Қарашығанақ кен орнын тиімді пайдалану

содан бірте-бірте  төмендеу басталды. 1994 жылдары сұйықтық пен газдың шығару екпіні  сұйықтық бойынша 3000 т/ күн (1,1 млн. т/жылына) дәрежесіне дейін төмен түсті, ал газ бойынша 3000·10³ м³/ күніне(1,1 млрд. м³ /жыл).

Бұл төменделуге  қатысты себептердің бір қатары ретінде ұңғымалардағы техникалық проблемалар болып және жағдайды жақсарту үшін  қаржыландырудың жетіспеушілігі, сонымен қатар ұңғымалар тоқтатылған болатын, себебі қатпарлы қысым, осы қабылданған шық нүктесінің қысымымен  жақындады. Өнімді шығаруға Орынбор газ өңдейтін зауыты мен ресейлік газ өңдейтін зауыт анықталған өнімнің  шектеулі мөлшері әсер етті. 1994 жылы  ішінара ұңғымалардың күрделі жаңарту жұмыстарына байланысты және жаңа құрама байланыс бойларының құруылуының арқасында бұл, СПРД мердігерлерінің орындауларына сәйкес өнім алу біртіндеп көтерілді. 1996 жылы өнім алу процесі тағы да төмендеді. Бұл төменгі өнім алушылық Орынборлық ресейлік газ өңдейтін зауытының анықталуымен түсндіріледі. Алдымен өнім алудың басымдылығы пермь ұңғымаларда болатын. 1986 жылдың қаңтарында 15 пермьдік пайдаланым ұңғымалары және тек қана 2 тас көмір ұңғымалары болды. Осы күннен бастап пермьдік ұңғымалардың саны баяу төмендеді, ал бұл кездері тас көмірлі ұңғымалардың саны өсті. 1995 жылдың соңғы кезеңдерінде шық нүктесінен төмен қысым талабына сай кейбір пермьдік ұңғымаларды пайдалануға рұқсатын берілген болатын.  Қатпар сұйықтығын зерттеу бағдарлама нәтижесінде 1996 жылы пермьдік ұңғымалардың пайдаланым саны өсті.Кен орындағы газдық фактор жүйелі қозғалысы, кен орыннан өнім алу кезінен басталып әлі күнге дейін болуда. Газдық фактор бірте – бірте төмендеуде 1000 м³/м³ деңгейіне жатпестен. Мұндай төмендеу ішінара газдық фактордағы конденсанттың көп шығуына байланысты болатын, өзгерістерге байланысты.  1996 жылдың қыркүйегіне дейін кен орыннан жинақталып алынған өнім тұрақтандырымаған сұйықтық 33 млн. тоннаға және газ 37  млрд. м³ тоннаға тең. Пермьдік және тас көмір пайдаланым ұңғымалары пермь бөліктеріндегі кен орындардың не ғұрлым біркелкі емес сыйпатталуына байланысты әр түрлі өндірістікпен сыпатталады. Ереже бойынша, пермьдік пайдаланым ұңғымалары неғұрлым жоғарғы  алдыңғы орындағы дебитке ие, әдетте күніне 1 млн. м³ астам газ өндіреді. Бірақ төмендеу өте жылдам болады, бірнеше айлар бойы алдыңғы орындағы дебиттің 50% дейін. Керсінше тас көмірлі ұңғымалар мұндай алдыңғы орындағы дебиттікті бере алмайды, сонымен қатар әдетте өнім алуда өте жылдам төмендеуді көрсеткішін бермейді. Газдың алдыңғы орындағы дебиті әдетте күніне 600000 м³ + 600 т/күніне мұнайды құрайды және бұл көрсеткіш тұрақты болып қалады. Газдық фактор да салыстырмалы тұрақты. Тас көмірлі ұңғымаларда дебит кейде төмендейді,  бірақ пермьдік ұңғымалар типіндегідей төмендеу дәл осылай тез болмайды. 
 

    2.2. Кен орынның пайдаланым нәтижелігі 

      Қарашығанақ – бұл  газ конденсатты кен  орыны және кен орынның пайдаланымының барлық кезіндегі  жалпы сұйықтықты бөлуді жақсарту үшін. Жоспар бойынша қабатқа ішінара газбен шайқауды  жүзеге асыру керек. Алғашқы газбен шайқау деңгейі жылына 6,6 Гм³ және оны дұрыс пайдалану нәтижесінде жылына 11  Гм³ дейін жетеді. 3 тізбек компрессорларымен айдау үшін УКГП – 2- нің қасында құрастырылған болады және олар барлық  істегі  20 ұңғыма 500-550 бар қысыммен айдау сапасына пайдалану үшін  құрастырылады да газ беріп тұрады. Компрессорлар 5D газды турбиналармен қозғалысқа келеді, негізінде блок ретінде пайдалану үшін құрастырылған олардың әр біреуінің номиналды қуаттылығы жылына 6,6 Гм³ құрайды. Газ айдалу үшін магистральді  байланыс бойларымен манифольді айдалумен төмен қарай, яғни содан кейін айдау жалғамалары арқылы, айдау ұңғымаларымен газды бөледі.  

    2.2.1. Осы кәсіптегі негізгі пайдаланым  тәртіптері 

1.   Шығарылған  тазартылмаған газоконденсат Орынбор үшін (қазіргі күнге

  дейін).

2. 1 бөлімдегі сияқты, бірақ ерте шығарылған мұнай серігімен 1 фаза қосылуымен ( мұнай жиегімен ұңғымалар) және/немесе (қосымша құрылға) аз өндіруші  зауытты пайдалану немесе пайдаланбау 2 фазасымен.

3. ҚӨЗ және УКГП – 2 – ге жанаржағар газдардың байланысуы мен электр станциясының қосылуы.

4. Орынборға қосымша өнімді жеткізу және газ айдалу үшін УКГП-2 өңдеуін іске қосу.

5. УКГП – 3 тен тазартылмаған газды пайдалана отырып ҚӨЗ – қажанаржағар газын құру мен қосу және импортты ауыстыру.

6. Шық нүктесінен тазартылмаған газ және экспортты компрессордың біреуінің қамтамасыз етілуін  құру мен қосу.

7. УКГП – 2 конденсатындағы ҚӨЗ – на бір мұнай тізбегін қосу.

8. Стабилизатордың  жоғарғы айдалып өтілуін қосу және жоғары күкіртті газды шығар ауыздағы газбен араластырып ҚӨЗ – тан УКГП – 2 – ге бағыттау, шық нұктесімен камтамасыз етіліп құрғақ күйінде ҚӨЗ өнделеді немесе УКГП – 3 – тен аламыз.

9. Қышқыл газды екінші рет қайтара қысу компрессорын қосу және ерте мұнай шығару серігін шығару МЖС.

10. Мұнай және газ шығару деңгейін біріктіріліп көтеру.  Бастапқы мұнай шығаруға дейін газ өңдеуде жұмыс тәртібіне дейін қосымша қуаттылықтар беріліп отырылуында факелдердегі өртеу деңгейін  минимумға дейін келтіру болатындығы.

11. Өнім шығару төмендеуі шығарылу жолы мұнай тізбегіндегі негіделгенге дейінге ұңғыма өнімінің ағымының төмендеуі және соңғы кезеңінде компрессорды тәртіпке қою.

12. Қабылданған шешім нәтижесінде сұйытылған мұнай газ фракциялық құрылуын  кеш бөлектелуінде, құру учаскесінің босатылуы кідіртіледі. 

2.3. Газды және газ конденсатты

ұңғы  оқпанының жер  асты жабдықтары 
 

      Ұңғыны  пайдалану кезде сенімділікке жұмыс істеу ұзақтығына және қауіпсіздігіне, ашық газ фонтандарының болдырмауына кен орнын көп көңіл бөлу керек. Беріктілік, жүмыс жасау қауіпсіздігінің және ұзақтығының шарттарына газды ұңғының құрылысы және оның оқпанымен түбінің жабдықтары сәйкес келу керек. Ұңғының оқпанының жер асты жабдықтары іске асырады:

      1) ұңғының ашық фонтандаудан қорғайды; 2) ұңғыны игеру, зерттеу және сұйықпен бастырмай тоқтату, 3) қабаттың түптік аумағына газды ұңғыға ұмтылдыру үшін әсер ету; 4) белгіленген технологиялық режимде ұнғыны пайдалану; 5) сорап компрессорлы тізбектің, құбырларын сұйықпен бастырмай ауыстыру;

     Ниппиль түптік айырғыш клапанды орнату, бекіту және саңылаусыздандыру үшін керек.

Ол ұңғының  ішіне СКҚ үстімен беріледі және пакерден жоғары орналастырылады. 

                                  
 
 
 
 
 
 
 
 

Сурет 2.3.1. Газ ұңғысының жер асты жабдығының жинақтау сұлбасы.

     1- пайдаланаған  пакер,  2-СКҚ, 3-ниппелъ,  4-алмастырғыш    клапан, 5-ингибиторлық клапан, 6-түптік айырғыш клапан, 7-"қосылды-өшірілді" қондырғысы, 8-апаттық кесуші клапан, 9-құйрықша, 10-ингиберленген сұйықтық.

     Сұйық айналымының клапаны әр түрлі  технологиялық операцияларды жүргізу  үшін уақытша орталық клапанды құбыр  арты кеңістігімен қосу үшін қолданылады. Ол операциялар: сумен бастыру және өндеу ұнғы түбін құбыр арты кеңістігін және СКҚ тізбегін шәйу, ұңғыны әр түрлі химиялық реагенттермен өңдеу.

     Клапан  СКҚ тізбегінде орналастырады және сонымен ұңғыға түсіріледі.

      Ингибиторлық клапан тоттану ингибиторын немесе гидроттарды берген кезде құбыр арты кеңістігінің СКҚ тізбегімен уақытша қосу үшін клапан СКҚ тізбегінде орналастырылады және сонымен бірге ұңғыға түсіріледі.

      Ұңғының орталық каналын автоматты жабушы құрылғы ұңғы сағасын жөндеу кезде немесе апат болған жағдайда фонтанды сораптар тізбегінің төменгі бөлігін уақытша жабуға арналған, ол СКҚ-ң әр түрлі бөліктерінде орналасуы мүмкін.

      Апаттың айырушы клапан ААК-168-140 апаттық  жағдай болған кезде пакермен жабдықталған ұңғыны құбыр арты кеңістігі бойынша сумен бастыру үшін қажет.

      СКҚ тізбегімен бірге орнатылады, ұңғыны жер асты жабдықтарының жинағына кіреді. Газды ұңғылардың тереңдік қорғаушы жабдықтары екі жеке топтан тұрады:

      1) Пакер; 2) Айырғыш клапан;

        Түптік айырғыш клапандармен бірге қолданылатын пакерлерге жоғарғы     сұраныстар қойылады:

      1) үзбей жұмыс істеу;

      2) қабатты құбыр арты кеңістігіне  сенімді айыру;

      3) кез келген тереңдікте орналастыру  мүмкіндігі;

      4) СКҚ тізбегімен жалғасуының өз уақыт алуы;

      5) құрылымының қарапайымдылығы, кішігірім көлемі;

      6) жоғарғы қысымды және температурада  жегіш орталарға тұрақтылығы. 

      2.3.1. Фонтандық құбырлар тізбегінің ішкі диаметрін және

      түсіру  тереңдігін анықтау 

      Ұңғыға  фонтандық құбырлар тізбегін мынандай мақсатпен түсіреді:

      

      1) пайдаланушы шегендеу тізбегін қатты бөлшектер және тоттандырушы агенттердің (Н₂S, СО₂, майлы қатардың қышқылдары: құмырсқа, сірке, пропион, майлы т.б) қажаушы әсерінен қорғау.

      2) ұңғы түбіндегі газды алу жағдайын  реттеу.

     3) ұңғы түбінен жер бетіне қатты  бөлшектерді және сұйықтарды шығаратын газ ағынының жылдамдығын реттеу.

     4) барлық ашылған аралық бойынша  газға қаныққан қабаттарды бір  қалыпты өндіру.

     5) газдың қабаттан ұңғыға келуін  қарқындату және жөндеу жұмыстарын  жүргізу. 

     2.3.2. Фонтанды сораптар тізбегінің ішкі диаметірін анықтау 

     Ұңғы  түбінен диаметірі d және тығыздығы ρ_n қатты бөлшектерді жер бетіне шығару шартынан, фонтанды сораптар диаметрі Д анықтаймыз.

     Ньютон  заңы бойынша ортаның оның ішінде қатты бөлшек құлаған кезде көрсететін қарсылығы: 

                                                                                     (2.3.2.1) 

мұнда ξ - ортаның қарсыласуының өлшемсіз коэффициенті 

                                            

                                                            (2.3.2.2) 

F – бөлшектің көлденең қима ауданы (бөлшекті сфералық деп есептеп, мұнда d – бөлшектің диаметрі),

ρ_г – газдың тығыздығы, кг/м³; v – шөгіндеуші бөлшектің жылдамдығы, м/с;

Газды ортадағы қатты бөлшектің салмағы: 

                                                                                        (2.3.2.3) 

мұнда ρ_б – бөлшек тығыздығы, кг/м³

     R=С  жағдайда аламыз:

       

                                                                                   (2.3.2.4)

     Аз Rе (Rе<500) ортаның қарсыласу коэффициентін Стокс заңынан көрсетуге болады:

                                        

                                           (2.3.2.5) 

мұнда μ – газдың динамикалық тұтқырлық коэффициенті, Па · с. Бұл теңдеуді қойып, аламыз:

                                                                                        (2.3.2.6) 

Rе>500 болған жағдайда, ξ Rе тәуелсіз болады, ξ = 0,44. Бұл мәнді қойып, аламыз:

                                                                                   (2.3.2.7)

ρ_б ≥ ρ_г (мысалы ρ_б = 2,5 т/м³, ρ_б = 0,25 т/м³) деп қабылдап, ескере отырып анықтаймыз.

                                        

                                                      (2.3.2.8) 
 

v₀ анықтау формуласын келесі түрде жазуға болады: