Мұнай эмульсияларының түзелуі мен олардың негізгі қасиеттері

2.5 Мұнай эмульсияларының түзелуі мен олардың негізгі қасиеттері

Терең сораптармен мұнайды өндіргенде мұнайдың эмульсиялануына жағдай жасайтын негізгі факторлар: плунжердің бір минуттағы жүріс саны мен жүріс ұзындығы, сұйықты шығаратын және қабылдайтын клапандардың өлшемдері, сораптағы газдың мөлшері, сораптың деңгейден төмен батуы, сорап жұмысының тиімділік дәрежесі. Мұнаймен бірге су беретін фонтанды скважиналарда сұйықтың қатты араласуы жүреді. Соның салдарынан қысым төмендеп, мұнайдан газ қарқынды бөлінеді. Сол себепті фонтанды скважиналарда берік эмульсиялар жиі түзіледі. Конпрессорлы скважиналарда да эмульсия түзілудің себептері фонтанды скважиналардағыдай. Бірақ, газлифті, әсіресе эйрлифтіні қолданғанда түзілетін эмульсиялардың беріктігі жоғарырақ келеді.

Эйрлифті әдісімен мұнай өндіргенде түзілетін эмульсияның жоғары беріктігі кейін тиімді эмульгаторларға айналатын нафтенді қышқылдардың қышқылдануымен түсіндіріледі. Сонымен қатар эмульсияның түзілуіне құбырлардың қабырғаларындағы парафин шөгінділері әсер етеді. Нәтижесінде құбырлардың көлденең қимасы кішірейеді және мұнай мен судың араласуын күшейтетін ағынның жылдамдығы өседі. Сондықтан мұнай эмульсиялары кәсіпшілік жағдайларда пайда болатын:

- механикалық энергия;

- газдың ұлғаю энергиясы;

- ауырлық күшінің әсерінен болған энергия түріндегі энергиялардың әсерінен ғана түзіледі.

Мұнай эмульсиялары келесідей негізгі физика-химиялық қасиеттермен ерекшеленеді: дисперстілігімен, тұтқрлығымен, тығыздығымен, электрлік қасиеттерімен. Бұл шамалардың барлығы бір-бірімен байланысты.

2.6 Мұнайды дайындауға арналған блокты автоматтандырылған жабдық

Төменнен жоғары қарай ыстық судың қатпары арқылы өткенде мұнай эмульсиясы берілген температураға дейін қыздырылады да таратушы коллектор арқылы екінші бөлек жайға келіп түседі. Мұнда мұнайдан судың бөлінуі жүреді. Бөлінген су реттегіш құрылғылармен кәсіпшілік конализацияға жіберіледі. Ыстық сусыздандырылған мұнай тауарлы парктың резервуарларына бағытталады. УДО- 3М сепараторының ерекшелігі оның негізгі тораптарының конструктивтік шешімі болып табылады. Оның екі бөлек жайы бар, онда қабат суын жинау мен аппараттан таза мұнайды бағыттау мәселесі шешілген. Бұл аппараттың кемшілігіне мыналарды жатқызуға болады: алаулы қыздырғыштардың қызу бетінің жеткіліксіз болуы, сол себепті қыздырғанда сығылатын газды қолданудың төмен ПӘК-і, шар тәріздес құбырлардың қызып кетуі мүмкін, соның салдарынан оларға күйіктер шөгеді. Бұл ұзақ уақытқа қондырғыны қатардан шығаруы мүмкін. Аппараттарды ашу мен қарау шарт тәріздес құбырларда механикалық қоспасы бар тығыз тұз қатпарынан тұратын шөгінділердің болуымен олардың беттерінің түсуін көрсетті. Сонымен қатар қондырғыларда аппараттан шыққан мұнайдың сулануын 35 пайыздан төмен көрсеткішке жеткізе алады. Өндірістік басқармада қолданылатын мұнайды дайындау қондырғысының технологиялық схемасында ОТ-200 тұндырғыштары, блокты ПТБ-10 типті құбырлы пештер мен технологиялық резервуарды қолдану қарастырылған.

2.7 Жетібай кен орнында мұнай, газ және суды дайындаудың технологиялық үрдісі мен қолданылатын жабдықтардың технологиялық тәртібі

1. “Турбоквант” типті турбинді өлшегіштерден мұнайды есепке алу пункті (ПУНК) 2 дана

2. ОТ-200 тұңдырғыштары 4 дана

3. мұнайға арналған УНС-18085 сораптары 4 дана

4. мұнайды қыздыру үшін ПТБ-10/64 пештері 3 дана

5. РВС-5000 технологиялық резервуарлары 3 дана

6. РВС-5000 тауарлық резервуарлары 4 дана

7. РВС-5000 суды дайындауға арналған резервуарлар 2 дана

8. Суды қайта айдауға арналған 8НДВ сораптары 6 дана
ПТБ-10 пештің технологиялық тәртібі

Номиналь өнімділігі — 10000 т/тәул.

Жылулық қуаты — 10 ккал/сағ

Қыздыратын ортасы — мұнай, мұнай эмульсиясы.

Қыздырудың максимал температурсы — 90С-ге дейін.

Ортаның жұмысшы қысымы — 6,4МПа

Отыны — табиғи немесе ілеспе газ.

Отынның шығыны — 1600 Н. м/г.

Электрлі қозғалтқыштың қуаты — 55 квт.

Блоктар саны — 3 дана

Жұмыс ортасы — мұнай, газ, қабат суы.

Жұмысшы қысымы — 6 МПа

Сынау қысымы — 9 МПа

Ортаның температурасы — 100С-ге дейін

Эмульсияның сулануы — 30 пайызға дейін

Кері мұнайдың сулануы — 1 пайызға дейін

Өнімділігі — 3000-6000 т/тәул

2.8 Мұнай, газ және суды дайындаудың технологиялық үрдісінің сипаты

Мұнайды есепке алу пункті (ПУН) мен сүзгілердің алаңына өткесін сулы мұнай ПТБ-10 пештеріне (2 дана) келіп түседі де 45-50 С температураға дейін қыздырылады. Сосын құрамындағы қабат суынан айырылуы үшін ОГ-200 тұңдырғыштарында (4 дана) тұндырылады. Тұндырғыштардан кейін жартылай сусыздандырылған мұнай (сулануы 30 пайыздан аспайды) соңғы сепарациялау қондырғысына (КСУ) құйылады. Мұнда 0,098 МПа қысымда газдан мұнайдың айырылуының екінші сатысы жүреді. Мұнайдан бөлінген газ сепараторлардың қабылдау алаңынан өтіп, сығымдайтын компресорлар стансаның компресорларының қабылдауына түседі. Газ 0,5 МПа қысыммен сығылғаннан кейін газ жинаушы коллекторға бөлінеді.

Жартылай сусыздандырылған мұнай соңғы сепарациялау қондырғысынан кейін технологиялық сораптардың қабылдауында болады. Технологиялық сораптар арқылы ПТБ-10/64 пештеріне (3 дана) беріліп, онда 60-70С температураға дейін қыздырылады.

Ары қарай мұнай 11, 12, 13 РВС-5000 технологиялық резервуарларға (3 дана) түседі. Мұнда мұнайды биіктігі 5 метрден 7 метрге дейінгі ағынды судың қабатымен жуу арқылы мұнайдан судың толық бөлінуі жүреді. Мұнай технологиялық резервуарлардан сорап арқылы 10 РВС-5000 тауарлы парктің резервуарларына (4 дана) беріледі. Тауарлы парк резервуарларынан кейін мұнай тұтынушыға тапсырылады.

Тұндырғыштар мен технологиялық резервуарлардан бөлінген ағынды сулар РВС-5000 тазартылмаған судың резервуары жиналады. Тазартылмаған судың резервуарында тұндырылған су өз арынымен РВС-5000 тазартылған судың резервуарлы - ыдысына құйылады. Резервуардан Жетібай кен орнының мұнайлы қабатына су айдау үшін қабат қысымын ұстап тұру жүйесіне сораптар арқылы сығылып беріледі. Резервуарда жиналған мұнай технологиялық резервуарларға айдалу үшін сораптың қабылдауына беріледі.

Қондырғыда қазіргі уақытта қондырғыдағы бөшкелерге келіп түсетін “прогалит” реагенттері қолданылады. Реагент бөшкелерден көлемі 5 м³ металл ваннаға құйылады, одан деңгей өлшегіші бар реагенттерге арналған ыдысқа сораптармен сығылып беріледі. Бұл ыдыстан реагент мөлшерлегіш сораптармен су-мұнайлы эмульсия ағынына беріледі.

Лабораториялық жағдайларда Маңғыстау мұнайларын сусыздандырғанда олардың мүмкіндіктері мен тиімділіктері арттыру мақсатында шамамен 8 шет елде және 10 елімізде шығарылған реагенттер зерттелді. Зерттелетін реагенттердің деэмульгирлеуші қасиеттері әйгілі реагент “Диссольван — 4411” активтілігімен салыстырылды шет ел реагенттерінен “Сипарол”, “Серво”, “Дауфанс”, “Прохинор”, “НОЕ”, “Меритен” типті және тағы да басқа деэмульгаторлар сыналды. “Сипарол” типті реагенттер Маңғыстау мұнайлары үшін жоғары деэмульгирлеуші қасиетке ие екендігі анықталды. “Антимуллин” типті деэмульгаторлар сапалы мұнай алуды қамтамасыз ете алмады. “Диссольван-4411” және “Серво-6602” реагенттері өнеркәсіптік сынақтан өтіп Жетібай мұнайы үшін тиімділігін көрсетті. ФРГ “Хехст” фирмасының “Диссольван-4411” реагенті 80-120 г/т меншікті шығынмен Толқын мұнайын дайындауда ұзақ уақыт қолданылды. Бұл реагентті қолданғанда мұнайдың сулануы 0,2-0,5 пайызға дейін төмендеді. Сонымен қатар Толқын мұнайы үшін меншікті шығыны 100 г/т болатын “Прохинор-IR-77” реагент-деэмульгаторында тиімділі жеткілікті болды.

1984 жылдан бастап меншікті шығыны 128 г/т болатын әйгілі “Дипроксамин 157-65 м” мен ГДР “Буна” фирмасының “Прогалит” деэмульгаторы енгізілді.

2.10 Мұнай кен орнындағы құбырлардың жіктелуі

1. 
   тағайындалуы бойынша – мұнай құбыры, газ құбыры, мұнай-газ құбырлары;
   
2. 
   сұйық қозғалысының сипатына қарай – мұнай, газ және судың араласқан және бөлек қозғалысымен;
   
3. 
   арын сипатына қарай – арынды және арынсыз;
   
4. 
   жұмысшы қысымның шамасына қарай – жоғары қысымды 6,27 МН/м² (64 кг/см² ), орташа қысымды орташа қысымды 1,55 МН/м ² (16кг/см² және төмен қысымды 0,588 МН/м² (16кг/см²);
   
5. 
   төселу әдісіне қарай – жер асты, жер беті, аспалы және су асты құбырлары.
   
6. 
   қызметіне қарай:
   

б) мұнай, газ және мұнай – газ – су жинаушы коллекторлар;

в) тауарлы (транзитті) мұнай құбырлары.

Қабат қысымын ұстап тұру мен эксплуатациялық скважиналардың фонтандауын ұзарту мақсатында айдау скважиналарына су тарататын және беретін құбырлар келесі категорияларға бөлінеді:

а) өз бастауларын екінші көтерілімнің сорапты стансасынан алатын магистралды су құбыры;

б) магистралды су құбырларынан шоғырлы сорапты стансаларға (КНС) дейін төселетін жеткізуші су құбырлары;

в) шоғырлы сорапты стансадан (КНС) айдау скважиналарына дейін төселетін таратушы су құбырлары;

г) жұмыстың гидравликалық үлгісі бойынша тармақталмайтын жай құбырлар және тармақталатын күрделі құбырлар. Сонымен қатар тұйықталған (сақиналы) құбырлар да кұбырларға жатады.

Мұнай кен орны алаңын орналастырудың жобасын жасаған кезде ең алдымен берілген кен орнының игеру жобасында қарастырылған скважиналардың орналасуы басшылыққа алынады.

Аймақтағы құбырдың жағдайын анықтайтын желі құбырдың трассасы болып табылады. Аймақтың жоспары немесе картасына түсірілген бұл желі трассаның жоспары деп аталады.

Егер аймақтың жер бедері мүмкіндік берсе күрделі шығындарды азайту үшін құбырлардың трассасын табиғи және жасанды кедергілерді қиып өтуінің минимал санымен және жүретін жолдарға максимал жақындықпен түзусызықты белгілейді. Көбінесе жоғарыда аталған барлық талаптарды бір уақытта қанағаттандыру қиын. Сол кезде құбырларды төсеу трассаларының бірнеше нұсқалары қарастырылады да, техника-экономикалық салыстыру жолымен тиімдірегін таңдайды.

Сол сияқты кен орында құбырларды жобалау келесідей негізгі сәттерден құралады:

1) құбырлардың трассаларын таңдау;

2) құбырдың тік бағытта орналасуын оның кез-келген нүктесінде теңіз деңгейіне қатысты сипаттайтын көлденең қималарын тұрғызу;

3) құбырлардың есептік диаметрлерін, сонымен қатар құбырлар бойынша мұнай, газ және судың шығындарын анықтау;

4) мұнай-газ-су құбырларының жылулық және механикалық есебі.

Өздігінен ағатын құбырлар қазіргі уақытта қолданылмайды. Әрине бұл құбырлардың трассаларын таңдау туралы жалпы түсінік. Себебі, көне кен орындарда олар әлі де пайдаланылады.

Өздігінен ағатын жинаушы коллектордың трассаларын таңдағанда әдетте мұнай қозғалысының бағытына қарай аздап еңістігімен шектеледі және таулар мен жоталардың болуы олардың жолын едәуір ұзартады. Қызмет ететін топтық өлшеу пунктерінің саны да өседі.

Арынды - өздігінен ағатын коллектордың трассаларын таңдағанда қабылданған еңістер коллектордың өнімділік қасиетін азайтатын “газ қапшықтарының” түзілуін есепке алмайды.

Еркін - өздігінен ағатын коллектордың трассаларын жобалағанда мұнайдың қозғалысы құбырдың көлденең қимасын толтыратын учаскелерден алшақтаған жөн. Себебі бұл жағдайда коллектордың өтімділік қасиеті төмендейді.

Жобаланатын арынды құбырлардың трассалары неғұрлым қысқа болуы қажет. Бұл құрылыс кезінде, әсіресе пайдаланғанда ыңғайлы.

Сораптар арқылы мұнай айдалатын тауарлы мұнай құбырының трассаларын жобалағанда талаптар аз қойылады.

Мұнайдың жоспарланған тасымалдану көлемін қамтамасыз ететін өздігінен ағатын мұнай құбырларын таңдауға қатал талаптар қойылады.Оларды есептеу де қиын.