Қос.: 6. [27-32]
Бақылау сұрақтары:
Қандай тау жыныстарында көмірсутектер болуы мүмкін?
Кеуектіліктің өткізгіштіктен қандай айырмашылығы бар?
Коллектордың резервуардан айырмашылығы не де?
Табиғатта резервуардың қандай түрлері кездеседі?
Ұстағыш дегеніміз не?
Табиғатта ұстағыштың қандай түрлері кездеседі?
Мұнай және газ кен орындары дегеніміз не?
№2-дәріс. Мұнай және газдың негізгі қасиеттері.
Геологиялық барлау жұмыстарының кезеңдері және түрлері.
Мұнай – деп құрамы күрделі көмірсутектерінен тұратын, жаңғыш табиғи сұйық затты айтамыз. Генетикалық тұрғыдан алғанда мұнай шөгінді тау жыныстары орталығында пайда болған, басқаша айтқанда мұнай тектерінің өзгерістерге ұшырауынан пайда болған органикалық заттардың қалдығынан өз алдына көшу (миграция) арқылы шоғырланып жиылған табиғи концентрат болып саналады. Мұнайдың түсі ашық сары, жасыл және қоңыр қошқыл, кейде қара түсті де болып келеді, оның түсі құрамындағы элементтерге байланысты болады. Кей жағдайларда түсі ақшыл мұнай да кездеседі, мысалы, Азербайжан мемлекетіндегі Сурахана кен орнынан ақтүсті мұнай өндіріліп келеді.
Химиялық жағынан мұнай сұйық көмірсутектерінің метандық (СnH2n+2), нафтендік (CnH2n), ароматтық (CnH2n-6) қатарларының күкіртті, азотты және оттекті қосылыстардың қоспаларынан тұрады. Мұнай құрамындағы шекті көмірсутектері (парафиндер); метаннан (CH4), этаннан (C2H6), пропаннан (C3H8), бутаннан (C4H10) бастап гексакантанға (C60H122) дейінгі көмірсутектерінен тұрады. Ароматтық көмірсутектері ретінде, бензолды (C6H6) мен дефелиннді (C6H5) атаймыз. Бұларда нафталин (C10H8) сияқты қоюланған жүйелер де ұшырайды. Нафтендер шекті және ароматтық көмірсутектер аралығынан орын алады. Мұнайда 82,5-87%-ке дейін көміртек, 11,5-14,5% сутек кездеседі.
Мұнайдың физикалық қасиеттеріне оның тығыздығы жатады. Бұл көрсеткіш тұщы судың тығыздығымен 1 г/см3 салыстырылады. Салмағына қарай мұнай ауыр және жеңіл мұнай деп екіге бөлінеді. Жеңіл мұнай қатарына тығыздығы 0,9 г/см3-ге дейінгі, ал ауыр мұнай қатарына тығыздығы 0,9 г/см3-ден жоғарғы мұнайлар жатады. Мұнайдың тығыздығы жоғарлаған сайын қайнау температурасы артады. Мұнай құрамында 0,001-5,3%, кейде одан да жоғарылау мөлшерде күкірт, 0,001-1,8% азот, оттегі 0,7%, 10%-тен көбірек парафин, 35%-ке дейін (әдетте 5-10%) асфальт-шайырлы заттар болады.
Мұнайың құрамын зерттеу мақсатында элементтк және фракциялық анализдер қолданылады. Фракциялық құрамына байланысты мұнай бензинді-керосинді және бензинсіз болып ажыратылады. Табиғатта метанды, метан-нафтинді, аз күкіртті және құрамында 2%-ке дейін күкірті бар мұнайлар көбірек тараған. Негізінде мұнай өз денесінен электр тогын нашар өткізеді, көбінесе өткізбейді. Мұнай суда ерімейді, бірақ тұрақты эмульсия құрауы мүмкін. Мұнайдың жылу бөлгіштік қабілеті 10400-11000 ккал/кг шамасында, бұл ең жоғарғы жылу беретін отын қатарына жатады.
Жер қойнауындағы мұнайдың физикалық жағдайын оны жер бетіне шығарғандағы қасиетімен салыстыруға болмайды. Себебі, жер астында мұнай шығаруға температура және қабат қысымымен байланысты сақталады. Ал, оны жер үстіне шығарғанда температура төмендейді, қысым жоғалады және мұнайдан газ бөлініп шығады, осының салдарынан мұнайдың көлемі кішірейеді.
Жер қойнауындағы мұнай көлемінің жер бетіне шығарғандағы көлеміне қатынасы – мұнайдың көлемдік коэффициенті деп аталады. Ол былай жазылады:
(1)
мұндағы: b – мұнайдың көлемдік коэффициенті; Vқа – мұнайдың қабат бойындағы көлемі, м3; Vшығ – мұнайдың жер бетіне шығарылғандағы көлемі, м3.
Бұл коэффициент арқылы жер бетіне шығарылған 1 м3 мұнай жер астында қандай орын алатынын білуге болады. Көп жағдайларда бұл коэффициенттің мазмұны 1-ден артық болып, 3-ке дейін жетуі де мүмкін.
Мұнайдың негізгі қасиеттерінің бірі - тұтқырлық. Мұнай тұтқырлығының өндіріс саласындағы маңызы өте зор. Ол арқылы мұнай өндіру үрдісімен, оны құбыр арқылы айдағанда жұмыс қарқынына көптеген әсер келтіретіні белгілі. Тұтқырлығы төмен, жеңіл, сұйық мұнайлар құбыр арқылы тез өтеді, ал тұтқырлығы басым, қою мұнайды өндіру, жинақтау, құбыр арқылы жүргізу жұмыстары көптеген қосымша еңбекті керек етеді.
Негізінде мұнайдың тұтқырлығына әсер ететін жағдайлар оның құрамындағы парафин, шайыр қосымшалары және температура болып келеді.
Газ. Мұнай тектес табиғи жанар газдар жер қойнауындағы өз алдына жеке-жеке таза газ кендерін, болмаса мұнай ішінде еріп, тұтас мұнай-газ горизонттарын құрастырып немесе тікелей мұнай бетінде шоғырланып орналасады. Мұнай кеніштерін игеру, өндіру процесінде мұнаймен араласып, сыртқа шығатын газды – ілеспе газ деп атайды.
Жалпы алғанда мұнай қабаттарында, қандай мөлшерде болмасын, еріген газ кездеседі.
Жанар газдардың құрамы (СН) көмірсутектерінен тұрады, олардың ішінде метан, этан, пропан, бутан, пентан т. б. газдар кездеседі. Таза газдан тұратын горизонттардың құрамында метанның көлемі басымырақ келіп, аумағы 98%-ке дейін жетеді.
Газ құрамында жеңіл газдар (метан және этан) көп болған сайын оның салмағы жеңіл келуімен қатар тез қызу бөледі, ал ауыр газдардың құрамында метан мен этан аз мөлшерде болады.
Атмосфералық жағдайда (және 00С температурада) метан мен этан газ күйінде кездеседі. Пропан мен бутан газ күйінде кездессе де шамалы қысым арқылы сұйық көмірсутегіне тез айналады.
Газ – көлеміндегі жеңіл және ауыр (пропаннан жоғары) көмірсутектерінің құрамына байланысты – құрғақ және майлы газдар болып екі топқа бөлінеді.
Құрғақ газдар - қатарына ауыр көмірсутектерінен арылған, тек қана метаннан тұратын газдар жатады.
Майлы газдарға - ауыр көмірсутектеріне қанық, айыру процесінде олардан сұйық газбен бензинді газдар алуға болатын газдар жатады.
Тәжірибе-өндірісте 1 м3 құрғақ газ құрамында мөлшері 60 г.-ға дейін газды бензин болса, ал 1 м3 майлы газ құрамында 70 г.-нан артығырақ газды бензин кездеседі.
Майлы газдар көбінесе жеңіл мұнаймен, ал құрғақ газдар ауыр мұнаймен аралас келеді.
Газ құрамында аздаған көмірқышқыл газы, азот, күкіртсутегі, гелий т. б. кездеседі.
Газдың физикалық қасиеттерінің қатарына оның тығыздығы жатады. Ауамен салыстырғанда метанның тығыздығы 0,72 кг/м3 болса, ал пентанның тығыздығы 3,2 кг/м3-ге дейін жетеді.
Достарыңызбен бөлісу: |