2.6 Фонтанды көтергіш диаметрін және штуцер диаметрін есептеу

Ұңғыны фонтанды пайдалану үрдісі кезінде оның дебиті қабат қысымы төмендеген кезде немесе өнімнің сулануы артқан сайын өзгереді (төмендейді). Көтергіш ұңғы дебиті өзгеруіне байланысты белгілі бір уақыт мерзімінде жұмысты қамтамасыз ету қажет, сондықтан көтергіштің диаметрін төмендегідей жағдайларға байланысты анықтау қажет: бастапқыда көтергіш максимальды режимде, содан соң оптимальді режимде жұмыс істейді.

Оптимальді режимде жұмыс істеп тұрған көтергіштің диаметрі:

(1.1)

мұндағы Qопт – оптимальді режимдегі көтергіштің берілуі, т/тәулік;

dопт – оптимальді режимдегі көтергіштің диаметрі, мм.

Егер есептеу диаметрі dопт стандартты диаметрге сәйкес келмесе, онда максимальді режимде жұмыс істейтін көтергіштің стандартты dст диаметрін қабылдаймыз (бастапқы фонтандау кезінде). Ол үшін көтергіш диаметрін былай анықтаймыз:

(2.2)

мұндағы Qмах – бастапқы фонтандау кезіндегі көтергіштің берілуі, т/тәулік;

dмах – максимальді режимде жұмыс істеп тұрған көтергіштің диаметрі, мм.

2.7 Ұңғыны фонтанды тәсілмен пайдалану кезінде пайда болатын қиыншылықтар,олармен күресу

Ылғалды газсұйық орта жағдайында жалпы коррозия кернеуден туатын сульфиттік шытынау (КСШ) және сутекпен туындаған шытынау (СТШ).

Жалпы коррозия газсұйық қоспасындағы қышқыл компаненттердің әсеріне, электролиттерге, металдардың электрохимиялық үрдіске тусуінің әсеріне негізделген. Сутектік шытынау кернеусіз метал көлемінде туады және ол металдық емес қосылыстардың болуымен байланысты.

Қысыммен жұмыс істейтін құбырдағы күкіртсутекті ортада созушы кернеулердің әсерінен болатын коррозиялық шытынау берік материалдарды үлкен қиындық тұғызып тұр. СТШ шытынауына қарағанда оның пайда болып жайылуы үшін қалдық және экстремалды әсері керек. СТШ шытынау үшін сияқты КСШ-ның туындауы үшін еркін су мөлшерінің төменгі шегі анықталмаған. Коррозиялық үрдістер жұмыс ортасы мен қабат флюйдтерінің құрамында болатын қышқыл компаненттерінің әсерінен жүреді.

Қарашығанақ мұнайгазконденсат кен орнындағы кәсіпшілік қондырғылардың тұрақты жұмыс істеу үшін келесі іс-шаралар жүргізу СТШ мен КСШ-ға қарсы жоғары тұрақтылығы бар болаттарды қолдану.

Арнайы термоөңдеу әдісімен аппараттағы және құбырлардағы металдардағы ішкі қалдық кернеуді. Дәнекерлеуден кейінгі кернеуді азайту үшін монтажды дәнекерлеу қосылыстарды термиялық өңдеу. Рационалды ингибиторлық қорғаныс технологиясымен үйлесімде тиімді коррозиялық ингибиторларды қолдану.

Күкірсутекті шытынауды қорғану үшін технлогиялық қорғану әдістерімен үйлесімде шытынауға қарсы өте тұрақты болаттар өте тиімді қолданылады.

Құрамында күкірсутек және көмірқышқыл газы бар агресивті ортамен түйісетін қондырғылармен құбыр желілерін жалпы коррозиядан қорғау. Коррозиялы ингибиторларды қолданумен технологиялық әдістер арқылы жүргізіледі.

Жерасты құбыр желілерін топырақ коррозиясынан қорғау үшін катодты полярлау әдісі қолданылады. Қондырғыларды атмосфералық коррозиядан қорғау үшін оларды жабады.

Гидрат түзілуімен күресу және оны жою іс-шаралары

Қабат жағдайларында газ әрқашан су буымен қанығады. ҚМГКК газында ылғалдылық құрамы 1,96 г/м³ құрайды. Сондықтан осындай кен орындарын игеру кезінде ұңғы оқпанында, газконденсат қоспасының жинау және тасымалдау жүйелерінде, газды дайындау қондырғыларында және алысқа тасымалдайтын құбыр желілерінде белгілі термодинамикалық жағдайлар кезінде газды гидраттар түзіледі. Қарашығанақ кен орнында гидраттың түзілуіне газ құрамында күкіртсутектің (3,82%) және көмірқышқыл газдың (6,57%) болуы себеп болады. Мысалы күкірсутек 0,86МПа қысым және 21,1⁰С температура кезінде гидрат түзе алады. Қарашығанақ кен орнында табиғи газды өндіру кезінде аралас гидраттар түзіледі. Гидраттар көмірсутекпен судың тұрақсыз қосылысы болып келгенімен олар құбыр желілерінің қимасын азайтып, кей жағдайда түгелдей бітеп қалады, технологиялық үрдістің бұзылуына алып келеді.

Жоғарыда айтылғанына байланысты ҚМГКК игерген кезде гидрат түзілуімен күресу және оны жою іс-шаралары жүргізілуі керек. Қолданыстағы гидрат түзілулермен күресу әдістері гидрат түзуші газ бен судың молекулаларының энергетикалық қатынасын өзгертуге негізделген. ҚМГКК-да гидрат түзілумен күресу үшін кең қолданылатын әдістердің біреуін таңдау керек немесе бірнеше әдістерді үйлестіріп қолдану қажет. Олар:

1. Газ ағынын ылғалдан сорбциялау немесе шық нүктесі бойынша темперптураны минималды технологиялық температурадан түсіріп, бұл өз кезегінде су буларының конденсациясын және сәйкесінше гидрат түзілуді болдырмайды, төменгі температурада айыру әдісімен кептіру;

2. Газ ағынына гидрат түзілуге қарсы ингибиторларды енгізу;

3. Газ ағынының температурасын гидраттүзілу температурасынан жоғары ұстау;

4. Газ ағынының қысымын гидраттүзілу қысымынан төмен ұстау;

5. Газдан ауыр көмірсутектерді (C₅₊) алу арқылы газдың тығыздығын азайту.

Гидрат түзілуімен және ылғал коррозиямен күресу үшін ҚМГКК-да газды кептірудің біәрнеше түрін қолдануға болады, оладың негізгілері болып жасанды және табиғи суытуды қолданып төменгі температурада айыру (ТТА), абсорбция (сұйық жұтқыгштармен кептіру), адсорбция (қатты жұтқыштармен кептіру) және комбинирленген әдістер (мысалы, адсорбциямен суытуды үйлестіру) болады. Жоғары қысым (ЖҒ) желісі үшін газдың өзін дроссельдеу (Джоуль-Томпсон эффектісі) арқылы гназды суыту қысым 11,5 МПа түскен кезде температураның қажет төмендеуі үшін газды дроссельдеу арқылы суытуды және сыртқы мұздатқыштар арқылы суытуды үйлестіру керек. Суыту арқылы газды кептірудің барлық кезінде газдан ауыр көмірсутектерден жартылай алынуы жүреді.

Газды абсорбциялық кептіру әдісі кейбір сұйық заттардың ылғалды жұту әдісіне негізделген; Сұйық абсорбенд көптеген талаптарға сай келу керек, олардың негізгілері болып жоғары ылғал сиымдылық, ұлылығы аз болу керек, жеткілікті дәрежеде тұрақты, коррозиялаушы қасиеті жоқ болу керек, сұйық көмірсутектермен газ бойынша төмен еріту қабілеті болу керек және оларда еріуі төмен дәрежеде болу керек, сондай-ақ ригирирацияланудың қарапайымдылығы болу керек. Осы талаптарға жоғары дәрежеде диэтиленгликоль (ДЭГ) мен триэтиленгликоль (ТЭГ) жауап береді. Қатты жұтқыштар(адсорбент) мен газдан ылғалды алу үшін активтендірілген алюминий оксиді, бокситті, флоритті, сликагельді және т.б қолдануға болады. Қарашығанақ газында жоғарымолекулярлы көмірсутектер, күкіртсутектер, өлшенген сұйық және қатты бөлшектер адсорбенттердің жұту қабілетін төмендетеді, сондықтан газ кептірілуге түсерден бұрын айтылған қоспалардан тазарылуы тиіс. Молекулярлы ситаны газды бір уақытта ауыр көмірсутектер мен күкірсутектерден тазалап кептіру үшін қолдануға болады. Олар басқа адсорбеттермен салыстырғанда жоғары жұту қабілетіне ие, жоғары температура мен газ қозғалысының жоғары жылдамдығы кезінде ылғалды жұта алады. Құбыр желілерінде гидрат түзілуімен күресу үшін гидрат түзілуге қарсы ингибиторларды енгізу, газ ағынының температурасын гидраттүзілу температурасына жоғары ұстау және ағын қысымын гидраттүзілу қысымынан төмен ұстауды қолдануға болады.

Қай жағдайдада кез келген әдісті таңдау үшін өндірудің, тасымалдаудың, дайындаудың және газды қолданудың технологиялық жүйелерінде гидрат түзілетін орны мен жағдайын анықтау керек. Таңдау технологиялық мүмкіндіктермен, сондай-ақ жалпы технико-экономикалық талдау нәтижелері бойынша анықталады.

Парафин түзілумен күресу бойынша іс-шаралар

Қазіргі кезде ҚМГКК-да ОПЭ жобасымен қаралған парафин түзілуімен күресу әдістері қолданылуда. Олардың қатарына ұңғы сағасына (тек мұнай ұңғылары үшін), сондай-ақ ГКДҚ-ның технологиялық құбыр желілеріне химиялық реагенттерді енгізу жатады. Парафин түзілуге қарсы ЕС-6426А (Налко/Эксон) реагент-ингибиторды енгізу қазіргі кезде пайдаланылып жатқан 905 мұнай ұңғымасына жүргізіледі.

Реагенттерді енгізу Бран-Люббе фирмасының плунжерлік сораптарымен жүргізіледі. Жаз мезгілінде қоршаған орта температурасы жоғары көтерілетіндіктен парафин түзілуге қарсы ингибиторларды дозасының нормасын 400-ден 200 г/мұнай т.

Тұз түзілулерімен күресу бойынша ұсыныстар

Тұз түзілуінің себептерін анықтау үшін кен орнында гидрохимиялық және гидрогеологиялық жағдайдың өзгерісін зерттеу жүргізіліп жатыр. Пайдалану объектілері бойынша гидрохимиялық және термодинамикалық жағдайларды зерттеу негізінде тұз түзілумен күресу әдісі таңдап алынады. Бұл зерттеулер кезінде ілеспе өндірілетін сулардың жүйенің химиялық теңесімділігін бұзатын тұз түзетін иондармен қанығу себептері анықталған.

Тұз түзілумен күресу әдістерінің ішінен мыналар тиімді деп ұсынылады: селективті тұйықтау немесе өндіру ұңғыларындағы су ағынын шектеу; шегендеу тізбегімен цементті жабындыдағы бұзылыстарды жою; суды тұз түзілуге қарсы реагент-ингибиторларымен өңдеу.

Карбонатты шөгінділерді жою үшін тұз қышқылымен өңдеуді қолдану керек. Гипс шөгінділерін жою үшін каустикалық сода ерітіндісімен өңдеу қажет, кейін үрдістен кейінгі өнімдерді жою үшін кальций гидрооксидін (Са(ОН)2) қолданған жөн немесе тұз қышқылымен қолдануға болады. Ұңғыларды химиялық өңдеу ИСКҚ (иілгіш сорапты-компрессорл ы құбырлар) көмегімен іске асады.