Теңіз кен орындарында қолданылатын мұнайды саңылаусыз жинау жүйесі

Қазіргі уақытта Қазақстан Республикасындағы мұнай және газ өнеркәсібінің даму болашағын Каспий теңізінің қайраңындағы (шельфіндегі) кен орындарын игерумен байланыстырады. Әлемде теңіз кен орындарын игерудің жеткілікті мол тәжірибесі жинақталған.

Суы таяз және тереңдеу болып келетін (яғни жағалауға жақын және одан едәуір қашық) аудандарда орналасқан теңіз мұнайгаз кен орындарындағы ұңғы өнімдерін жинау және дайындаудың әртүрлі жүйелері бар. Теңіздегі кен орындарында ұңғыны бұрғылау, одан өнім алу, алынған өнімді (мұнай, газ және су) жинау және дайындау үшін әртүрлі гидротехникалық құрылым-жасақтары қолданылады. Олардың түрлерін таңдау көптеген себептерге байланысты болады.

Теңіздің 10-15 метр тереңдігіне дейінгі жерлерде алаңқайлары бар жасанды дамбалар немесе аралдар және эстакадалар, ал неғұрлым терең (150-300м) жерлерде тұрақты (стационарлы) платформалар түріндегі гидротехникалық құрылым-жасақтары жиі қолданылады.

Қайраңдағы (таяз суларда) төселетін дамбалар немесе жасанды аралдар тастардан, щебенкалардан және құмдардан тұрғызылады, дамбаның бүйір беттерін судың шаюынан сақтау үшін бетонды плиталар немесе ірі блокты тастармен қоршайды. Дамбаның нақ ортасынан жағалауға дейін жүретін жолдар салынады. Дамбамен қатар ұңғылар шоғыры бұрғыланатын алаңқайлар тұрғызылады. Дамбаның тереңдігі ұлғайған сайын эстакадаларға ауысады.

Теңіз түбіне қағылған, металды құбырлы қазықтармен орнатылған фермдерден жинақталған көпірлі құрылым-жасақтарды эстакадалар деп атайды. Эстакадаларға ұңғыны орналастыру, мұнай мен газды жинау пункті мен мұнай резервуарларына арнап, сондай-ақ көмекші және тұрмыстық кешендерді орналастыру үшін алаңқайлар жалғанады.

Эстакаданың екі түрі болады:

1) жағалауға жақын орналасқан және олармен су үсті арқылы байланысатын жағалық эстакадалар.

2) жағалаудан қашық орналасқан және олармен су үсті арқылы байланыспайтын ашық теңіз эстакадалары.

Жағалауға жақын орналасқан теңіз кен орындары үшін эстакада бойынша ұңғының шығару желісін төсеу жол бойымен немесе жағада орналасқан автоматтандырылған топтық өлшеу қондырғысындағы (АТӨҚ) құбырларға арналған арнайы тіректер арқылы жобаланады. Ұңғы өнімі өлшенгеннен кейін бір немесе екі жинау коллекторлары арқылы жағада орналасқан мұнайды жинаудың орталық пунктіне тасымалданады.

Су, мұнайдан бөлініп және сәйкесті дайындықтан өткеннен кейін, қабат қысымын ұстау мақсатында шығару желісіне параллелді орналасқан, эстакада бойымен төселген құбырлар арқылы кен орнына қайтарылады.

4.7.Сурет. Жағалауға жақын орналасқан теңіз кен орындарындағы мұнай, газ және суды жинау жүйесі.

Жағалауға қашық орналасқан теңіз кен орындарындағы мұнай, газ және суды жинау. Жағалаудан алыстаған сайын ұңғы өнімдерінің жағада орналасқан жинау пункттеріне тасымалдануы үшін ұңғы сағасындағы қысым жоғары болуы керек. Бұл, ұңғылар шығымының төмендеуіне әкеледі, сондықтан жағадан алыс орналасқан кен орындарында мұнайды жинау жекелеген теңіз құрылым жасақтарының алаңдарында немесе эстакаданың негізгі магистралдарынан ұйымдастырылады. Мұнайгаз жинау пунктінде мұнайдан газды, суды және құмды бөлу жүзеге асады, бұдан соң мұнай мен газ су астында орналасқан құбырлар арқылы жағалауға тасымалданады. Жағалаудан едәуір қашықта орналасқан кен орындарында тауарлы мұнайды жинау үшін арнайы негізде жасақталған тауарлы резервуарлар паркі қолданылады, осындай негізде сорапты жабдықтар және мұнайды танкерлерге құю үшін жағалық құрылым жасақтары орнатылады. Жағалаудан қашықта орналасқан және 300м-ге дейінгі тереңдікте жатқан теңіздегі мұнай және газ кен орындарын игеру және пайдалану үшін тіректерден (основания) және су үсті платформаларынан тұратын тұрақты пайдалану платформаларын қолдану неғұрлым кең тараған. Пайдалану платформаларының тіректері металды немесе темір бетонды құрылымдар түрінде жасалған, оларда платформалардың су үстіндегі бөлігі орнатылған. Тұрақты платформалар свайлы және гравитациялық болып бөлінеді.

Платформаның шектелген ауданы (алаңы) ұңғы өнімдерін жинау және дайындау үшін пайдалану жабдықтарын орналастыруда белгілі бір қиындықтар тудырады. Осы мақсат үшін пайдалану платформаларының ауданын шартты түрде алаңқайларға бөледі, олардың аумағына тек қана функционалдық міндеттеріне және өрт қауіпсіздігіне байланысты жабдықтардың белгілі бір түрін орналастырады: ұңғы сағасы, тікелей қыздыратын жылытқыштарсыз айырғыштар, мұнайды сақтауға арналған сыйымдылықтар, тікелей қыздыратын жылытқыштар, сорапты-компрессорлы жабдықтар, қызмет көрсетуші жұмысшыларға (қызметкерлерге) арналған үй-жайлар. Негізгі технологиялық сұлбасында мұнай мен газды екі сатылы айыру қарастырылған.

Бірінші саты топтық айырғыштарда жүреді, ал екінші саты - жылытқыштарда - деэмульсаторларда жүреді. Мұнайды тұзсыздандыруды электродегидраторларды қолдану арқылы жүргізуге болады. Ағынды сулар жабық мұнайұстағыштарға түседі, одан кейін оларды өнімді қабатқа айдайды.

Кен орнын игерудің бастапқы сатысында, яғни сусыз мұнай өндірілген жағдайда (кезде) мұнайды танкерлердің көмегі арқылы шикізат резервуарларынан құрлыққа тасымалдау экономикалық тиімді болып саналады. Өндіру барысында өнімнің сулануы үлкен көрсеткішке (мәнге) ие болған кезде және жер үстіне мұнаймен бірге көп мөлшерде қабат сулары шықса, онда мұнайды платформаларда дайындап, ал тазарған суды ҚҚҰ жүйесіне қолданып немесе қоршаған ортаны ластанудан сақтау үшін арнайы суды жұту ұңғыларына айдайды.

Мұнайды дайындаудың барлық сатысында бөлінген (айрылған) газды ұңғыларды газлифтілі пайдалану үшін және отын ретінде қыздыру пештерінде, сондай-ақ БӨА (бақылап өлшеу аппараттары) мен автоматика аспаптарында кең қолданады. Сәйкесті дайындықтан және кептіруден өткен газды су астында орналасқан газқұбыры арқылы жағалауға бағыттайды.

Шығару желісіндегі сақтандырғыш клапандарын ұңғыда апаттық жағдай туындаған кезде қолданады, сондай-ақ компрессорларды апаттық жағдайда тоқтатқан кезде газды шығарып жіберу факел арқылы жүзеге асады.

Айырғыштардан кейін бөлінген конденсат мұнай ағынына барып қосылады. Қабат қысымын ұстау үшін ілеспе су жеткіліксіз болса, онда платформаға теңіз суын шығарып, оны ұңғыға айдар алдында сәйкесті тазартудан өткізеді. Қабатқа айдар алдында теңіз суын балдырлардан және бактериялардан тазартады, сондай-ақ оған коррозияға қарсы препараттар қосады.

Егерде теңіз кен орындарының ұңғы өнімдерінде құм болса, онда құмды бөлу және оны одан әрі тазартудың технологиялық схемасын және технологиялық жабдықтарын таңдауда белгілі бір талаптар қойылады. Құмды ұңғы өнімдерінен бөлу, ұңғы сағасында орналасқан гидроциклонды айырғыштарда немесе резервуарлардағы - тұндырғыштарда мұнайдан газды бөлгеннен соң жүргізіледі. Бірінші және екінші сатылы айырғыштар ретінде тік (вертикалды) айырғыштар қолданылады, өйткені олар горизонталды (көлденең) аппараттарға қарағанда құмды жеңіл бөледі. Мұнай мен суды бөлу үшін түп жағы конусты болып келетін динамикалық тұндырғыштар қолданылады. Су мен құм араласқан қоспаны гидроциклонды қондырғыға береді. Мұнайдан тазартылған және БӘЗ (беттік әрекетті заттар)-дан жуылған құмды флора мен фаунаға зиянын тигізбей теңізге тастайды.