Мұнай өндіру кезіндегі тұз шөгінділерімен күрес

Главная » Рефераттар » Мұнай өндіру кезіндегі тұз шөгінділерімен күрес

Бейорганикалық тұздардың қаттық забой маңы аймағындағы, ұңғыма жабдықтарындағы, кәсіптік коммуникациялар мен аппаратуралардағы шөгінділері мұнай өндіру, дайындау және тасымалдау үдерістерін айтарлықтай күрделендіреді. Негізгі қиыншылықтар: батырылған электрлік орталықтан тепкіш сорғылардың, газлифттік клапандардың, жылуалмастырғыш жабдықтардың, айдағыш сорғылардың мезгілінен бұрын істен шығуы; кәсіпшілік коммуникациялардың тығындалуы және үзілуі, өндіретін ұңғымалардың өнімділігі мен айдама ұңғымалардың қабылдағыштығының күрт төмендеуі, т.б.
Тұздардың шөгуі — негізінен, аз еритін Са, Ва, Sr, т.б. бейорганикалық тұздардың тұнбаға түсу үдерісі, бұл үдеріс осы тұздардың ерітінділерінің аса қатты қаныққан ерітінділері түзілген кезде болады. Практикада негізгі шығындар кальций карбонатының шегінділерімен күресуге кетеді.
Тұздар шөгінділеріне әсер ететін факторлар. Мұнай өндіру үдерістерінде тұздардың шөгуіне мынадай факторлар әсер етеді:
1-қатта айдалатын және қат суларының араласып кетуі; 2-қатта және ұңғымада әр түрлі құрамдағы жоталық, контурдан тыс және табан суларының араласуы; 3-өндіретін ұңғымаларда әр түрлі қаттар мен қатпарлардың суларының араласуы; 4-қатта сүзілетін судың (қаттық және айдама) жыныспен жанасуы; 5-суға мұнайдан активті суда еритін компоненттердің диффузиялануы; 6- суға синтезделген химиялық қосылыстардың түсуі; 7- көміртек (IV) оксидінің судан газ фазасына өтуі; 8- судың булануы; 9- термодинамикалық жағдайлардың өзгеруі. Алғашқы үш фактордың әсері әр түрлі типті сулардың сәйкессіздігіне, яғни олардың құрамының әр түрлілігімен анықталынады. Мысалы, сульфат иондары көп судың кальций иондары көп сумен араласқанда, гипстің концентрациясы тепе-теңдік концентрациясынан жоғары қоспалар түзуге әкеп соғуы мүмкін. Төртінші факторды шоғырды қазуды бастағаннан кейінгі керек ортада судың активті сүзілу нәтижесі ретінде қарастыруға болады. Коллектормен қозғалу үдерісінде су еритін компоненттердің ерітінділенуінен өз құрамын өзгертеді.

Бұл НСО3 артық мөлшері бар ығыстыратын судың қозғалу кезінде болады, бірақ оларда бастапқыда кальций иондарының жетіспеуінен карбонатты тұздармен қанықпаған түрде болады. Мұндай судың тау жынысының карбонаттық құрамды бөліктерін еріту қабілеті болады. Нысандардың бірінде айдама ұңғымаларына кальций ионының мөлшері 1 мг-экв/л-ден аспайтын тұщы су бергеніне қарамастан, қаттың жота суларында осы иондардың концентрациясы 6-дан 20 мг-экв/л-ге дейін өзгереді, жолай суында өндіретін ұңғымаларды суландыру кезінде Са2+ ионының мөлшері 90 мг-экв/л-ге дейін жетті. Шаймалау үдерістері, сонымен, тұздардың тұнбаларының түсуіне жағдай туғызады екен.

.

Судың тұз түзуші иондармен қанығу үдерісі тау жынысының бетіндегі мұнай қабыршағы алынғаннан кейін ғана болады, ендеше, беттік күштер мен сүзу қарқынына тәуелді болады. Бесінші фактор — тұз түзілу үдерістеріндегі қат мұнайындағы кейбір органикалық компоненттерінің рөлі. Ондай компоненттерге суда еритін беттік активтілігі жоғары болатын мұнай қышқылдары және олардың тұздары жатады. Табиғи БАЗ мұнайдан су фазасына диффузияланып, ерітінді түзілетін тұздар кристалдары бөліну бетіне адсорбцияланып, осы бөліну шекарасына әсер етеді. Өзгерістер қатты фазаның өсуіне және бөлшектердің қат, жабдықтар және құбырлар беттеріне жабысуына жағдай жасайды.

.

Мұнай өндіруді қарқынды химияландыруға байланысты тұз түзілу үдерісінің — алтыншы факторының да рөлі күшейе түседі. Деэмульгаторлардың, коррозия ингибиторларының, бактерицидтердің, қышқылдардың, сілтілердің кейбір түрлері, сондай-ақ басқа қатқа айдалатын химиялық реагенттер қатта және кәсіптік жабдықтарда тұз түзілуіне жағдай туғызуы мүмкін. Мысалы, бұрын кең қолданылатын НЧК деэмульгаторы кейбір нысандар үшін гипс түзудің негізгі көзі болды, өйткені 100% -дың НЧК реагентінде шамамен 48% -дай 8042′ иондары болады. НЧК-ны пайдаланғанда гипс мұнай жинайтын парктерде, сорғы станцияларында, айдама және өндіру ұңғымаларында және қатта шөгеді.

Жетінші фактор — судан С02 бөлінуі, негізінен кальций карбонатының шөгуіне алып келеді; себебі суда С02 азаюы СаС03 ерігіштігін азайтады. Судың газсыздануы және С02 газ фазасына өтуіне мыналар себеп болады: қысымның төмендеуі, температураның артуы және ағынның турбулизациялануы. Кальцийдің шөгуі, әдетте батырылған электрлік орталықтан тепкіш сорғы аймағында және сорғы-компрессорлық құбырларының жоғарғы бөлігінде байқалады.

Судың булануы — сегізінші фактор — тікелей тұздардың концентрацияларының артуына, яғни ерітіндінің аса қанығу дәрежесінің артуына әкеледі. Бұл фактор батырылған электр қозғалтқыш, кәсіптік өнім дайындау қондырғыларының жылу алмастырғыш аппараттары, т.б. сияқты жоғары температуралық кәсіптік нысандарда өте көп болады. Қат өнімінің ңарңынды булануы мүнайды өндірудің газлифттік тәсілінде төменгі температураларда да болуы мүмкін, өйткені беттен берілетін жоғары қысымды газ газлифттік құбырлармен көтерілу барысында ылғалмен қанықпаған болады.

Тоғызыншы фактор — қысым мен температураның әсері.

Күресудің барлық белгілі әдістері не тұздардың шөгуін болдырмауға, не шөккен тұнбаны жоюға негізделген.

Тұздардың шөгуін болдырмау әдістері. Профилактикалық әдістер үш негізгі топқа бөлінеді: технологиялық, физикалық және химиялық. Технологиялық әдістерге:

1- қат қысымын сақтап тұру үшін сумен жабдықтау көздерін дұрыс таңдау;

2- өндіру ұңғымасындағы суланған қаттар мен қатшаларды таңдамалы оқшауландыру;

3- ұңғымадағы су-мұнайлы қоспа ағынын турбулизациялау;

4- құбырлардағы су-мұнайлы ағынның жылдамдығын арттыру;

5- ішкі беттері қорғағыштармен жабылған құбырларды, жабдықтарды және агрегаттарды пайдалану;

6- батырылатын электрлік орталықтан тепкіш сорғының түсіру тереңдігін арттыру жатады.

Бірінші әдіс қат жағдайларында сыйыспайтын су түзілуін болдырмауға бағытталған.

Тандамалы оқшауландыру (екінші әдіс) өндіру ұңғыма шегінде араластырғанда қарқынды тұз шөгуіне әкелетін судың құйылымын шектеуге жағдай туғызады. Су-мұнайлы ағынды турбулизациялау (үшінші әдіс) жүйені гомогендейді де, су фазасының құбырлар мен жабдықтардың беттерімен тікелей жанасуын болдырмайды, яғни тұздардың шөгуін де азайтады. Бұл әдіс тек мұнайдағы су типтес екі фазалық қоспа түзілгенде тиімді болады, сулану мәні 50-60% -ға дейін болуы мүмкін. Турбулизация арнайы салмалар, жалғастықтардың көмегімен болады. Әдістің кемшілігі — С02 бөлінуімен сұйықтықтың газсыздануы және оған сәйкесті судың карбонаттық тұрақтылығының төмендеуі. Төртінші әдіс, ағынның жоғарғы жылдамдығында тұздардың, мысалы, гипстің шөгуі аса қаныққан ерітіндінің технологиялық нысанда болу мерзімінің азаюы салдарынан және микрокристалдардан жабдықтардың ішкі беттеріне жабысу қарқындылығы төмендеу нәтижесінде баяуланады. Бұл әдіс жеке нысандарды, мысалы ұңғымаларды, қорғау үшін ықғайлы, алайда технологиялық тізбектің алдыңғы және кейінгі учаскелерінде түз шөгуі болуы мүмкін. Әдістің кемшілігі — гидравликалық шығынның өсуі.

Адгезиялық қабілеті төмен қорғауыш қаптамаларды пайдалану (бесінші әдіс) — тұздардың түзілген жерлерін тек ауыстыратын жергілікті шара. Соған қарамастан, батыру сорғылары сияқты жауапты тораптарды қабыршықтармен қаптау практикада айтарлықтай әсер береді. Қарнақты немесе батырмалы электрлік орталықтан тепкіш сорғыларды максималды мүмкіндігінше тереңдікке (алтыншы әдіс) түсіру көп жағдайларда оларда тұздардың шөгу ықтималдығының күрт төмендеуіне мүмкіндік береді. Бұл кезде батыру тереңдігінің артуына байланысты сорғы аймағында қысымның өсуі судың булануы мен С02 бөліну үдерістерін, тіпті жоғары температуралық жағдайларда да, мысалы, батыру электр қозғалтқыштарында болдырмауы мүмкін.

Түз түзілудің профилактикасының физикалық құралдары ұңғымалардың суланған өнімдерін магниттік, электрлік және акустикалық өрістермен немесе олардың комбинациясымен, мысалы, алдымен магниттік содан соң акустикалық толқындармен өңдеуге негізделген. Батыс Сібір жағдайында магниттік және электрлік әсерлерді сынаған. Мұның соңғысы судан кальций катионын аластату үшін ұсынылады. Ультрадыбыстық жиіліктерді ұңғымада генерациялау ерітінді көлемінде микрокристалдардың қарқынды шөгуіне мүмкіндік береді, олар ағынмен бірге бетке шығарылады.

Мұндай физикалық әдістер жергілікті әсерді қамтамасыз етеді. Профилактиканың химиялың әдістері әр түрлі химиялық реагентттерді, негізінен ингибиторларды, пайдалануға негізделген. Тұздарды жоюдың әдістері. Екі түрлі әдістерді бөліп көрсетуге болады: механикалық және химиялық. Тұздарды жоюдың механикалық әдістері бұрғылау құралындағы (ұңғымадағы) қатты шөгінділерді бұзу үшін арнайы құрылғылар мен гидромониторларды пайдалануға негізделген. Бұрғылауды тұздардан қорғау мен жоюдың басқа әдістері нәтиже бермеген кезде қолданады. Бұл әдіс өте қымбат.

.

Механикалық құралдар ретінде гипс жинағыштарды айтуға болады, оларда ағынның күрт төмендеуіне байланысты кальций сульфатымен аса қаныққан қат өнімінен гипс бөлшектерінің шөгуі болады. Ұңғымаға өте жақын қондырылған гипс жинағыштар, профилактикалық ішкі ұңғымалық әдістермен (физикалық және технологиялық) бірігіп, кәсіптік жабдықтар мен коммуникацияларды зиянды шөгінділерден айтарлықтай сенімді етіп қорғайды. Ең тиімді және ыңғайлылары диаметрі шамамен 300 мм және ұзындығы 10 м-ге дейін болатын горизонталды гипс жинағыштар.

Тұздарды жоюдың химиялық әдістері гипстік тығындарға немесе гипскөмірсутектік шөгінділерге арналған. Гипстің борпылдақ тұнбалары үшін сілтілік металдардың карбонаттарының және бикарбонаттарының 10-50% -дық ерітінділері қолданылады. Қатты гипстік шөгінділер кешенді ерітінділермен 60-70°С температураларында бұзылады. Тұз қышқылы мен натрий хлориді ерітінділерінің қоспалары пайдаланылады. Осындай гипстік тығындарды термохимиялық бұзудың ең үлкен тиімділігі 27% -дық НСІ мен 15% -дық NaСІ көлемдік арақатынастары шамамен 15:12 болатын қоспаны пайдаланғанда болады. Ерітуге пайдаланатын ас тұзын араластырмас бұрын суды 70°С-қа дейін қыздырады. НСІ мен NaСІ ерітінділерінің концентрацияларын нақты жағдайларға байланысты өзгертеді.

Натрий сульфаты суда жақсы ериді, ал кальций гидроксиді — тығыз емес борпылдақ масса, аздаған гидродинамикалық әсерден сұйықтықта ұсақ дисперсті оңай шығарылатын суспензия түзеді. Есеп бойынша, 1 г. гипсті еріту үшін 2,3 мл 20%-дық NаОН ерітіндісі қажет. Алайда, іс жүзінде жанасудың қажетті уақытын қамтамасыз ету үшін ерітінді дозасын есептелген көлемнен 10-20 есе арттыруға тура келеді. Мұнайкәсіпшілік жабдықтарда, әсіресе ұңғымаларда жинақталатын қатты тұнбалардың құрамында, әдетте парафин, асфальтшайырлы заттар, мұнайдың ауыр ком-поненттері, с.с. түрінде көмірсутектік қосылыстар (25% -ға дейін) болады. Бұл қосылыстар қолданылатын реагент пен бейорганикалық тұздардың арасындағы реакцияның тиімді жүруіне, ендеше, қатты тұнбаның жылдам еруіне кедергі жасайды. Сондықтан күрделі химиялық реагенттің құрамына шөгінділердің көмірсутектік құрам бөліктеріне әсер ететін, ерітудің стимуляторлары деп аталатын компонент қосады. Мысалы, гипскөмірсутектік шөгінділерін еріту стимуляторлары — Т-66 және ЗМ реагенттері.

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.