Пайдалану (мұнай және газ) және айдау ұңғылары жұмысы кезінде туындайтын қиындықтар, оларды ескерту және жою шаралары

10 Пайдалану (мұнай және газ) және айдау ұңғылары жұмысы кезінде туындайтын қиындықтар, оларды ескерту және жою шаралары

Ұңғыманы пайдаланудың әрбір әдісінің тиімділігі, көп жағдайда қолданыстағы табиғи шарттарға тәуелді. Сонымен қатар тау жыныстарының физикалық қасиеттеріне, қабат параметрлеріне, қабат сұйықтарының қасиеттеріне және ұңғымада газды сұйық қоспаларын көтеру үрдісі кезінде олардың өзгеруіне және т.б. байланысты болады.

Коррозия – кәсіпшілік құбырлардың жұмысының сенімділігі және қызмет ету мерзімі – көбінесе олардың сыртқы және ішкі ортамен әсерлесуінің нәтижесінде бірте-бірте өздігінен бұзылуынан қорғау дәрежесімен анықталады.

Коррозия жылдамдығыбелгілі бір уақыт ағымында (сағат, жыл) 1 м² ауданға келетін бұзылған металдың грамдық санымен немесе коррозияның тереңге таралу шамасымен (мм/жыл) көрсетіледі.

Құбырдың коррозияға ұшырайтын ортасы коррозиялық немесе әрекетті орта деп аталады.

Кен орындарда құбырлар үш түрлі коррозияға ұшырайды: атмосфералық, топырақтық және ішкі.

Атмосфералық коррозия – бұл жердің жоғарғы бетінде төселген құбырлардың кәдімгі тоттануы және оны құбырдың бетіне лактар немесе майлы бояулар жағып жоюға болады.

Топырақтық коррозия– ең кауіптісі жәнекүрес әдісі анағұрлым қүрделі және кымбат.

Коррозия екпіні топырақтың химиялық құрамына, оның ылғалдығына, металдың химиялық құрамына және біртекті еместігіне тәуелді.

Ішкі коррозия – құбырлар қабырғаларының сілтілі немесе қышқыл сұйықтармен шектесуінен пайда болады.

Металл құбырдың ортамен әрекеттесу сипаты бойынша коррозия екі түрге бөлінеді: химиялық және электрохимиялық.

Химиялық коррозиядеп – химиялық агрессивті агенттермен шектесу барысында металл бетінің толық бұзылу үрдісін айтады, бұл үрдісте металда электр тогының пайда болуы және өтуі болмайды.

Химиялық коррозияға мысал ретінде, металмен әсерлескенде оның бұзылуына әкелетін күкіртті мұнайды тасымалдау немесе сақтау кезіндегі құбырдың немесе резервуардың ішкі бетінің бұзылуын жатқызуға болады.

Электрохимиялық коррозия – бұл электр тогының пайда болуымен және өтуімен бірге жүретін металдың бұзылу үрдісі. Химиялық коррозиядан ерекшелігі электрохимиялық коррозияда метал бетінде тұтас емес, кейде үлкен тереңдікті қуыс және малюска қабыршағы немесе дақ тәрізді жергілікті зақымданулар пайда болады.

Электрохимиялық коррозияның мәні – электр тогының өтуімен бірге жүретін металдың қоршаған ортамен (топырақпен, сумен, тұзбен) әсерлесуі нәтижесінде металдың еруі.

Траншеяларда төселген құбырлар топырақта тұз және ылғал болғанда электролиттік ваннада тұрғандай болады. Бұл жағдайда құбыр металының біртекті емес бөліктері арасында анодтан (үлкен потенциалды металдан) катодқа ағатын электр тогы пайда болатын гальванобулар жасайды. Былайша айтқанда, анодтан (құбырлар) элетролитке (топырақ) оң зарядталған иондар түрінде металл бөліктері өтеді және құбырда терең жара пайда болады.

Электрокоррозия электрленген көлік релстерінен токтың шығуынан болатын адасқан токтардан пайда болуы мүмкін.

Айтылған коррозиялардан басқа мұнай-газды жинайтын құбырлар жүйесінде биокоррозия пайда болуы мүмкін, бұл микроағзалардың белсенді өмір сүру әрекетінен болады. Өмір сүру әрекеті оттегі жоқ жерде өтетін – анаэробты және өмір сүру әрекеті оттегі бар жерде өтетін – аэробты бактериялар ажыратылады.Табиғатта, әсіресе ағынды суларда, мұнай ұңғыларында және өнімді көлбеу қабатта тіршілік ететін сульфатты қайта қалпына келтіретін анаэробты бактериялар кеңінен таралған.

Олардың тіршілік ету нәтижесінде белсенді коррозиялық агент болып табылатын күкіртсутектер пайда болады.

Құбырлар мен резервуарларды коррозиядан қорғау активті және пассивті болып бөлінеді.

Пассивтіқорғау – құбыр бетін оқшаулайтын (изоляциялайтын) жабдықтармен оқшаулау, оқшаулау жабдықтары ретінде битумды жабындар және полиэтиленнен жасалған жабындар немесе поливинилхлоридті таспалар (ленталар) қолданылады. Битумды жабындар, металы жарқылдағанша тазартылған құрғақ құбыр бетіне қабат-қабатымен жағады, кейін құбырды гидрооқшаулағышпен жабады. Уақыт өтуімен битумды жабындар өзінің қорғаныс қасиетін жоғалтады.

Полимерлі жабындар битумды жабындармен салыстырғанда келесі артықшылықтарға ие: олар технологиялық және экономды жағудың еңбек сыйымдылығы 2-4 есе, ал материал сыйымдылығы 8-10 есе аз, битумдыға қарағанда; химиялық тұрақтылықпен сәйкес келуімен беріктік қасиеті жоғары болады.

Полимерлі жабындар жабысқақ таспа (лента) түрінде қолданылады, олар арнайы машиналармен грунтталған және алдын-ала тазартылған құбырларға жағылады.

Грунтка терең батырылған металл резервуарды бөлектеу жер асты құбырлары үшін қолданылатын принцип бойынша және сондай материалдарды қолданумен жүзеге асады. Құм негіздерде құрылатын металл резервуарлар түбі сырт жағынан битумды жабындармен бөлектендіріледі және гидрофобты қабатқа қояды.

Құбырлардың барлық коррозияға қарсы жабындарына келесі талаптарқойылады: су өткізбейтіндігі, металмен байланысқан жерінің беріктігі, электр тогынан жақсы қорғалуы (изоляциялануы), жеткілікті беріктігі, бағасының арзаңдығы.

Коррозиядан сыртқы қорғау құбырды пайдаланудың барлық периодында тиімді болып қалуы мүмкін емес, сондықтан бірнеше уақыттан (5-8 жыл), ал адасқан ток болған жағдайда 2-3 жылдан құбырдың катодты немесе протекторлы (активті) қорғанысын кұру керек.

Катодты қорғау– құбыр бетінде теріс таңбалы потенциалды жасау, осының арқасында құбырда коррозиялық желінумен бірге жүретін электр тогының шығуының алды алынады. Осы мақсатта құбырға тұрақты ток көзінің теріс таңбасы, ал арнайы жүргізілген металды жерге қосылғананодқа оң таңбасы қосылады. Анод, топырақ құбырдың зақымдалған (изоляциясы) бөлгіші арқылы ток өткенде және ток көзінің теріс қысқышына (ұстағышына) арнайы дренаж арқылы алғанда, құбырлар анодқа айналып коррозияға ұшырамайды, ал өзі де соған арналған анод бұзылады. Катодты қорғау станциясы тұрақты ток көзінен немесе айнымалы токты тұрақты токқа айналдырғыштан, жалғастырылған желілер және бақылаушы және реттеуші аспаптардан тұрады. Анодты жерге қосу ретінде графиттелген және теміркремнийлі электродтар қолданылады.

Құбыр мен анод арақашықтығы 100-200м болып қабылданады. Бір катодты қорғау станциясы 10-15 км-ге созылған құбырларға қызмет көрсетеді.

Протекторлы қорғаудың артықшылығы: катодты қорғау станциясын құрудың керек еместігі, үлгісінің қарапайымдылығы, пайдалану шығынының жоқтығы.

Кемшіліктеріне: түсті металды шығындаудың қажеттігі. Соған байланысты үлкен қаржылай шығындарды енгізуге болады.

Құбырларды ішкі коррозиядан (тоттанудан)қорғау үшін әртүрлі лактарды, эпоксидті шайырларды және ингибиторларды қолданады. Қазіргі уакытта коррозиялық ортамен және металл арасында тосқауыл жасауға қабілетті, коррозия ингибиторларын қолданудың болашағы зор екені
даусыз. Оларды күкіртсутекті және көмірқышқылды коррозиялар кезінде, сондай-ақ, мұнай кәсіпшілік қондырғыларының ішкі коррозиялық бұзылуларының басқа да түрлерінде қолдану, техникалық және экономикалық тұрғыдан ақтайды. Пайдаланудың нақты жағдайлары үшін ингибиторларды дұрыс таңдай білу қажет, бұдан оның үнемділігі және тиімділігі айтарлықтай шамада тәуелді болатынына көңіл аудару керек.

Қазіргі уақытта, әр түрлі жағдайлар үшін тиімділігі жоғары ингибиторлар синтезделіп жасалып және кең ауқымда қолданылуда. Күкіртсутекті коррозияның алдын алу үшін И-1-а, И-1-В, Север-1 ингибиторлары қолданылады; ағынды (сточный) сулардың әсерінен болатын коррозияға қарсы И-К-Б2 және И-К-Б4 ингибиторы; күкіртқышқыл газынан болатын коррозияға қарсы ИКСГ-1 ингибиторы қолданылады.

Ингибиторлардың тиімділігі - ингибиторсыз және ингибиторды қатыстыра отырып коррозия (тоттану) жылдамдығын өзгертуді сипаттайтын қорғау тиімділігінің шамасын көрсетеді. Қазіргі қолданылатын ингибиторлар тиімділігі орташа алғанда 92-98% -ды құрайды.

Құбырлар желісінің ластануының алдын алу және шөгінділерді шығару тәсілдері:

Мұнай кен орнының территориясында салынған лақтыру желілері мен мұнай жинау коллекторларының ластануы келесі себептерге байланысты:

1) Ағыс жылдамдығының баяулығынан ұңғыдан жер бетіне шығарылатын қатты бөлшектер құбырларда шөгіп, оның өткізгіш қимасының ауданын азайтуы салдарынан;

2) Парафиннің, тұздардың кристалдарының шөгуі және бұзылуы қиын қатты шөгінділердің түзілуі салдарынан;

3) Құбырлардың ішкі бетінің коррозиясы әсерінен темір қағының түзілуі салдарынан.

Құрамында C₁₇H₃₆ - C₃₆H₇₄ауыр көмірсутектері бар парафинді мұнайларды жинау және тасымалдау кезінде едәуір қиыншылықтар кездеседі. Өйткені құбыр қабырғаларында жиналған парафиндер, оның өту қимасын азайтады да, сұйықтың тасымалдануы нашарлайды .

Құбыр қабырғаларында парафинді шөгінділердің түзілуіне келесі жағдайлар әсер етеді:

-құбырлардың ішкі бетінің жағдайы (кедір-бұдырлы, тегіс, жылтыратыл-ған), кедір-бұдырлы құбырлардың қабырғалары парафиннің түзілуіне мүмкіндік туғызады, себебі жетілген турбулентті режим кезінде ағыстың қарқынды араласуына мүмкіндік жасайды, осының салдарынан құбырлар қабырғасының маңында газ бен парафин бөлінеді;

-мұнайдың парафиндерді еріту қабілеті – мұнай ауыр болған сайын, ол соғұр-лым парафиндерді нашар ерітеді, сондықтан парафиннің құбыр қабырғала-рында шөгіп, жиналуы қарқынды жүреді;

-мұнайдағы парафиннің концентрациясы;

-мұнай ағысындағы қысымның төмендеу қарқыны – қысым айырмашылығы ұлғайған кезде мұнайдың газсыздандырылуы қарқындырақ жүреді, осының әсеріненпарафинді ерітетін жеңіл компоненттердің бөлінуі қарқынды жүреді;

-мұнай-газ ағысының жылдамдығы – ұңғы шығымы төмен болған жағдайда ағыс жылдамдығы азаяды және сәйкесінше парафин шөгінділері тез түзіледі.

Газ гидраттарымен күресу әдістері

Табиғи және мұнай газының гидраттары осы газдарда су буының бар болуы нәтижесінде белгілі бір термодинамикалық жағдайлар кезінде түзіледі.

Табиғи газдың гидраты - бұл сыртқы түрі бойынша жұмсақ қарға ұқсас сарғылт түсті тұрақсыз қатты кристалды зат, негізі судың көмірсутекті және көмірсутексіз газдармен физика-химиялық қосылыстары нәтижесінде түзіледі.

Табиғи газдың гидраты – бұл аралас гидраттар, олардағы гидрат түзушілер жекелеген компоненттер емес, газдар қоспасы болып табылады. Қоспада H2S - тің болуы гидрат түзілу температурасын едәуір жоғарылатады. Аралас гидраттардың түзілу жағдайы газ құрамына байланысты болады. Газ тығыздығы жоғары болған сайын, оның гидрат түзілу температурасы да жоғары болады. Гидраттардың пайда болу облысы келтірілген қисықтың сол жағында және жоғарыда орналасады.

Парафин шөгінділерімен күресу әдістері

Мұнай-газ өндіру кәсіпорындары өндіріс жабдықтарына парафиннің шөгіп, жиналуын болдырмас үшін олардың алдын алуда және түзілген парафинді шөгінділермен күресуде біршама тәжірибе жинады.

Парафиннің шөгіп, жиналуына қарсы күресудің мынадай негізгі әдістері бар:

1) мұнай мен газды жинаудың жоғары арынды (0,981-1,47 МПа) саңылаусыз жүйесін қолдану;

2)жылжымалы бу қондырғыларын қолдану (ЖБҚ–ППУ);

3) мұнай эмульсиясының түзілуін болдырмау үшін жәнепарафин кристалда-рының өсуін тежеу (баяулату) мақсатында ұңғы түбіндегі немесе сағасындағы мұнай ағынына парафин шөгінділеріне карсы ингибиторларды қосу немесе беттік әрекетті заттарды пайдалану;

4) құбырлардың кедір-бұдырлығын азайту үшін олардың ішкі жақ бетін әр түрлі лактармен, эпоксидты шайырлармен және шыны пластикпен қаптау;

5) мұнайдың жоғары температурасын сақтауға мүмкіндік беретін жылу изоляциясын пайдалану;

6) ұңғы сағасындағы лақтыру (шығару) желісіне (парафиннің жиналуына байланысты) мезгіл-мезгіл енгізілетін және топтық қондырғыларда алынатын резина шарларды (торпедаларды) пайдалану.

Қазіргі кезде Қазақстан Республикасының кен орындарында алғашқы үш әдіс кең қолданылуда.

1. ұңғы түбіне үздіксіз құю;

2. құбыраралық кеңістікке мезгіл-мезгіл (периодты) құю.

Бұл екі тәсілді жүзеге асыру үшін кен орындарында тұзды суды жеткізу және дайындау жүйелері салыну керек.

Суды дайындау тұзды судың қабат суымен әрекеттесуі кезінде ерімейтін тұздардың түзілуін және шөгуін болдырмау үшін тұзды суды химиялық өңдеу болып табылады

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒