6 Билет Штанга іліну нүктесіндегі максималды күш қалай анықталады? Гук заңы бойынша сұйық салмақ әсерінен штанганың деформациясы қалай жүреді?

Штангалардың іліну нүктесіндегі максималды күшті анықтау үшін, айдап шығару режиміне байланысты әр түрлі формулаларды қолданылады.

Практикада штанганың іліну нүктесіндегі максималды күшті есептеудің статикалық әдісі, кеңінен таралған, бұл кезде тек штанга және сұйықтың ауырлық күштерінің статикалық күштері және штанга іліну нүктесіндегі максималды мәні бойынша инерция күштері енгізіледі, яғни

Р_max = P_CT + P_i (27)

Жоғары жүрістің максималды жүктеме үшін, белгілі есептеу формулалары әр түрлі жазылады, бұл негізінен инерциялық күшті бағалау тәсіліне байланысты (сұйықтың инерциясы ескеріледі немесе ескерілмейді), бірақ бәрінің есептеу нәтижелері шамамен бірдей.

Статикалық және динамикалық күштерді ескергенде және штанга бағанасы дірілдеуінен пайда болатын күштерді ескергенде, штанга іліну нүктесіндегі максималды күш мынаған тең болады:

P_max = P_ст + P_і + P_в (28)

Жалпы түрде барлық есептеу формулаларын мына түрге келтіруге болады:

P_max = P_ж + P_шт (в + m) (29)

мұндағы в = (р₁ - р) / р₁

m = j_max / g = Sn² / 1440 – динамикалық фактор

p₁ – штанга материалының тығыздығы;

p – сұйық тығыздығы;

S – штанга іліну нүктесі жүрісінің ұзындығы;

n – тербеліс саны.

1. Гук заңы бойынша сұйық салмағы әсерінен сорапты-компрессорлы құбыры қалай деформацияланады?

Гук заны дегеніміз—  тегеурін мен одан туған пішін өзгерісі арасындағы тура пропорционалдықты анықтайтын заң.

Иілу кезіндегі Гук заңы

Бұралу кезіндегі Гук заңы

Созылу (сығылу) кезіндегі Гук заңы

Ығысу деформациясы кезіндегі Гук заңы

Жазық кернеулік күй үшін Гук заңы

Гуктың жалпылама заң

Плунжер жүрісінің жоғалту әсері

Плунжердің жүрісінің жоғалтуы, сораптың беру коэффицентіне әсері - ₂ коэффицентімен ескеріледі, ол тең болады:

 ₂ = S_n / S – (S - )/S , (14)

мұндағы: S – штанга іліну нүктесіндегі жүріс ұзындығы;

S_n – сорап цилиндріне қатысты плунжердің әрекетті жүрісі;

 - штанга және құбырдың серпімді деформация есебінен плунжер жүрісінің жоғалтуы.

Бұл жоғалтулар - жоғары жүріс кезінде штангалар, плунжер қимасы ауданының, плунжер үсті мен астындағы қысымдар айырмасына көбейтіндісіне тең қосымша күш әсерінен созылуынан пайда болады, себебі жоғары жүріс кезінде айдау клапаны жабық. Сонымен қатар, сол уақытта құбырмен жанасу өзгеше болады, себебі төмен жүріс кезінде әсер еткен күш, енді жоғары жүріс кезінде құбырға әсер етпей, штангалармен қабылданады. Бұл деформациялардың шамасы Гук формуласы бойынша анықталуы мүмкін.

Сонымен бірге, шамамен синусоидалық заң бойынша қозғалатын штангаларда, инерциялық күштер пайда болады.

Бұл күштер жоғарғы өлі нүктеде (ж.ө.н.) жоғары жаққа, ауырлық күші бағытына қарама-қарсы бағытталған, сол үшін штангалардың ауырлық күшін төмендетеді. Төменгі өлі нүктеде (т.ө.н.) инерциялық күштер төмен қарай бағытталған, штанаганың ауырлық күшін көбейтеді. Бұл штангалардың қосымша сығылу (ж.ө.н.) және созылуына (т.ө.н.) әкеледі, нәтижесінде цилиндрдегі плунжердің пайдалы жүрісі біршама артады. Осының бәрі жүріс ұтысы коэффицентімен К ескеріледі. Түзетулерді ескере отырып, жүрістің жоғалту коэффиценті η₂ келесідей жазылады:

 ₂ = (S  K - )/S (15)

К және  статикалық және динамикалық жүктемелерді ескере отырып анықталады.

2. Гравитациялық теңіз станциялы платформалар (ГТСП).

Гравитациялық ТСП – лар металды свайлы ТСП – дан конструкция, материалы, дайындалу технологиясы, теңізде орнатылуымен ерекшеленеді.

Толқындар мен желдердің сыртқы жүктемелер әсерінен болатын жалпы ГТСП-ның тұрақтылығ, беріктігі өздерінің салмағымен және балласт массасымен қамтылады, сондықтан оларды теңіз түбіне ьекіту қажеттілігі жоқ. Олар теңіз грунты берік негіздерде пайдаланылады.

ГТСП- өте массивті объектілер, және олар екі бөліктен тұрады: тіректі және жоғарғы бөліктер.Тіректі бөлігі бір немесе бірнеше тізбектерден (темір бетондардан жасалатын) тұрады. Тіректерінің ұзындығы 180м, ені 135 м жетеді. Ұзақ мерзімділігі 160 жыл. Цилиндрлі және конуспішінді тізбектер көпұялы монолитті базаға тіреледі (сурет 21).

Өте биік емес база тіректерімен салыстырғанда бір-бірімен қатаң байланысқан ұялы-понтондардан тұрып, төменгі жағы теңіз түбіне орналасатын кең ауданымен бітеді. Тіректі көпблокты плиталар өлшемдері ұзындығы бойынша 180 м және ені бойынша 135 м-ге дейін жетеді.

ГТСП – ң жетістіктері- ол аз уақыт ішінде теңізде металл свайлы платформаларды свайлармен бекітіп, қондыру. (яғни, 12 айда орындалатын жұмыс 24 сағатта орындалады).

Өзінің жүзбелігі және балластировка жүйесінің болуы ГТСП-ны үлкен қашықтыққа апаруға және қымбат жүккөтергіш, көлік құралдарын қолдануынсыз теңізде пайдалану орнына орнатуы. Оның тағы бір артықшылықтары- жаңа кен орнында қайта қолдануы, өртке ұстамдылығы, қозғалуға беріктігі, теңіз коррозиясына жоғары қарсыласуы, жүктемелер әсеріне аз дефформациялануы және теңіз ластануынан жақсы қорғалуы.

ГТСП-на әлем теңізінің әртүрлі акваторияларында қолданады. Көбінесе ол Солтүстік теңізде қолданылады.

ГТСП-ның кемшіліктері, ол – оны қондыратын орынды мұхият дайындауы. Грунтты тазалау кезінде болатын аппаттарға, беттік және ішкі эрозияларға үлкен көңіл бөлу қажет.

2. 3. “Қарашығанақ” кен орны қашан ашылды?

1975 жылы республикадағы мұнай өндіру 23,9 млн тоннаға жетті және 1970 жылымен салыстырғанда 1,8 есеге өсті. 1976 жылы Теңіз құрлымындағы тұзасты шөгінділерінің өнеркәсіптік мұнайлылығы анықталды және 1979 жылы осы кен орны игеруге енгізілді, бұл кен орны мұнай қоры жағынан дүние жүзіндегі ең ірілерінің бірі.

Келесі жылдар ішінде Каспий маңы ойпатындағыЖаңажол, Қарашығынақ аймақтарынан тұзасты шөгінділердегі мұнайгазды кен орындар ашылды. 1981 – 1992 аралығында республикадағы мұнай өндіру жоғары қарқынмен дамыды. 1981 дылғы мұнай өндіру 19,1 млн тоннадан 1992 жылы 25,8 млн тоннаға жетті.Маызды оқиғалардың бірі Арысқұм майысуындағы Құмкөл ірі мұнайгаз кен орнының ашылуы және Каспий маңы ойпатындағы ірі мұнайгазоконденсатты Жаңажол, Қарашығанақ кен орындарының ашылуы болды. Осы кен орындарының ашылуы Қазақстанның мұнайгаз саласындағы шикізат базасын ұлғайтып, оны ірі өнеркәсіптік орталықтар қатарынан ерекшелердің қатарына ығыстырды. 1993 жылдағы түсуден кейін өндіріс бірқалыпты көтеріліп келеді. 2005 жылы респуплика бойынша мұнай өндіру көлемі 61 млн тоннадан аса құрады. Бұл нәтижелерге қазіргі кездегі мұнай кәсіпшілігіндегі еңбек өнімділігін жоғарлатужәне Манғышлақ, Бозащы түбектеріндегі, Каспий маңы, Оңтүстік – Торғай ойпаңдарындағы жаңа кен орындарын қарқынды игеру арқылы қол жеткізілген.

Қазіргі кезде мұнай мен газды өндірумен, тасымалдаумен, өткізумен бірнеше ірі акционерлік компаниялар айналсады. Олар : МК “Қазмұнайгаз”, “Ақтөбемұнайгаз”, “Манғыстаумұнайгаз”, “Петро Қазақстан”, тағы сол сияқты 30 шақты мекемелер айналсады.Шет елдік фирмалар арасында бірлестіктерге кіретін америка, неміс, жапон, кипр, аталия, ағылшын, канада компаниялары бар, және де Сауд Аравия, Индонезия, Франция, Оман, Чехия, Венгрия, Ресей фирмалары қатысады. Компаниялардың іскерлік қатысуын диаграммадан көруге болады.

Қазақстан барланған мұнай қоры жағынан 13 – ші орында тұр. Қазақстан терреториясында анықталып және есепке алынған 214 мұнай кен орны бар (81 игерілуде), соның екеуі бастапқы алынган мұнай қоры жағынан гигант болып келеді, 4 – ірі және 9 – үлкен. Ірі кен орындар : Тенгиз, Қашаған, Қарашығанақ , Өзен, Жетіюай, Жаңажол, Қаламқас, Кеңкияқ , Қаражанбас, Құмкөл, Солтүстік Бозащы, Әлібекмола, Прорва, Кенбай, Коралев (Қашаған – 1,7 млрд. тонна, Өзен – 1 млрд.тоннадан астам, Тенгиз – 1,3 млрд.тонна).

Кен орындардың көбісі және мұнай, газ, конденсаттың негізгі қорлары Батыс Қазақстанның Каспий маңы ойпатының борт бөлігінде, Солтүстік – Бозащы көтерілімінде, Манғышлақ - Өстүрт майысуында шоғырлнған. Қазақстанның оңтүстік – шығысда Оңтүстік – Торғай ойпаңы мен Шу – Сарысу ойпаңы бөлігінде бірнеше мұнайгаз кен орындары анықталған.

Қазақстанның континентальді терреториясындағы шығарылып жатқан мұнай қоры 3 млрд.тонна, ал конденсат 0,3 млрд.тонна.

Елдегі бүткіл мұнай мен газ ресурстарының 2/3 – сі Каспий теңізінің қазақстан секторының (КТҚС) үлесінде. КТҚС – дағы көмірсутектердің қоры шамамен 12 – 17 млрд.тоннаға бағаланады.

Дүние жүзілік деңгейдегі үлкен жаңалық болған Қашаған кен орнының ашылуы болды. Қашаған кен орнының бастанқы алынатын мұнай қоры 1,7 млрд.тоннаны құрайды. Қазақстанға жататын Құрманғазы құрлымын барлау, мұнай қорының едәуір өсуін қамтамасыз етуі мүмкін. Қазақстандағы мұнай өндіру болжам бойынша 2010 жылы 90 млн.тонна, ал 2015 жылы 150 млн.тоннаны құрайды. Өндірудің едәуір бөлігі КТҚС үлесіне келеді.

Анықталған болжамдар КТҚС кен орындарындағы болашақтағы мұнай өндіру көлемін жылына 100 млн.тоннаға жеткізіп және оны осы деңгейде 25 -30 жыл ұстап тұруға мүмкіндік береді.

Қазақстан көмірсутек шикізаттарының қоры бойынша алдағы ондық мемлекеттер қатарына кіреді және мамандардың болжамымен ХХI ғасырда ірі мұнай мен газ жеткізушулерінің бірі бола алады.

3. 4. Мұнайлылықтың шартты нұсқасы не үшін енгізіледі?

Кен орынды игеру үшін кен орынның мұнайлылығының шартты нұсқасындағы қысымның уақыт бойынша өзгеруін p_кон=p_кон(t) немесе қабаттық қысымы Р мұнай кенішінің ауданы бойынша орташа қысымның өзгеруін білу маңызды. Ол ұңғымалардың жекелеген топтарының фонтанды пайдалану тәсілінен механикаландырылған пайдалану тәсіліне көшуін болжауға, сондай-ақ, қабаттық қысымның қанығу қысымына дейін төмендеп, қабатта мұнайдың газсыздалуы басталып, еріген газ режимі орнайтын, содан соң - газарынды режим орнайтын уақытты анықтауға мүмкіндік береді.

5. Деэмульсация процесінің үш негізгі кезеңін және қолданылатын әдістерін атаңыз

Кен орындарындағы мұнайды дайындау қондырғыларында мұнайды тауарлық дәрежеге дейін дайындаудың негізгі процестеріне мұнайды сусыздандыру және тұзсыздандыру процестері жатады. Сусыздандыру технологиясының негізіне су-мұнай эмульсияларын бұзу процесі жатады. Бұл процесс негізінде эмульсиялар тұрақты ұсақ дисперсті күйден кинетикалық тұрғыдан тұрақсыз ірі дисперсті жүйеге ауысады.

Мұнайды деэмульгациялау (эмульсиясыздандыру) тәсілдерінің шартты жіктемелері бар:

· механикалық (сүзу, центрифугалау)

· термиялық (тұндырып қыздыру, ыстық сумен жуу)

· электрлік (электромагниттік өрісте өңдеу)

· химиялық (реагент – деэмульгаторлармен өңдеу)

Сонымен қатар, эмульсияларды бұзу үшін ультрадыбыстық және акустикалық тербелістермен өңдеу әдісін де қолданады. Әр түрлі әдістерді біріктіріп те пайдаланады.

Деэмульсация процесінің негізгі үш кезеңін былай көрсетуге болады:

I – сыртқы «бронды» қабықшаларды бұзу

II – тамшыларды ірілендіру

III – фазаларды айыру

Бірінші кезеңде, эмульсияны бұзудың негізгі және ең әмбебап түрі – химиялық реагент – деэмульгаторлардың әсері болып табылады. Кейбір жағдайларда қыздыру немесе қарқынды араластыру әсерінен сыртқы қабықшаларды әлсіретуге немесе бір бөлігін бұзуға болады. Қабықшалардың бір бөлігін электростатикалық және электромагниттік (өнеркәсіптік жиіліктегі) өрістерді қолданып бұзуға болады. Жоғары және аса жоғары жиіліктегі тербелістерді қолдану күрделі қондырғыларды қажет етеді және ол қазіргі кезде әлі қолданыс тапқан жоқ.

Екінші кезеңде, маңызды және болашағы бар тәсіл – электр өрісін пайдалану (электродегидраторлар) арқылы су тамшыларын ірілендіру болып табылады. Сондай-ақ, эмульсияларды су қабатында шаю әдісі де кең тараған, бұл процестің жақсы жүруі көбінесе тесілген құбырлар-маточниктер арқылы сұйық ағынының біркелкі таралуымен анықталады. Магниттік өрісті (яғни импульсті аса күшті магниттерді) қолдану шарасы - қондырғылардың күрделігіне байланысты тежеліп тұр.

Үшінші кезеңдегі негізгі процесс - бұл гравитациялық тұндыру болып табылады. Соңғы жылдары тұндырғыштардың жоғары өнімді конструкциялары шықты, олар сыйымдылықтардың тиімді көлемін толық пайдалануға және эмульсиялық жүйелердің физикалық-химиялық қасиеттерін ескеруге мүмкіндік береді. Құрамында механикалық қоспалары едәуір мөлшерде көп болатын эмульсияларды өңдеу үшін центрифуга әдісін қолдану тиімді болып табылады

Тұзсыздандыру кезінде келесі процестерді бөліп көрсетуге болады:

· қыздырылған мұнаймен тұщы суды эмульсиялау;

· экстракция немесе тұздарды тең бөлу;

· тамшыларды ірілендіру

· фазаларды бөлу

Тұзсыздандыру кезінде химиялық реагенттер де қолданылады. Тұзсыздандыру процесін сусыздандырумен бірге жүргізеді.

Дайындаудың қажетті тереңдігіне байланысты келесі қондырғылар қолданылады:

· мұнайды термохимиялық сусыздандыру (ТХҚ);

· мұнайды электрлік тұзсыздандыру (ЭТҚ):

· мұнайды кешенді дайындау (МКДҚ) – сусыздандыру, тұзсыздандыру және тұрақтандыру.

Термохимиялық қондырғыларда және МКДҚ-да мұнайды сусыздандыру процесстері ұқсас. МКДҚ-да тұзсыздандыру кезінде сусызданған мұнайға тұщы су қосып, қарқынды түрде араластырады. Осы кезде түзілген эмульсия тұндырғыштарға түсіп, бұл жерде су бөлінеді.

Судың бөліну процесін жеделдету үшін эмульсияны электродегидраторлар (ЭТҚ) арқылы өткізеді.

МКДҚ-да мұнайды тұрақтандыру арнайы колонналардағы ректификация әдісіне негізделген, мұнда қысым мен жоғары температура әсерінен мұнайдан жеңіл пропан-бутанды және шамалап бензинді фракциялар бөлініп шығады. Жеңіл фракцияларды тереңірек өңдеу үшін ГӨЗ-на өңдеуге айдайды, ал тұрақты мұнай МӨЗ-на шығынсыз тасымалданады.

1билет