оғары парафинді мұнайды жинау жүйесі. Парафин шөгінділерімен күресу әдістерін атаңыз.

Қазақстан Республикасында 30-дан астам жоғары парафинді және асфальттышайырлы мұнай кен орындары ашылған. Бұл кен орындарының қатарына: Өзен, Жетібай, Қаламқас, Қаражанбас, Құмкөл және т.б. жатады. Осы аталған кен орындарының мұнайы қату температурасы жоғары, жылжымалығын тез жоғалтатын бойындағы еріген парафиндерге, шайырларға, асфальтендерге қаныққан болып келеді. Мысалы, Өзен кен орнының мұнайы 30 °С-де баяу қозғалады.

Осындай мұнайды жинау және дайындау үшін шығару желісінде (П-1) пеші, жинау коллекторларында (П-2) және магистралды құбырларда (П-3) пештері орнатылады. Конструкциясы мен қуаттылығы бойынша олар бір-бірінен ерекшеленеді. Электрлі және мұнайдан айрылған газ арқылы жұмыс істейтін пештер қолданылады. Магистралды құбырларда пештер әрбір 100-150 км қашықтықта орнатылады.

 

4.6. Сурет. Жоғары парафинді мұнайды жинау жүйесі.

сіпшілік құбырларын қалай жіктейді. Қарапайым құбырлардың гидравликалық есебінде қандай параметрлер анықталады?

құбырларды келесі түрдегідей жіктейді:

· тағайындалуы бойынша - мұнай құбырлары, газ құбырлары, мұнай-газ-су құбырлары және су құбырлары;

· арыны бойынша – арынды және арынсыз;

· жұмыс қысымы бойынша – жоғарғы (6,4 МПа және одан жоғары), орташа (1,6МПа) және төменгі (0,6 МПа) қысымды;

· төселу тәсілі бойынша - жерасты, жерүсті және су асты;

· функциясы бойынша - ұңғы сағасынан топтық өлшеу қондырығысына дейінгі лақтыру желісі (выкидные линии) (ішкі кәсіпшілік құбырлары); кен орындарынан ұңғы өнімдерін жинау және орталық жинау пунктіне (ЦПС) немесе газ өңдеу зауытына (ГПЗ) тасымалдауға арналған кәсіпшілік аралық құбырлар; магистралды – тауарлы өнімді тұтынушыға беруге арналған ұзынынан созылған мұнай және газ құбырлары;

· айдалатын өнімнің құрамы бойынша - мұнай, газ, мұнай-газ және су коллекторлары; тауарлық мұнай құбырлары.

жұмыстың гидравликалық схемасы бойынша - тармақталмаған қарапайым құбырлар, тармақталаған күрделі құбырлар (оларға тұйықталған сақиналы құбырлар жатады).

ез-келген түрдегі айырғыштарда қанша бөлім (секция) бар және олардың міндеті қандай? 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.

абат суларының физика-химиялық қасиеттері. Минерализациясы, қаттылығы, рН сутекті иондарының құрамдық көрсеткіштері, судың тығыздығы мен тұтқырлығы, коррозиялық белсенділігі?

Мұнай кен орындарының қабат сулары ұңғы өнімінің ажырамас құрам бөлігі болып саналады және кәсіпшілікте мұнайды жинау және дайындау кезінде едәуір қиыншылық туғызады. Әртүрлі кен орындарындағы ұңғыдан мұнаймен бірге өндірілетін қабат суларын, әдетте олардың құрамында еріген минералды тұздардың концентрациясына, газдар мен микроорганизмдердің болуына байланысты ажыратады. Қабат суларын негізгі екі топқа бөледі:

1) қатты - хлоркальцилі және хлормагнилі;

2) сілтілі - гидрокарбонатнатрилі.

Көбінесе қабат суларының негізгі басты құрамына: хлорлы натрий NaCL, хлорлы кальций CaCL₂ және хлорлы магний MgCL₂ жатады.

Қабат суларында аниондар мен катиондарға ыдырайтын көптеген тұздар еріген.

Аниондарға жататын иондар: OH^-, Cl^-, SO₄^-, HCO₃^-, CO₃^-.

Катиондарға жататын иондар: H⁺, K⁺, Na⁺, NH₄⁺, Mg⁺⁺, Ca⁺⁺, Fe⁺⁺, Ba⁺⁺, Lі⁺.

Қабат суларының құрамында коллоидтар болуы мүмкін: кремнидің қостотығы SіO₂, алюминий тотығы Al₂O₃, темір тотығы Fe₂O₃, сондай-ақ газдар: көмірқышқыл газы, күкіртсутек, азот, сутек, инертті газдар, көмірсутектері де кездеседі. Олардың арасындағы сандық (мөлшерлік) қатынас қабат суларының түрін және қасиетін анықтайды.

Бірлік көлемге келтірілген қабат суында еріген заттың мөлшерін жалпы минерализация деп атайды.

Қабат суының минерализациясы 1кг/м³-тен 200кг/м³-ке дейінгі аралықта болады, көбінесе қабат суының минерализациясы г/л өлшенеді, бұнымен қатар кәсіпшілік практикасында минерализацияны Боме градусымен (°Ве) белгілеу қолданылады

(2.13)

В.И.Вернадский [4] табиғи суларды құрамындағы тұздардың массалық үлесі (%) бойынша былай бөледі:

- құрамында 0,001-0,1% тұз болса - тұщы су;

- құрамында 0,1-5% тұз болса - минералды су;

- құрамында 5-35% тұз болса - ащы су.

 

Судың қаттылығы оның құрамындағы кальций Ca²⁺ мен магний Mg²⁺ катиондарының жалпы мөлшерімен анықталады, және килограмға (ерітінді литріне) мольмен көрсетіледі.

Қабат суларының ең маңызды сипаттамасының бірі, бұл сулы ерітіндінің қышқылдық немесе сілтілік ортада екендігін көрсететін сутегі иондарының рН концентрациялық көрсеткіші.

Су молекуласының бір бөлігі иондарға ыдырайды (диссоциаланады)

Н₂О =Н⁺+ОН^-,

Берілген температура кезіндегі тепе-теңдік күйі (жағдай) константамен сипатталады

; (2.14)

мұнда С_Н⁺ және С_ОН^- - судағы сәйкесті Н⁺ және ОН^- иондарының концентрациясы, моль/л; С_Н2О - Н₂О концентрациясы, моль/л. Су концентрациясы тұрақты және 55,56моль/л.

Демек: К_с=55,56K=C_H⁺+C_OH^- (2.15)

K_с - температураға байланысты судың иондық туындысы.

Бейтарап реакция кезінде сутегі иондарының концентрациясы мен гидроксидтік топтар тең болады:

С_Н⁺ +С_ОН^-=(C_H⁺)²; (2.16)

Су температурасы 22 °С кезінде иондық туындысы К_В=1×10^-14 болса, онда С_Н⁺=10^-7 моль/л. (2.17)

 

Сутегі иондарының концентрациялық логарифмінің оң мәні рН -деп белгіленеді, яғни:

-lg С_Н⁺ =pH (2.18)

немесе С_Н+ =10^-рН

22 °С температура кезіндегі химиялық таза су үшін рН=7 тең болса, онда мұндай суды бейтарап су деп атайды.

Практикада суды рН шамасы бойынша бес топқа жіктейді [2]:

1) 3-ке дейін - қышқылды;

2) 4-6 - әлсізқышқылды;

3) 7 - бейтарап;

4) 8-10 - әлсізсілтілі;

5) 11-14 - сілтілі.

 

рН шамасы және суда еріген оттегінің болуы жабдықтардың коррозиясына едәуір әсер етеді. Қабат суындағы еріген тұздар металл коррозиясын үдетеді. Сонымен қатар қабат суларында күкіртсутек пен көмірқышқыл газының болуы оның коррозиялық қабілетін арттыра түседі. Қабат суының жоғары температурасы да оның коррозиялық әрекеттілігін арттырады.

Құрамындағы тұзға байланысты қабат суының тығыздығы мына формула бойынша есептелуі мүмкін:

r_қс = r_с+0,764S, (2.19)

мұнда r_с - 20 °С кезіндегі тазартылған судың тығыздығы, кг/м³; S - судағы тұздың концентрациясы, кг/м³.

(t) -температурасы кезіндегі минералданған судың тығыздығын, 20°С кезіндегі қабат суының белгілі тығыздығы бойынша жуықтап анықтауға болады:

r_қс(t) = r_қс(20)-0,0714(t-20) (2.20)

 

Судың тұтқырлығы құрамындағы тұздарға және температураға байланысты, және осының әсерінен тығыздыққа байланысты ол мына түрде жуықтап есептелінуі мүмкін:

m_қс =m_с (t)10^0,0008831 Dr, (2.21)

мұнда m_қс - (t) температурасы кезіндегі қабат суының тұтқырлығы, мПа×с;

m_с(t)- - (t) температурасы кезіндегі тазартылған судың тұтқырлығы, мына формуламен анықталады:

m_с(t)=1353(t+50)^-1,6928, (2.22)

Dr - 20 °С кезіндегі минералданған және тазартылған су тығыздықтарының арасындағы айырмашылық, кг/м³;

Dr= r_қс - 998,3 (2.23)

Тұщы судың жылусыйымдылығы - 4,19 кДж/кг×К, кристалды NaCl - 0,88 кДж/кг×К, сондықтан минерализацияны ұлғайтқан кезде, оның жылусыйымдылығы төмендейді.

Қабат суларының жылусыйымдылық коэффициенті 0,54-0,65 Вт/м×К аралығында болады.

 

36. Қос параллелді құбырды қандай жағдайда төсеген орынды

Диаметрі үлкен бір коллектордың (құбырдың) орнына, ауданы мен өткізу қабілеті бойынша осы үлкен құбырға шамалас келетін екі параллелді құбырды қатар төсеу қарастырылады. Үлкен диаметрлі құбырларда ағын жылдамдығы аз болады (0,2-0,3 м/с), сондықтан оларда газдың бөлінуі жүріп құбырлардың көтерілген участігінде “газды қапшықтар” (газовый мешок) түзіледі. (Сурет- 4.5). Бұл мұнайды жинау және дайындау жүйесінде едәуір бүлкілдеудің (пульсацияның) болуына әкеледі.

 

4.5.Сурет. Үлкен және кіші диаметрлі жинау коллекторларындағы газдысұйық қоспасы ағынының құрылымы.

Диаметрі кіші коллекторларда ағын жылдамдығы үлкен болатындықтан (1,5-2,5 м/с) сұйықтан газдың бөлінуі жүрмейді, сондықтан диаметрі кіші коллекторлардағы ағын қозғалысы бірқалыпты, бүлкілдеусіз (пульсациясыз) жүреді. Бұдан басқа, екінші құбырды суланған және суланбаған мұнайды бөлек тасымалдау үшін қолдануға болады, бұл өз кезегінде (МДҚ)-да мұнайды дайындауға жұмсалатын шығындарды азайтуға мүмкіндік береді.