сапаға дейін дайындау және оны тұтынушыға өткізу;
- Қабат суларын дайындау және пайдалану;
- Ілеспе газды дайындау және утилизациялау;
Қазіргі кезде Қазақстан кент орындарында тауарлы мұнайды дайындау
ережесі бойынша 1.1- кестедегідей топтарға бөлуге қарастырылған.
1.1 кесте Мұнайдың сапалық топтары.
Көрсеткіштер Мұнай топтарының нормасы
1А топ 1А топ 2 топ 3 топ
1.Судың массалық 0,5 0,5 1 1
үлесі,%
2.Хлорлы 40 100 300 900
тұздардың
концентрациясы,
мг дм3
3.Механикалық 0,05
қоспалардың
массалық үлесі,%
Қаныққан будың
қысымы, кПа 6,67 6,67 6,67 6,67
немесе (500) (500) (500) (500)
Мұнай өндейтін зауыттардың технологиялық процесі мен жабдықтары осы
сапаға есептелген. Мұнай өндірісі мекемелерінің жұмысшылары сапаоы мұнай
өткізуге көңіл қояды, өйткені өткізу бағасы оны дайындау топтарына
байланысты.
Мұнай кен орындарын игеру 30 жылға және бірнеше ондаған жылдарға
созылатындықтан, уақыт өте ондағы өндіру ұңғыларының саны мен орналасу
жағдайы, олардың шығымы, өнімнің сулануы, ұңғыларды пайдалану жүйесіне
келесі талаптар қойылады:
1) өндіру ұңғыларының өнімін саңылаусыз жинау және тасымалдау;
2) әр ұңғы бойынша мұнай, газ және суды автоматты өлшеу;
3) ұңғы өнімдерін тауарлы өнім нормасына дейін дайындау, автоматты
бақылау және есептеу;
4) өнімді тасымалдау үшін қабат энергиясын тиімді пайдалану;
5) мұнайдың газдылық құрамы , ілеспе газдың құрамы ;
6) негізгі топтардың блокты түрде жасалып дайындалуы;
7) күрделі (қаржы) щығындары, пайдалану шығындары және
металсыйымдылығы (жұмсалған метал) бойынша жоғарғы экономикалық
көрсеткіштерді қамтамасыз ету ;
8) жер қойнуын және қоршаған ортаны қорғау.
Экспотқа шығарылатын мұнай үшін 1.2 – кестедегідей талаптар қойылады.
1.2 – кесте. ТУ 39 – 1623 – 93. Экспортқа шығарылатын ресей мұнайы.
Техникалық шарты.
Көрсеткіш атаулары Түр нормасы
I II III
1.Күкірттің массалық
үлесі,% артық емес 0,6 1,8 2,5
2. 200 С кезіндегі 850 865 895
тығыздық, кг\м3
3. Фракцияларды шығу
көлемі,% артық емес
2000С температураға дейін 27 24 -
3000С температураға дейін 47 44 -
3500С температураға дейін 57 55 -
4. Парафиннің 6 6 -
Массалық үлесі,
% артық емес
5.Ауырметалдардың 45 60 -
Концентрациясы,(ванадий,
никел, темір т.б)мг\кг,
артық емес
6.Күкіртсутегінің 20 20 -
концентрациясы, мг\кг,
артық емес
меркаптан, этилмеркаптан
7.Судың массалық үлесі,% 0,5 0,5 1,0
артық емес
8. Хлорлы тұздардың 100 300 900
концентрацисы, мг\дм3
артық емес
9.Механикалық қоспалардың 0,05 0,05
массалық 0,05
үлесі,% артық емес
Қазақстан Республикасының мұнай кәсіпшіліктерінде және шет елдерде
жинау жүйесіндегі мұнайды дайындауда біріккен технологиялық операциялар
кеңінен қолданылады. Жинау пунктіне дейін ұңғы өнімін жеткізу үшін ағын
энергиясын максималды (мол) қолдану мақсатында (көпшілік кен орындарында
сағалық қысымның аздығын ескере отырып), сондай-ақ құбырлар торабын азайту
үшін негізінен мұнай, газ және суды бірге жинау қарастырылған.
Бақылау сұрақтары
1.Игеру жобасында қандай сұрақтар қарастырылады ?
2. Ұңғы өнімін қалай түсінесіз ?
3. Ұңғы өнімін жинау жүйесінің элементтерін атап беріңіз ?
4. Жинау, кәсіпшілік ішінде тасымалдау және ұңғы өнімдерін дайындау
кешендерінің құрылысы қандай жобалау құжаты негізінде жүзеге асады ?
5. Мұнай кен орнының орналастыру жобасын қандай негізгі талаптар
қойылады ?
6. Мұнай кен орнының орналастыру жобасын жасау үшін қандай мәліметтер
қажет ?
7. Мұнай кен орнын игерудің төрт сатысына( этапына) сипатама беріңіз
?
8. Мұнай кен орнын игерудің әр сатысының ұзақтығы қандай?
9. Нормативке сәйкес тауарлы мұнайдың сапасын қандай көрсеткіштер
сипатайды ?
Мұнай, газ және судың құрамы, жіктемесі және негізгі қасиеттері
2.1.Мұнайдың құрамы, жіктемесі және негізгі физикалық-химиялық қасиеттері
Мұнай мен газ жанғыш пайдалы қазбалар қатарына жатады. Олар құрамында
көмірсутегі емес қосылыстары бар әртүрлі құрылымдағы көмірсутектердің
күрделі қоспаларынан тұрады.
Мұнай құрамы өте күрделі және әр түрлі болып келеді. Ол бір кеніштің
өзінде де өзгеріске түсуі мүмкін.
Жер жүзінде 23 мыңнан астам кенорны болса, оның ішінде Қазақстанда 200-
ге жуық мұнай кенорны бар. Әр кен орнының мұнай құрамы ерекше және қасиеті
де әр түрлі.
Мұнайдың қасиеті өндіру барысында, мұнайдың қабат бойымен
қозғалысында, ұңғыда және жинау мен тасымалдау жүйесінде өзгеріп отырады.
Мұнайдың құрамына метанды немесе парафинді (СпН2н+2), нафтенді(СнН2н)
және ароматты (СнН2н-6) көмірсутектер кіреді.
Метанды немесе парафинді көмірсутектері (алкандар) метаннан (СН4)
бастап, пентанға (С5Н12) дейін қалыпты жағдайда, яғни (Р = Па және Т=273 К)
газ күйінде болады. Ал пентаннан бастап гептадеканға (С17Н36) дейін - сұйық
түрінде, ал одан да жоғарысы-қатты заттар (парафиндер) күйінде кездеседі
[2]. Мұнайдың парафинді көмірсутектерінің жартысы қалыпты құрылымға, ал
қалған бөлігі тармақталған құрлымға ие екені белгілі. Изоалкандар – бензин
мен майдың, олардың пайдаланылу сапасын жақсартатын бағалы компоненттер
болып табылады.
Нафтенді көмірсутектер(циклоалкандар). Моноциклді нафтендер мұнайда
циклопентанды және циклогександы көмірсутектермен кең танымал болып келеді.
Нафтенді көмірсутектері – моторлы жанар және жағай майлардың ең маңызды
құрамдас бөлігі болып табылады. Нафтенді көмірсутектері парафинді
көмірсутектеріне қарағанда асфальтендер мен шайырларды өте жақсы еріту
қабілетіне ие.
Ароматты көмірсутектері бензолдық қатардың циклді шексіз
көмірсутектеріне жатады. Мұнайдың тығыздығы, химиялық тұрақталығы, улылығы
және басқада сипаттамалары ароматты көмірсутектерінің алатын үлесіне және
құрамына байланысты. Мұнайдың ароматты көмірсутектері басқа қосылыстармен
салыстырғанда асфальтты-шайырлы (смолалы) заттарды өте жоғары дәрежеде
еріте алады.
Мұнайдың құрамы элементтік ,фракциялық және топтық деп жіктеледі
[3,5].
Мұнайдың элементтік құрамы деп, ондағы әртүрлі химиялық элементтердің
бірлік үлестігі немесе пайыздағы массалық құрамын айтамыз. Мұнайдың негізгі
элементі көміртегі (С) мен сутегі (Н) болып табылады.
Көбінесе мұнайда көміртегінің пайыздық үлесі -83-87%, ал сутегінің
үлесі-12-14% құрайды. Ал басқа элементтер-күкірт, азот, оттегі және тағы
басқалары 3-4% аралығында кездеседі.
Күкіртті қосылыстар (меркаптандар, сульфидтер, күкіртсутектері)
металдарды қатты коррозияға ұшыратады және мұнайдың тауарлық сапасын
төмендетеді. Еркін күкірт мұнайда сирек кездеседі және кұрделі күкіртті
қосылыстарға ыдырайды. Зияндық (улы) қасиеті бойынша барлық осы аталған
күкіртті қосылыстардың ішінде күкіртсутегі ең қауіпті болып табылады.
Мұнай құрамына кіретін, оттекті құрамды компоненттерге-нафтенді және
майлы қышқылдар, фенолдар және т.б. жатады. Нафтенді қышқылдың құрамы
бірнеше пайызға дейін жетуі мүмкін. Нафтенді қышқылдар тез жағымсыз иіс
шығаратын аз ұшатын сұйықтар болып келеді, олар суда ерімейді, бірақта
мұнай өнімдерінде жеңіл ериді. Сілтілі металдары бар қабат суларымен
әрекеттескен кезде түзілетін нафтенді қышқыл тұздары - эмульгаторлар болып
табылады.
Азоттық қосылыстар мұнай құрамында аз мөлшерде кездеседі (0,5% дейін).
Асфальтты - шайырлы заттар жұқа беттегі мұнайдың тұсін анықтайды
(сарыдан, қоңырдан бастап қараға дейін). Олар күрделі қоспалар болып
келеді. Оларда көміртегі, сутегі және оттегі атомдарымен қатар күкірттің,
темірдің, магнидің, никельдің және т.б. заттардың атомдары болады. Шайырлар
сілтілер мен қышқылдарда ерімейді, бірақ жеңіл мұнай дистилляттарында толық
ериді. Шайырлардың ттұтқырлықтары өте жоғары, тығыздығы шамамен 1,0-ге тең.
Асфальтендер - жеңіл бензиндерде ерімейді, бірақта бензолда, хлороформде
жақсы ериді. Ол морт сынғыш, әдетте қара түсті болып келетін қара зат.
Олардың тығыздығы 1- ден артық. Мұнайдағы асфальтендер мен шайырдың жалпы
мөлшері 30-35 % дейін жетуі мүмкін. Бұл заттар – су мұнай эмульсияларының
негізгі табиғи тұрақтандырғыштары, олар мұнайдың көбіктенуіне жағдай
жасайды,
Мұнайда аз мөлшерде металдар – ванадий, никель, хром, темір, магний
және т.б. кездеседі.
Мұнайдың фракциялық құрамын, айыру барысындағы әртүрлі қайнау
температурасында олдардан шығатын фракциялар арқылы анықтайды. Мұнай
фракцияларының қайнау температурасы:
30 - 205 0С – бензин; 200 – 300 0С – керосин;
120 – 240 0С лигроин (аралық фракция);
300 - 0С – тан астам температурада мазуттар алынады.
Айдау барысында алынған өнімдер, егер олар 350 0С – та қайнаса – ашық
фракциялар, ал егер қайнау шегі 350 0С жоғары температурада қайнаса –
қара фракциялар деп аталады.
Мұнайларды былай бөледі:
- ашық фракциялардың шығуы бойынша түрлерге (қайнау температурасы
350 0С дейін)
I түрі – ашық фракциялардың шығуы 45 % - дан жоғары
II түрі – 30 - 45 0С аралығында
III түрі - ашық фракциялардың шығуы 30 % - дан төмен
- құрамындағы күкірттің мөлшеріне байланысты кластарға
I класты – аз күкіртті (күкірт 0, 6 % - дан көп емес)
II класты – күкіртті – 0, 61-1, 8 % аралығында
III класты – жоғары күкіртті – 1, 81-3, 5 %
IV класты - өте жоғары күкіртті – 3, 5 % жоғары
- құрамындағы парафиндердің мөлшері бойынша
парафині аз – 1, 5 % - дан төмен
парафинді – 1, 5 % - 6 аралығында
жоғары парафинді – 6 % - дан жоғары
- шайыр мөлшері бойынша
шайыры аз – 18 % - дан төмен
шайырлы – 18 - 35 % аралығында
жоғары шайырлы - 35 % - дан жоғары
Мысалы өзен кен орнының XVI қабатының мұнайының құрамында 19,3 %
парафин, 0, 2 % күкірт, 16, 8 % шайыр, 31, 3 % ашық түсті фракция бар
десек, онда I класты аз күкіртті, II – түрге жататын ашық фракциялы, жоғары
парафинді және аз шайырлы болып жіктеледі.
Мұнайдың тығыздығы – мұнайдың тауарлық сапасының негізгі
көрсеткіштерінің бірі. Стандартты жағдайда (20 0С және 0,1 МПа) мұнайдың
тығыздығы 700 – 1000 кгм3 аралығында болады. Жеңіл мұнайлар (880 кгм3 -
кедейінгі) моторлы жанармай өндірісі үшін бағалы шикізат қызметін атқарады.
Мұнайдың тығыздығын ареометрмен немесе пикнометрмен анықтайды.
Мұнайдың тығыздығы, оған кіретін компоненттер құрамына, қысымға,
температураға, мұнайда еріген газ мөлшеріне байланысты болады. Мұнайдың
тығыздығы, оның жату тереңдігіне байланысты, мұнайдың жатқан тереңдігі
өскен сайын, оның тығыздығы азая түседі.
Мұнай мен мұнай қнімдерінің тығыздығын әдетте 20 0С кезінде анықтайды
және 4 0С кезіндегі судың тығыздығымен салыстырылады.
Қабаттағы мұнайдың тығыздығы тазартылған мұнайдың тығыздығынан аз
болады.
Мұнайдың маңызды қасиетінің бірі, оның тұтқырлығы. Тұтқырлық дегеніміз
– сұйық бөлшектерінің қозғалыс кезінде бір-біріне қатысты орын
ауыстырғандағы көрсеткен кедергілерін сипаттайтын сұйықтың қасиеті. Ол
вискозиметр аспабының көмегімен анықталады. Мұнайдың тұтқырлығы мұнай
құрамына, мұнайда еріген газ мөлшеріне, қысымға, температураға байланысты
болады. Құрамында шайырдың, асфальтеннің және парафиндердің болуы мұнай
тұтқырлығына үлкен әсер етеді. Мұнайдың тұтқырлығы, оны өндіру, жинау және
құбыр арқылы тасымалдау кезінде қосымша энергия шығынын талап етеді.
Ньютон тұтқырлығының жалпы заңы (2. 6) формуласымен өрнектеледі.
Мұнайдың тұтқырлығы динамикалық тұтқырлық коэфициентімен - µ сипатталады
[3].
Егерде мұнай ішінен бірдей S – аудандарға ие және бір-бірінен h-
қашықтықта орналасқан екі параллелді жазықтықты ойша бөліп қарастырсақ,
онда олар w – салыстырмалы жылдамдықпен өзара орын ауыстырған кезде үйкеліс
күшін жоюы қажет:
(2.6)
Мұнда, - динамикалық тұтқырлық коэффициенті, оның өлшем
бірллігі Па • с.(10-3 Па•с)
Жоғарғы құрамда парафині бар мұнайлар аномалды тұтқырлық
қасиетіне ие, сондықтан ньютондық сұйықтарға жатпайды.
Кері динамикалық тұтқырлықтың шамасын аққыштық деп атайды және
былай белгілейді: =1 .
Мұнай тұтқырлығын сипаттау үшін кинематикалық тқтқырлық кең
түрде қолданылады, бұл - динамикалық тұтқырлықтың - тығыздыққа
қатынасымен сипатталады:
v =
, оның өлшем бірлігі, м2с.
Тұтқырлығы жоғары мұнай және мұнай өнімдерін сипаттау үшін
қолданылатын шартты тұтқырлық ( ШТ ) - бұл 200С кезінде 200 см 3 судың ағын
уақыты мен берілген шарттағы сондай мұнай көлеміне қатынасымен
өрнектеледі.Шартты тұтқырлық Сейболт секунды және Редвуд секундтарымен
өрнектеледі (Сейболт пен Редвуд вискозиметрлерінде өлшенеді ).
Тұтқырлық температураға тікелей байланысты (тәуелді)
болғандықтан, әрқашан оны анықтау температурасы көрсетіледі (көбінесе 200 С
және 500 С).
Қазақстанның бірқатар кен орындарындағы мұнайдың физика- химиялық
қасиеті 2.1 - кестесінде келтірілген [8], [15] .
Барлық кен орындары үшін газсыздандырылған мұнайдың тұтқырлығы 200С
температураға, ал Өзен мен Қарамандыбас кен орындары үшін 500 С
температураға арнап келтірілген.
2.1-кесте. Қазақстанның бірқатар кен орындарындағы газсыздандырылған
мұнайдың құрамы мен қасиеті
Кен орны, қабат Тығыздық Тұтқырлық Күкірт Парафин Шайыр,
кгм3 мПа•с % % асфальтендер,
%
1 2 3 4 5 6
Жетібай,
ІІІ 863 47, 2 0, 23 19, 1 16, 95
V 870 58, 6 0, 13 22 15, 7
VI 864 60, 5 0, 17 20, 2 15, 12
VIII 849 19, 8 0, 13 21, 3 14, 53
IX 848 21, 4 0, 09 18, 6 10, 2
X 841 14, 1 0, 23 21, 2 9, 15
XI 843 14, 5 0, 12 24, 2 8, 5
XII 839 11, 5 0, 31 19, 4 8, 78
XIII 832 10, 3 0, 28 20, 5 7, 31
Тауарлы мұнай 850 12 0, 18 21 13, 8
Құмкөл 821 11, 7 0, 11 11, 7 5, 9
Ю - І+Ю-ІІ 823, 4 14, 2 0, 2 11, 9 6, 1
Ю - ІІІ 817, 3 8, 5 0, 06 12, 7 5, 9
Ю - ІV 820 22, 4 0, 68 16, 5 7, 02
Теңіз 810 1, 5 0, 6 4, 5 0, 1
Қарамандыбас,
ІХ 842 10, 4 0, 23 20, 7 14, 7
Х 870 16, 5 0, 2 18, 4 18, 3
ХІІ 874 30, 5 0, 17 20, 3 16, 39
Доссор,юралық 860 13, 41 0, 134 0, 61 5
Құлсары,
Юралық 815 2, 61 0, 1 3, 42 3, 04
Пермотриастық 782 1, 76 0, 1 5, 5 1, 81
Прорва,
юралық 870 7, 46 1, 25 3, 16 24, 19
Тереңөзек,
Альб - сеноман 939 25, 88 1, 44 0, 92 37, 09
Неоком 935 215, 5 1, 22 0, 46 35, 9
Мартыши, 889 100, 812 0, 37 2, 6 27, 35
Апт- неоком
Камышитовый, 836 11, 27 0, 08 1, 2 9, 98
аптский
Шұбарқұдық, 878 56, 71 0, 47 2, 14 36, 9
пермотриастық
Кенқияқ, юралық
пермотриастық 908 170, 7 0, 63 0 37, 72
төменгітриастық 865 18, 18 0, 4 2, 98 26, 32
Жаңажол,
КТ – ІІ 870 8 0, 6 6, 7 8, 5
тауарлы мұнай 825 6, 9 0, 67 3, 3 5, 7
Қаламқас, 912 28 1, 62 3, 15 14, 18
тауарлы мұнай
Өзен,
ХІІІ 847 13, 37 0, 17 24 12, 64
XIV 841 9, 72 0, 13 29, 4 10, 7
XV 845 9, 48 0, 16 28, 6 11, 51
XVI 858 23, 5 0, 19 19, 3 16, 88
Мұнайдың жылулық қасиеті. Ұңғы өнімдерін жинау және дайындаудың
технологиялық процесінде сұйық ағындары қыздырылып және салқындатылады.
Процестерді және аппараттарды есптеу және жобалау үшін жылулық қасиетін
экспиремент түрінде анықтау үлкен еңбекті талап етеді, сондықтан техникалық
есептерде эмпириялық формулаларды, графиктерді, номмограммаларды және
кестелерді қолданады.
Жылусыйымдылық – бұл заттың бойындағы жылу мөлшерінің сәйкесті
температура өзгерісіне қатынасы. Меншікті жылусыйымдылық- бұл масса
бірлігіне келтірілген жылусыйымдылық. Практикада бұл арқылы 1кг затты 10С -
қа қыздыру үшін қажетті жылу мөлшерін ( кДж ) ұғынамыз. Мұнайдың меншікті
жылусыйымдылығы 1, 7 - 2, 1 кДж\кг. К аралығында ауытқиды.
Жылуөткізгіштік- заттар молекуласының немесе атомдарының жылулық
қозғалысы әсерінен жылу беру процесін өрнектейді және жылуөткізгіштік
коэффициентімен (Вт \ м • К) сипаталады. Тауарлы мұнай үшін жылуөткізгіштік
коэффициенті 0, 14 - 0, 16 Вт\м • К құрайды.
Жану жылулығы – немесе жылу шығару қабілеті – бұл 1м 3 газдың немесе
қатты отынының толық жанған кезінде бөлетін жылу мөлшері (кДж). Есептер
кезінде әдетте төменгі жану жылулығы қолданылады. Жану жылулығын
эксперименталды анықтайды ( калориметрлерде отынның белгілі бір мөлшерін
жағу арқылы ) немесе белгілі элементарлық құрамын немесе тығыздығын ескере
отырып формула бойынша есптейді.
Мұнайдың төменгі жану жылулығы 8,5 ккал\кг немесе 35кДж\кг, мазуттікі
9,5ккал\кг немесе 40кДж\кг.
2. 2. Мұнай газының құрамы мен қасиеті
Мұнай газы ұңғы өнімінің табиғи және ажырамас бөлігі болып табылады.
Газ факторы бұл еркін күйінде мұнай қабатынан алынатын, сондай-ақ
мұнайдың айырудың әртүрлі сатыларынан соң бөлініп шыққан жалпы газ
мөлшерінің көрсетеді.
Әдетте газдың бірлік көлемінен немесе массасынан бөлініп шығатын газ
мөлшерінің қалыпты жағдайға келтіреді (Р = 0, 1 МПа және Т = 273 К). Газ
факторының өлшем бірлігі (м 3 \ м 3 немесе м 3 \ т).
Терең жатқан өнімді қабаттардан өндірілетін жеңіл мұнайлар жоғары газ
факторымен сипаталады. Шамалы тереңдіктен алынатын ауыр асфальтты- шайырлы
мұнайлардың құрамында газ мөлшері көп болмайды.
Әр ұңғы бойынша газ факторын білу және игеру барысында оның
өзгерісін бақылап отыру, бұл мұнай газының ресурсы жөнінде, газ
құбырларының гидравликалық есептерін жүргізуде, айырғыштардың қажетті
өлшемі мен санын анықтауда, газды дайындауға арналған қондырғылардың
өткізгіштік қабілетін анықтауда және газды тасымалдауға арналған
компрессорладың қуаттылығын анықтауда үлкен мәлімет береді.
Мұнай газы – бұл С 1 - ден С 4 - ке дейін және одан да жоғары метан
қаттарының көмірсутектерінің күрделі компонентті қоспалары, сондай- ақ онда
көмірсутек емес газдар –азот, көмірқышқыл газы, күкіртсутек емес газдар
боуы мүмкін.
Әр түрлі кен орындарынан өндірілетін мұнай газы көмпонентік құрамы
бойынша едәуір ерекшеленеді.
Қазақстанның бірқатар кен орындарындағы [8], [15] мұнай газының
көпкомпоненттік құрамы 2. 2 - кестеде келтірілген.
2.2-кесте. Айырғыштың 1-ші сатысындағы мұнай газының құрамы, %
Кен орны СН4 С2Н6
Қысым, Ркр,МПа Ткр,К
СН4 16, 04 4, 584 190, 7
С2Н6 30, 07 864, 306
С3Н8 44, 09 343, 369, 8
n – C4H10 58, 12 723, 407, 2
I – C4H10 58, 12 573, 425, 2
n – C5H12 72, 15 283 461
i– C5H12 72, 15 302, 470, 4
C6H14 86, 17 963, 508
N2 28, 02 467 126, 1
CO2 44, 01 4968, 304, 2
H2S 34, 08 8922, 373, 6
H2O 18, 02 565 647, 45
Газдардың тұтқырлығы – газдың құрамына, температурасына және қысымына
байланысты болады.
Мұнайгазы үшін меншікті жылусыйымдылығы мұнайдікіне ұқсас (1,7-2,1
кДжкг∙К) аралығында болады. Метандық газ үшін ең жоғарғы меншікті
жылусыйымдылық 2,48 кДжкг∙К.Пропан мен бутанның болуы жалпы
жылусыйымдылықты төмендетеді. Көмірсутек емес газдардың меншікті
жылусыйымдылығы 1,0 аралығында болады.
Мұнайгазының жылуөткізгіштік коэффициенті 0,01-0,03 Втм∙К аралығында
болады.
Мұнайгазындағы су буының құрамы – қысым мен температураға, сондай-ақ
газдың молекулярлық массасы мен қабат суының минерализациясына байланысты
болады. Берілген температура кезіндегі газдағы су буының шектік құрамы
шықтану нүктесі (точкой росы) деп аталады. (Практикада шықтану нүктесі деп
конденсацияның басталу температурасын айтады).
Егерде су буының құрамы бұл шектен асқан болса, онда олардың
конденсациясы басталады, яғни сұйық күйге өтеді.
Берілген температура мен қысым кезінде, газдың бірлік көлемінде нақты
болатын су буының мөлшерін ылғалдылық құрамы деп атаймыз. Газдағы су буының
массалық мөлшері гм3 немесе кг1000 м3 көрсетіледі.
Газдың ылғалдылығын абсолюттік және салыстырмалы ылғалдылық деп екіге
бөліп қарастыруға болады.
Абсолюттік ылғалдылық деп қалыпты жағдай кезіндегі 1м3 газдың
құрамында болатын су буының массалық құрамын айтамыз.
Салыстырмалы ылғалдылық деп ылғалдылық құрамының ылғалды сыйымдылыққа
қатынасын айтамыз. Салыстырмалы ылғалдылықты – газ құрамындағы су буының
парциалды қысымының - берілген температура кезіндегі су буының қанығу
қысымына – Р қатынасымен анықтайды.
Газ жинау тораптары арқылы мұнай және табиғи газдардың қозғалысы
кезінде температура мен қысым төмендеп, осының әсерінен көмірсутекті және
сулы конденсаттардың бөлінуі жүреді, бұл кейбір тұстарда (төменгі жерлерде)
сұйық тығындарының түзіліп пайда болуына әкеледі. Бұдан басқа белгілі бір
термодинамикалық жағдайда газдар сумен байланыса отырып газ гидраттарын
түзуі мүмкін. Олар өз кезегінде құбыр қабырғаларына жабысып, олардың
қимасын азайтады, ал кейде құбырларды бітеп тастайды.
Газ гидраттары – бұл көмірсутектерінің сумен қатты кристалды тұрақсыз
қосылыстары. Сыртқы түріне қарағанда олар сарғылт түсті жұмсақ қарға ұқсас
келеді. Гидраттар қысым артқан кезде қандай да болмасын температурада пайда
болады. Температура өскен кезде және қысым төмендегенде олар газ бен суға
бөлінеді.
2.3. Қабат сулары
Мұнай кен орындарының қабат сулары ұңғы өнімінің ажырамас құрам
бөлігі болып саналады және кәсіпшілікте мұнайды жинау және дайындау кезінде
едәуір қиыншылық туғызады. Әр түрлі кен орындарындағы ұңғыдан мұнаймен
бірге өндірілетін қабат суларын, әдетте олардың құрамында еріген минералды
тұздардың конценрациясына, газдар мен микроорганизмдердің болуына
байланысты ажыратады. Қабат суларын негізгі екі топқа бөледі:
1) қатты – хлоркальцилі және хлормагнилі;
2) сілтілі – гидрокарбонатнатрилі.
Көбінесе қабат суларының негізгі басты құрамына: хлорлы натрий NaCL,
хлорлы кальций CaCL2 және хлорлы магний MgCL2 жатады.
Қабат суларында аниондар мен катиондарға ыдырайтын көптеген тұздар
еріген.
Аниондарға жататын иондар : ОН, СІ −, SO−4, НСО−3, СО3.
Катиондарға жататын иондар : Н+, К+, Na+, NH +4, Mg+ +, Ca+ +, Fe+
+, Ba+ +, Li+.
Қабат суларының құрамында коллоидтар болуы мүмкін: кремнидің
қостотығы SiO2, алюминий тотығы Al2O3, темір тотығы Fe2O3, сондай –ақ
газдар: көмірқышқыл газы, күкіртсутек, азот, сутек, инертті газдар,
көмірсутектері де кездеседі. Олардың арасындағы сандық (мөлшерлік) қатынас
қабат суларының түрін және қасиетін анықтайды.
Бірлік көлемге келтірілген қабат суында еріген заттың мөлшерін жалпы
минерализация деп атайды.
Қабат суының минерализациясы 1 кгм3 – тен 200 кгм3 – ке дейінгі
аралықта болады, көбінесе қабат суының минерализациясы гл өлшенеді,
бұнымен қатар кәсіпшілік практикасында минерализацияны Боме градусымен
(°Ве) белгілеу қолданылады
(2.13)
В.И.Вернадский [4] табиғи суларды құрамындағы
тұздардың массалық үлесі (%) бойынша былай бөледі:
• құрамында 0,001-0,1 % тұз болса – тұшы су:
• құрамында 0,1 -5 % тұз болса – минералды су:
• құрамында 5 -35 % тұз болса – ащы су.
Судың қаттылығы оның құрамындағы кальций Са2+ мен магний Мg2+
катиондарының жалпы мөлшерімен анықталады, және килограмға (ерітінді
литріне) мольмен көрсетіледі.
Қабат суларының ең маңызды сипаттамасының бірі, бүл сулы ерітіндінің
қышқылдық немесе сілтілік ортада екендігін көрсететін сутегі иондарының рН
концентрациялық көрсеткіші.
Су молекуласының бір бөлігі иондарға ыдырайды (диссоциалданады)
Н2О = Н+ + ОН−
Берілген температура кезіндегі тепе –теңдік күйі (жағдай)
константамен сипатталады
К = (СН+ +СОН−) СН2О ; (2.14)
мұнда Сн + және Сон - - судағы сәйкесті Н+ және ОН- иондарының
концентрациясы, молл; СН2О- Н2О концентрациясы, мольл.
Демек: Кс =55,56 К = СН+ + СОН-
(2.15)
КС – температураға байланысты судың иондық туындысы.
Бейтарап реакция кезінде сутегі иондарының концентрациясы мен гидроксидтік
топтар тең болады:
Сн+ +Сон=(Сн+)2; (2.16)
Су температурасы 22оС кезінде иондық туындысы Кс=1 ·10-14 болса,
онда Сн+= 10-7мольл
Сутегі иондарының концентрациялық логарифмінің оң мәні рн - деп
белгіленеді, яғни
-lg Сн+ =рН
(2.18)
немесе Сн+=10-рН
220С температура кезіндегі химиялық таза су үшін рН = 7 тең болса,
онда мұндай суды бейтарап су деп атайды .
Практикада суды рН шамасы бойынша бес топқа жіктейді [3]:
1) 3 - ке дейін – қышқылды;
2) 4 - 6 - әлсізқышқылды;
3) 7- бейтарап;
4) 8 - 10 әлсізсілтілі;
5) 11 - 14- сілтілі.
рН шамасы және судаеріген оттегінің болуы жабдықтардың коррозиясына
едәуір әсер етеді. Қабат суындағы еріген тұздар металл коррозиясын үдетеді.
Сонымен қатар қабат суларында күірт сутек пен көмірқышқыл газының болуы
оның коррозиялық қабілетін арттыра түседі. Қабат суының жоғары
температурасы да оның коррозиялық әрекеттілігін арттырады.
Құрамындағы тұзға байланысты қабат суының тығыздығы
мына формула бойынша есептелуі мүмкін:
рқс= рс+ 0,764S, (2.19)
мұнда рс - 20ос кезіндегі тазартылған судың тығыздығы, кгм3. S –
судағы тұздың концентарциясы, кгм3.
(t) - ... 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