Сіпшілік құбырларын пайдалану кезіндегі қиыншылықтар.

Кәсіпшілік құбырларын пайдалану кезіндегі қиыншылықтар. Құбырлар коррозиясымен, парафиндермен және тұз шөгінділерімен күресу.

Мұнай кен орнының территориясында салынған лақтыру желілері мен мұнай жинау коллекторларының ластануы келесі себептерге байланысты:

- ағыс жылдамдығының баяулығынан ұңғыдан жер бетіне шығарылатын қатты бөлшектер құбырларда шөгіп, оның өткізгіш қимасының ауданын азайтуы салдарынан.

- парафиннің, тұздардың кристалдарының шөгуі және бұзылуы қиын қатты шөгінділердің түзілуі салдарынан.

- құбырлардың ішкі бетінің коррозиясы әсерінен темір қағының түзілуі салдарынан.

Құрамында С₁₇Н₃₆ – С₃₆Н₇₄ ауыр көмірсутектері бар парафинді мұнайларды жинау және тасымалдау кезінде едәуір қиыншылықтар кездеседі. Өйткені құбыр қабырғаларында жиналған парафиндер, оның өту қимасын азайтады да сұйықтың тасымалдануы нашарлайды.

Құбыр қабырғаларында парафинді шөгінділердің түзілуіне келесі жағдайлар әсер етеді:

· құбырлардың ішкі бетінің жағдайы (кедір-бұдырлы, тегіс, жылтыратылған); кедір-бұдырлы құбырлардың қабырғылары парафиннің түзілуіне мүмкіндік туғызады, себебі жетілген турбулентті режим кезінде ағыстың қарқынды араласуына мүмкіндік жасайды, осының салдарынан құбырлар қабырғасының маңында газ бен парафин бөлінеді;

· мұнайдың парафиндерді еріту қабілеті – мұнай ауыр болған сайын, ол соғырлым парафиндерді нашар ерітеді, сондықтан парафиннің құбыр қабырғаларында шөгіп, жиналуы қарқынды жүреді;

· мұнайдағы парафиннің концентрациясы;

· мұнай ағысындағы қысымның төмендеу қарқыны – қысым айырмашылығы ұлғайған кезде мұнайдың газсыздандырылуы қарқындырақ жүреді, осының әсерінен парафинді ерітетін жеңіл компоненттердің бөлінуі қарқынды жүреді;

· мұнай-газ ағысының жылдамдығы – ұңғы шығымы төмен болған жағдайда ағыс жылдамдығы азаяды және сәйкесінше парафин шөгінділері тез түзіледі.

Парафиннің шөгіп, жиналуына қарсы күресудің мынадай негізгі әдістері бар:

1) мұнай мен газды жинаудың жоғары арынды (0,981-1,47 МПа) саңылаусыз жүйесін қолдану;

2) жылжымалы бу қондырғыларын қолдану (ЖБҚ–ППУ);

3) мұнай эмульсиясының түзілуін болдырмау үшін және парафин кристалдарының өсуін тежеу (баяулату) мақсатында ұңғы түбіндегі немесе сағасындағы мұнай ағынына парафин шөгінділеріне қарсы ингибиторларды қосу немесе беттік әрекетті заттарды пайдалану;

4) құбырлардың кедір-бұдырлығын азайту үшін олардың ішкі жақ бетін әр түрлі лактармен, эпоксидты шайырлармен және шыныпластикпен қаптау;

5) мұнайдың жоғары температурасын сақтауға мүмкіндік беретін жылу изоляциясын пайдалану;

6) ұңғы сағасындағы лақтыру (шығару) желісіне (парафиннің жиналуына байланысты) мезгіл-мезгіл енгізілетін және топтық қондырғыларда алынатын резина шарларды (торпедаларды) пайдалану.

Қазіргі кезде Қазақстан республикасының кен орындарында алғашқы үш әдіс кең қолданылуда.

Көптеген мұнай кен орындарында суланған ұңғыларды пайдалану барысында тереңдік сораптардың жұмысшы органдарында, сорапты-компрессорлы құбырларда және ұңғылардың шығару (лақтыру) желілерінде тұздардың қарқынды шөгуі байқалады. Тұздардың шөгуі, сонымен қатар, қабат қысымын ұстау жүйесінің су желілерінде және ағын суларды тасымалдаушы құбырларда байқалады.

Тұздардың шөгуінің негізгі себебі - температура мен қысымның төмендеуі әсерінен болатын термодинамикалық тепе-теңдіктің бұзылуы, ал қабат қысымын ұстау жүйелерінде – құрамында үйлесімсіз тұздары бар сулардың араласуы болып табылады.

Қазіргі кезде тұз шөгінділерімен күресудің жаңа әдістері – химиялық және тұщы суды қолдану кең таралған.

Ұңғыларда тұздардың жиналуымен күресудің химиялық әдістерін, негізінен карбонатты және сульфатты тұздардың (суда ерімейтін тұздардың) шөгуі кезінде пайдаланады.

Реагенттер ретінде натрий гексаметафосфатын (NaPO₃)₆ және натридің триполитриполифосфатын таза түрінде де және әр түрлі присадкаларды қоса отырып та пайдаланады. Бұл әдістің мәні мынада – натрий гексаметафосфатының судағы ерітіндісі (0,1 % салмақ б-ша) тұздардың шөгуіне жол бермейтін коллоидты ерітінді түзеді.

Тұздардың шөгуімен күресудің тағы бір жолы – тұз қышқылының ерітінділерін пайдалану:

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂ ↑

тұз суда ериді ериді

↑ ↑

тұз суда ерімейді

Бірақ, тәжірибе нәтижелері көрсеткендей тұз қышқылының ерітінділерін пайдалану құбырлардың коррозиясына алып келеді.

Суда еритін тұздармен (NaCl, CaCl₂) күресудің ең тиімді әдісі өндірілетін ұңғы өніміне тұщы су жіберу болып табылады. Суды екі түрлі тәсілмен жіберуге болады:

1) ұңғы түбіне үздіксіз құю;

2) құбыраралық кеңістікке мезгіл-мезгіл (периодты) құю.

Бұл екі тәсілді жүзеге асыру үшін кен орындарында тұщы суды жеткізу және дайындау жүйелері салыну керек.

ез-келген түрдегі айырғыштарда қанша бөлім (секция) бар, олардың міндеті қандай және мұнай-газ айырғыштарының жұмысына қандай факторлар әсер етеді?

Мұнайгаз айырғыштары ұңғы өнiмдерін сұйықты және газды фазаларға бөлуге арналған және келесi қызметтердi атқарады:

● бағалы химиялық шикiзат және отын ретiнде қолдану мақсатында, ұңғы оқпаны бойында, сұйықты шығару желiсiнде және және жинау коллекторлары бойымен мұнай қозғалған кезде, одан бөлінген мұнай газын алу үшін;

● мұнайгазсу ағынының араласуын азайту және құбырлар желiсiндегi гидравликалық кедергiнi азайту үшін;

● пайда болған көбіктерді мұнайдан бөлу және ыдырату үшін;

● тұрақсыз эмульсияларды немесе құбырлар желiсiнде бұзылған эмульсияларды өндiру кезінде мұнайдан суды алдын-ала бөлу үшін;

● мұнайды айырғыштардың бiрiншi сатысынан мұнайды дайындау қондырғысына дейiн тасымалдау барысында пульсацияны азайту үшін.

Қолданыстағы барлық мұнайгаз айырғыштарын келесi белгiлерi бойынша былай жiктеуге болады:

1) міндетiне байланысты – өлшеушi-айырушы және айырушы;

2)геометриялық пiшiнiне және кеңiстiкте орналасуы бойынша – цилиндiрлiк, сфералық, тiк, көлденең және көлбеу;

3) негiзгi күштердiң байқалу сипатына байланысты – гравитациялық, инерциялық және ортадан тепкiш;

4) жұмыстық қысымына байланысты – жоғары қысымды (6,4 МПа),орташа қысымды (2,5 МПа) және төмен қысымды (0,6 МПа);

5) айыру сатыларының санына байланысты – бiрiншi, екiншi және т.б. айыру сатылары;

6) технологиялық мiндетiне байланысты – екi фазалы және үш фазалы;

7) мұнайгаз ағынын енгiзу құрылғысының конструкциясы бойынша – радиалды және тангенциалды енгiзу;

8) конструктивтi жасалуына байланысты – бiр сыйымдылықты және екi сыйымдылықты.

Айырғыштардың кез келген түрiнiң конструкциясында жалпыға бiрдей төрт бөлiм (секция) болады (11.1. Сурет):

I- Негiзгi айыру бөлiмі, ол мұнайдан газдың қарқынды бөлініп шығуына қызмет етеді. Айыру бөлiмiнiң жұмысына айырғыштағы қысымның, температураның төмендеу дәрежесi, мұнайдың физика-химиялық қасиеттерi (әсіресе оның тұтқырлығы), өнiмдi айырғышқа енгiзу құрылғысының конструкциясы (радиалды немесе тангенциалды), сонымен қатар әртүрлi сұғындырмаларды – сымды торды, диспергаторларды қолдану елеулi түрде әсер етедi.

II -Тұндыру бөлiмi, мұнда айыру бөлiмiнен мұнаймен бірге iлескен газ көбiктерiнің қосымша бөлінуі жүредi. Мұнайдан окклюдирленген газ көбіктерiн қарқынды бөлу үшiн, мұнайдың қозғалыс жолын ұзарта отырып оларды жұқа қабатша түрінде көлбеу жазықтықтар бойымен бағыттайды. Жазықтықтарды шағын баспалы етiп жасайды, бұл мұнайдан газдың бөлiнуiне септiгiн тигiзедi. III -Мұнайды жинау бөлiмi, бұл бөлiм айырғыштың ең төменгі жағында болады және мұнайды жинау мен оны айырғыштан шығару үшiн қызмет етеді. IV -Тамшыұстау бөлiмі, айырғыштың жоғарғы жағында орналасқан және газ ағынына iлескен сұйық тамшыларын ұстап қалуға арналған.

11.1. Сурет. Тiк айырғыштың жалпы көрiнiсi

1-ұңғы өнiмiн енгiзу; 2-тарату коллекторы; 3-“өзiне дейiн” деңгей реттегiші; 4-тамшы-ұстағыш сұғындырма; 5-сақтандырғыш клапан; 6-көлбеу жазықтықтар; 7-қалытқы түрiндегi деңгейдi реттегiштiң көрсеткiшi; 8-аткарушы механизм; 9-дренажды құбырша; 10-бөгет; 11-суөлшегiш әйнек; 12-жапқыш шүмек (краник); 13-дренажды құбыр.