Қазақстан Республикасы, Маңғыстау облысы

М.Тынышпаев атындағы ҚазККА Ақтау көлік колледжі

Арнайы пәндер оқытушысы

Минканова Анарка Минджановна

Жеңіл фракциялардың булануына байланысты мұнайдың негізгі шығындары резервуарлардың кіші және үлкен көлемде "тыныс алуының" әсерінен болады.

Резервуарлардың кіші "тыныс алуы" тәуліктік температураның және сырттағы ауаның барометрлік қысымының өзгеруі әсерінен болады. Күндіз резервуарлардың және оның ішіндегі мұнайдың жоғарғы бөлігі қызған кезде саңылаусыз жабылған резервуардағы булардың мөлшері мен олардың серпімділігі ұлғаяды және егер қысым резервуарға есептелген қысымнан асып түссе, онда булардың бір бөлігі сақтандырушы немесе тыныс алу (яғни, қысымды және вакуумды реттеуші) клапандары арқылы резервуарлардан атмосфераға (яғни, сыртқа шығады) шығады. Түнгі уақыттарда ауаның температурасы төмендеген кезде резервуардағы мұнай буларының бір бөлігі конденсацияланады да, қысым төмендейді және пайда болған вакуум резервуарға есептелген вакуумнан көп болған кезде резервуардың газды кеңістігіне сырттан ауа кіреді.

Резервуарларды мұнаймен толтырғанда және оны босатқанда бу қоспаларын шығару және сырттағы ауаны кіргізу процестері жүреді, оны үлкен "тыныс алуы" деп атайды. Үлкен "тыныс алуы" кезіндегі жеңіл фракциялардың шығыны резервуарлардың кіші "тыныс алуы" кезіндегіге қарағанда айтарлықтай үлкен.

Резервуарлардағы мұнайдың булануы кезіндегі көмірсутектердің шығынын азайту әдістерін шартты түрде үш топқа бөлуге болады:

1. мұнайдың булануын ескертетін әдістер;
2. булануды азайтатын әдістер;
3. булану өнімдеріп жинау әдістері.

Мұнай шығындары - бұл негізінен мұнайды саңылаулы резервуарларда сақтау кезінде болатын жағдай, көбінесе мұнайдың булану дәрежесіне, яғни берілген температура мен қысым кезінде газ тәрізді күйге өту қабілеттілігіне тәуелді болады. Неғұрлым мұнайда жеңіл фракциялар көп болған сайын, соғұрлым оның булануы да жоғары болады. Буланудан болатын мұнай шығындарын азайту үшін мұнайдың қаныққан бу қысымынан асып түсетін қысымды резервуарларда ұстап тұру қажет.

Бірақта бұл әдіс көлемі үлкен резсрвуарларға жарамайды, өйткені олар 1962 Па-дан жоғары қысымға есептелінбеген, сондықтан қазіргі уақытта қалтқымалы қалпақшаны немесе понтондарды қолдана отырып, резервуардың газды кеңістігін азайту немесе минимумға дейін апаруды қолданады.

Қалқып жүретіп қалпақшасы бар резервуарлардың тұрақты жамылғысы болмайды (яғни, төбесі жабылмайды), ал шатырдың ролін сұйықтық бетінде қалқып жүретін болат листтерден жасалған диск қалпақша атқарады. Қалқып жүретін қалпақшасы бар резервуарлар тыныс алу клапан-дарымен, өлшеу қондырғыларымен және люктармен жабдықталады. Тыныс алу клапаны резервуар қалпақшасын (шатырын) резервуардағы өнімді толығымен алу, яғни босату кезінде пайда болатын вакуумнан және резервуар қалпақшасы (шатыры) төменгі жағдайда болған кезде резервуарға өнімді құю, яғни толтыру барысында пайда болатын артық қысымнан қорғау үшін қажет. Шатырдың батпауын саңылаусыз бөлім - понтондар қамтамасыз етеді. Қалқып жүретін қалпақшалар қалыңдығы 4-5мм болатын болат листтерден пісіріліп жасалады және өткізгіштілікке сыналады. Резервуардың қалпақшасы (шатыры) мен қабырғасының арасындағы саңылауды түсті металдан немесе асбесттік матадан жасалған арнайы тығындармен нығыздайды. Жауын сулары резервуар төбесінен дренажды құбырлар бойымен ағып, резервуардан тысқары жерге тасталады.

Понтондары бар резервуарлар қалқып жүретін қалпақшасы бар резервуарлармен салыстырғанда едәуір қарапайым болып табылады. Понтондар металдан немесе пластмассадан жасалады. Понтондар, оның жүзбелігін қамтамасыз ететін қалқымалары бар дискті білдіреді. Понтон мен резервуар тұрқы (корпусы) арасындағы саңылауды тығындау үшін беизинге төзімді резинамен сіңірілген асбестік матадан немесе түсті металдардан жасалған арнайы тығындар жасалады, олар ішіне серпімді материал салынған пілте (петля) тәріздес пішінге ие. Тұрақты төбесі (шатыры) бар резервуарларда тұрғызылатын понтондар атмосфералық жауын-шашынның түсуінен сақтандырылған, ол синтетикалық жұқа материалдардан жасалған жеңілдетілген конструкцияларды қолдануға мүмкіндік береді. Шет елдерде пластмассалық тегіс шариктерден және пластмассалық пленкадан жасалған экрандар кеңінен қолдау тапты.

Қалқып жүретін қалпақшаларды және понтондарды қолдану жиі толтырылатын және босатылатын резервуарлар үшін едәуір тиімді, яғни айналу коэффициенті үлкен.

Қалқып жүретін қалпақшаның және понтондардың құрылысы резервуардың тұрақты төбесіне (шатырына) қарағанда қымбатқа түседі, алайда бағасындағы айырмашылық мұнайдың жеңіл фракцияларының шығынын үнемдеу есебінен бір жылдың ішінде-ақ өтеледі.

Резервуарларда мұнайдың буланып ұшып кетуін азайту тәсілдеріне күн сәулесінің әсерінен қызудан қорғауды жатқызуға болады. Бұл үшін резервуарларды сәулені шағылыстыратын бояумен бояйды (ақ немесе алюминий түсімен), негізі ақ бояумен бояған алюминий түсімен бояғанға қарағанда едәуір тиімді. Резервуарларды бояу бір жағынан атмосфералық тоттанудан қорғау болып табылады, сондықтан да бояулар тоттануға төзімді болуы керек.

Мұнайды резервуарда сақтау барысында мұнай шығынын (яғни, жеңіл фракциясының ұшып кетуін) азайту үшін газ теңестіру жүйесін пайдаланады. Резервуарлардың газды кеңістіктері газ құбырлары жүйесі арқылы бір-бірімен байланысады, яғни мұнай өнімімен толтырылып жатқан резервуарлардағы газдар босап жатқан резервуарларға өтеді, бірақ та резервуарлар жүйесінің синхронды жұмыс жасауын жүзеге асырудағы қиыншылықтарына байланысты оларға әдетте резервуар-компенсаторды және төбесі көтерілетін резервуарларды жатқызады. Бұл резервуарға (яғни, резервуар-компенсаторға) - резервуарларды толтыру барысында пайда болған артық газ келіп түседі және керісінше, резервуарлардан мұнайды босату (шығару) оны толтырудан асып түскен жағдайда, резервуар-компенсатордағы газ резервуарларға барады.

Резервуарларда сақталатын мұнайдың жеңіл фракциялары негізінен тыныс алу клапандары арқылы буланып ұшып кетеді. Резервуарларда сақталатын мұнайдың жеңіл фракцияларының шығынын анықтаудың бірнеше әдістері бар. Негізі олардың барлығы мыналарды өлшеуге негізделген:

• резервуарға мұнайдың құйылу биіктігін;
• газды есептегіштердің көмегімен резервуардан шығатын
  жеңіл фракциялардың мөлшерін;
• газ кеңістігінің биіктігі бойынша комірсутектердің
  концентрациясын;
• мұнайдың резервуарда сақталуға дейінгі және одан
  шыққаннан кейінгі мұнайдың қаныққан бу қысымдарының
  айырмашылығын;
• мұнайды резервуарда сақтауға дейінгі және сақтағаннан
  кейінгі мұнайдың салыстырмалы тығыздығын анықтау.

Мұнайдың физика-химиялық қасиеттеріне байланысты резервуардағы газ кеңістігінің биіктігі бойынша көмірсутектердің концентрациясы бір қалыпты және бір қалыпсыз болуы мүмкін.

Резервуарларды жеңіл мұнаймен толтырғанда және босатқан кезде резервуардың газды кеңістігінің биіктігі бойынша көмірсутектердің концентрациясы (ρ = 800÷820 кг/м³) бір қалыпты сақталады, бірақта уақыт

бойынша тұрақты болмайды, ал ауыр мұнайлар үшін (ρ=820+920кг/м³)бір қалыпсыз және тұрақсыз болады (себебі, ауыр мұнайларға қарағанда жеңіл мұнайларда еріген газдың булануы және бөліну қарқыны едәуір жоғары). Резервуарлардың газ кеңістігіндегі көмірсутектердің орташа концентрациясы қабылдау-тапсыру операциясын (яғни, резервуарды мұнаймен толтыру немесе босату кезінде) жүзеге асыру барысында резервуарлардағы мұнай деңгейінің көтерілу немесе түсу жылдамдығына да тәуелді болады. Газдыауалы қоспаның көлемін қалыпты жағдайға келтіру мына формула бойынша жүргізіледі:

мұндағы: Р_ржәне Т_р- резервуардың газдыауалы кеңістігіндегі қысым мен температура; Р₀және Т₀ - қалыпты жағдайдағы қысым мен температура (Р₀ = 0,1 МПа, Т₀ = 273К); z - газдың жоғары сығымдылық коэффициенті,төменгі қысым кезінде оны 1-тең деп қабылдауға болады.

Көмірсутектердің орташа концентрациясы мұнайдың булану қарқынына - q және булану ауданынан - Ғ мұнайдың буланып ұшып кету ұзақтығына - t (резервуарды босату, толтыру және мұнайды сақтау кездері) тәуелді болады. Ол келесі өрнектен анықталады:

мұндағы: V_гк- резервуардың газды ауалы кеңістігінің көлемі.

Есептеу кезінде тәжірибелік мәліметтерге сүйене отырып көмірсутектердің орташа концентрациясын 0,1 -0,5 деп алады.

Резервуардағы мұнайдан көмірсутектердің булану қарқынын резервуарды толтыру, босату және мұнайды сақтау процестері үшін бөлек жеке-жеке анықталады.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1. Ә.С. Аманқұлов «Ұңғыларды аяқтау»//, Алматы 1997

2. Иогансен К.В. “Спутник буровика. Справочник ” // М: Недра,1986

2. Справочник инженера по бурению. Под ред. В.И.Мищевича және Н,А.

Сидорова, том 1және 2 // М: Недра,1978

3. Булатов А.И., Аветисов А.Г.“Справочник инженера по бурению ”, том

1және 2 // М: Недра,1985

4. Бревцо Г.Д. “Проектирование режима бурения” //М: Недра,1988
5. Соловьев Е.М. “Заканчивание скважин”// М: Недра,1979
6. Соловьев Е.М.“Задачник по заканчиванию скважин”- М: Недра,1989