Мұнай, газ және қабат суының құрамы және

АЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Азақстан-Британ техникалық университеті

Энергетика және мұнайгаз индустриясы факультеті

Мұнай-газ инженериясы кафедрасы

Мұнай кәсіпшілігінде ҰҢҒЫ ӨНІМдерін ЖИНАУ ЖӘНЕ ДАЙЫНДАУ

Пәнінің тәжірибелік сабағына арналған әдістемелік оқу құралы

(5В070800 - «Мұнай-газ ісі» мамандығының студенттеріне арналған)

Алматы 2011ж

УДК 622.276.74

ҚҰРАСТЫРҒАНДАР: Джиембаева Қ.І., Насибуллин Б.М., Турегелдиева Қ.А. «Мұнай кәсіпшілігінде ұңғы өнімдерін жинау және дайындау» пәнінің тәжірибелік сабағынан әдістемелік нұсқау. (5В070800 - «Мұнай-газ ісі» мамандығының студенттеріне арналған). Алматы: ҚБТУ АҚ, 2011ж. – 92 бет.

Әдістемелік нұсқау 5В070800– «Мұнай-газ ісі» бакалавры бойынша дайындалатын мамандықтардың біліктілік сипаттамасының талабына сәйкес құрастырылған. Бұл нұсқау студенттердің өзіндік жұмыстарын орындау барысында, оны дұрыс ұйымдастыруына бағыттайды. Мұнда дәрістік тақырыптарды пысықтау және оны меңгеру үшін тәжірибелік есептер жинағы қарастырылған. Есептердің берілген параметрлерімен қоса, қажетті пайдаланатын кестелері мен суреттері келтірілген.

Әдістемелік нұсқау - 5В070800– «Мұнай-газ ісі» мамандығының студенттеріне арналған.

Сурет. 12 . Кесте.19 . Әдебиеттер тізімі 10 атау.

ҚБТУ-нің Энергетика және мұнайгаз индустриясы факультетінің кеңесімен баспаға ұсынылды, хаттама №3, 22 қараша 2011ж.

Пікір жазғандар:

Тәңірбергенов А.Ғ., ф.-м.ғылымдарының кандидаты, Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ.

Қабдолов С.З., т.ғ.д., профессор,

Мұнайгаз инженериясы кафедрасының меңгерушісі, ҚБТУ.

© Қазақстан-Британ техникалық университеті, 2011ж.

МАЗМҰНЫ

Кіріспе………………………………………………………………………...….................... 4

1 Мұнай, газ және қабат суының құрамы және физика-химиялық қасиеттері ................. 6

1.1 Мұнайдың құрамы, жіктелуі және негізгі физикалық-химиялық қасиеттері ........... 14

1.2 Мұнай газының құрамы мен қасиеті ................................................................................ 14

1.3 Қабат суының тығыздығы мен тұтқырлығы ....................................................................18

2 Қоспалардың физика-химиялық қасиеттері .......................................................................22

3 Мұнай эмульсиялары ...........................................................................................................29

3.1 Мұнай эмульсияларының түзілуі .....................................................................................29

3.2 Мұнай эмульсиясының жіктелуі .....................................................................................31

3.3 Мұнай эмульсиясының физикалық-химиялық қасиеттері ............................................32

3.4 Мұнай эмульсияларының беріктігі (тұрақтылығы) және олардың “ескіруі” ..............37

4 Мұнайдан газды бөлудің технологиялық есебі ...............................................................48

4.1 Мұнайгаз айырғыштарының мiндетi және олардың жіктелуі .......................................48

4.2 Айырғыштардың конструкциясы мен жұмысы .............................................................. 48

4.3 Айыру қондырғыларының түрлері .................................................................................50

4.4 Айырғыштарды газ және сұйық бойынша өткiзу қабiлетiне есептеу ..........................55

4.4.1 Айырғыштардың жұмысына әсер ететiн факторлар ....................................................55

4.5 Тік гравитациялық айырғышты газ бойынша өткізу қабілетіне есептеу ...................56

4.6 Тік гравитациялық айырғышты сұйық бойынша өткізу қабілетіне есептеу .............57

4.7 Көлденең гравитациялық айырғышты есептеу ..............................................................58

4.8 Табиғи газдарға арналған айырғыштар ..........................................................................59

4.8.1. Газды айырғыштардың негізгі түрлері және олардың мұнайгазды айырғыштардан

айырмашылығы .............................................................................................................59

4.8.2 Газды айырғыштарды газ бойынша өткізу қабілетіне есептеу ...............................60

5 Мұнай-газ кәсіпшілік құбырлары ......................................................................................70

5.1 Құбырлардың жіктелуі …………………………………………………………………..70

5.2 Құбырлардың гидравликалық есері ……………………………………………………71

5.2.1 Бір фазалы сұйықтардың құбырлар бойымен изотермиялық қозғалысы кезіндегі

гидравликалық есебі ........................................................................................................ 71

5.2.2 Құбырлар бойымен ньютондық емес сұйықтарды (тұтқырлығы жоғары және

парафинді мұнайлар) тасымалдау ...................................................................................74

5.2.3 Сұйықтардың изотермиялық емес қозғалысы кезінде құбырларды есептеу ...........77

5.2.4 Мұнай газын жинау үшін газ құбырларын есептеу …………………………………78

6 Мұнай кәсіпшілігінде эмульсияларды бұзу әдісі ............................................................. 88

6.1 Мұнай эмульсияларына әсер ету әдістерінің жіктелуі ...................................................88

6.2 Мұнай эмульсияларын бұзуда қолданылатын деэмульгаторлар ..................................89

6.2.1 Деэмульгаторлардың жіктемесі және оларға қойылатын талаптар ......................... 90

6.2.2 Негізгі деэмульгаторлардың қасиеттері ....................................................................... 91

6.3 Мұнай эмульсияларын бұзудың негізгі әдістері .......................................................... 92

6.3.1 Мұнайды сусыздандыруға арналған тұндырғыштар .................................................. 97

7 Мұнай резервуарлары, олардың міндеті және жіктелуі ............................................... 103

7.1 Резервуарлардың атқаратын қызметi мен түрлерi .................................................... 103

7.2 Мұнайды резервуарларда сақтау кезiнде шығынды болдырмау .............................. 106

7.3 Резервуарлардағы мұнайдың жеңiл фракцияларының шығынын анықтау ............. 107

7.4 Резервуардағы тауарлық мұнайдың мөлшері мен сапасын өлшеу ............................. 108

7.5 Резервуарларды тазалау және жөндеу ....................... .................................................. 109

Әдебиеттер тізімі .………………………….....…………………....………............................114

КІРІСПЕ

Қазіргі таңда, Еліміз дүние жүзіндегі ірі мұнай өндіруші елдердің қатарында, дүние жүзі бойынша мұнайдың дәлелденген қорынан – 9, газ және конденсаттан – 13, ал мұнай өндіру көлемі жағынан алғашқы жиырма елдің қатарына кіреді. Ал, ТМД елдерінің арасында мұнай қоры мен оны өндіруден екінші, ал газ бен конденсаттың қоры бойынша – төртінші орында.

Еліміздің территориясында 250-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, Жетібай, Қаламқас, Қаражанбас, Жаңажол, Кенқияқ, Кенбай сияқты және мұнай-газ қоры 100 млн. тоннадан асатын ірі кен орындары шоғырланған.

Табиғи газдың негізгі қоры үш облыста шоғырланған: Батыс Қазақстандағы (Қарашығанақ), Ақтөбедегі (Жаңажол) және Жамбыл облысындағы (Амангелді) сондай-ақ мұнай кен орындарындағы ілеспе мұнай газының потенциялы зор.

Республикамыздағы мұнайдың құрлықтағы болжамды алынатын қоры 5 млрд. тонна және оның 2/3 астам бөлігі Батыс Қазақстанда шоғырланған, ал табиғи газдың болжамды қоры 2 трил.м³ (болжамды қоры 15 трил.м³ ) 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 (алынатын мұнай қоры 6,4 млрд.тонна).

Қазіргі кезде Каспий маңы ойпатында, Солтүстік Үстіртте, Маңғышлақ пен Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан 100-ден астам кен орны игерілуде. Қазақстан Республикасында мұнай және конденсатты өндіру көлемі 2011 жылы 80 млн. тоннадан асты, ал газ өндіру көлемі 39 млрд. м³ құрады.

Мұнай өнеркәсібінің қарқынды дамуына байланысты ұңғы өнімдерін 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 тұру жүйесінде пайдаланылатын 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, сондай-ақ ұңғы өнімінің құрамындағы күкіртсутегі мен көмірқышқыл газы елеулі түрде көп болғанда ұңғы өнімдерін жинау және дайындаудың арнайы мәселелері туындайды.

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 шешімдерді, тәсілдер мен жабдықтарды қолданумен сипатталады.

Бұл оқулық құралында тауарлық мұнай мен газды ұңғы сағасынан бастап тұтынушыға дейін жеткізудің технологиялық тізбегіндегі ұңғы өнімдерін жинау мен дайындауға арналған барлық үрдістер мен жабдықтар қарастырылады. Есептеудің қажетті әдістемелері және қазіргі кездегі жабдықтар мен химиялық реагенттердің техникалық сипаттамасы беріледі.

«Мұнай кәсіпшілігінде ұңғы өнімдерін жинау және дайындау» пәні 5В070800 - «Мұнай-газ ісі» бакалавры бойынша білім алып жатқан болашақ мамандарға мамандық бойынша оқытылатын негізгі арнайы пән болып табылады.

Пәннің негізгі мақсаты, студенттерге мұнай, газ және суды жинау мен дайындау процестерінің физикалық негізінен білім алуына, және мұнайгаз кәсіпшіліктерінде ұңғы өнімдерін дайындау технологиясының есептерін жүргізе білуге, сондай-ақ мұнай кәсіпшілік жабдықтарында өтіп жатқан процестердің маңызын аша білуге үйрету болып табылады.

Бұл пән бойынша тәжірибелік есептер жинағын шығарып үйрену нәтижесінде, студенттер ұңғы өнімдерін жинау және дайындау жүйесінің негізгі элементтерін есептей алады және шикі мұнайды тауарлы мұнай сапасына дейін жеткізудің технологиялық үрдісін жобалауды үйренеді.

Әдістемелік нұсқауда дәрістік тақырыпқа сәйкес есептер жинағының шығарылу жолы көрсетіліп, және студенттің өзіндік жұмысына тапсырмалар берілген.

Студенттер әдістемелік нұсқаудағы есептерді Х-кен орнында ұңғы өнімдерін жинау және дайындаудың тиімді технологиялық жүйесін талдау бағытында жазған дипломдық жоба жұмыстарын орындау барысында қолдана алады.

Мұнай, газ және қабат суының құрамы және