ММҚ өнімділігін арттыру әдістері, ТҚҚ енгізуге арналған жабдықтар және технологиялық жағдай

Неоген-төрттiк пайда болулар  саздардан, құмдардан, конгломераттардан  тұрады. Олардың қуаттылығы 5 – 50 м.

Жоғары төрттік шөгінділер 2-ден 12 см-ге дейін құмдақ саздақтардан және саз тәрізді құмдақ балшықтардан құралған.

Сонымен, геологиялық орта – инжинерлік – шаруашылық ықпал нәтижесінде табиғи-геологиялық өзгерістер жүретін және жаңа антропогендік процесстер туындайтын көпкомпонентті, айтарлықтай динамикалық, тұрақты дамушы жүйе.

Сейсмикалылық. «Сейсмикалық емес аудандардағы құрылыс» деректері  негізінде алсақ, қарастырып отырған  аймақтың сейсмикалылығы Қазақстан  аймағын сейсмикалық аудандандыру Картасы бойынша 2 баллды құрайды. 

Бұл аймақтың сейсмикалық  тұрғысы қажетті зерттелмеген, бірақ бұрынғы КСРО аймағындағы және әлемнің басқа да аймақтарындағы фактілер мұнай және газдың пайда болу жерлерін қарқынды тексерулері, ауданның сейсмикалық еместігін растайды.

 

 

3. Грунттердің физико-механикалық мінездемесі және агрессивтік құрылымы

 

Литологиялық разрездегі МГ трассасының 810 және 825 км учаскесі құм, құмдақ және саздақ топтардан тұрады.

Зерттелуші алаң шеңберінде инженерлік-геологиялық  белгілері және физикалық-механиқалық  құрылымы бойынша үш инжинерлік –  геологиялық элемент (ИГЭ) анықталды. Бірінші инжинерлік- геологиялық  элемент қуаттылығы 0,4 м дейін  сарғыш – қоңыр, илемді консистенциялы саздақтардан, линзалардан құмайт қабаттардан  және суға қанық,тұзды емес, тұнбаған, топырақ – өсімдік қабаты түгелдей қамтыған құмнан құралған. Саздақтардың ашық қуаттылығы 3.1 м дейін. [1]

Зертханалық зерттеулердің  мәліметтері бойынша грунттердің  коррозиндік белсенділігі келесідей:

• көміртекті болатқа – орташадан жоғарыға дейін;
• кабелдің  алюминий қабығына – орташа;
• кабельдің қорғасын қабығына– орташа.

Саздақ грунттердің  кәдімгі құйматастарға қатысты  агрессивтік ықпалының дәрежесі – әлсізден ораша агрессивтікке дейін, ал сульфатқа шыдамды цемент маркаларына – агресивті емес.

Екінші  инженернік-геологиялық  элемент (2-ИГЭ) – сұр құмдақтардан, ұсақ қатпарлардан, суға қанық, тұзды  емес, тұнбаған құм линзаларынан тұрады. Қабаттың ашық қуаттылығы - 0,4 – 0,8 м.

Құмдақтар тұзды емес (орташа және жеңіл ерігіш тұздардың саны 3,5 пайызды ғана құрайды), тұнбаған.

Зертханалық зерттеулердің  мәліметтері бойынша грунттердің  коррозиндік белсенділігі келесідей:

• оттекті болатқа – орташадан жоғарыға дейін;
• кабелдің  алюминий қабығына – орташа;
• кабельдің қорғасын қабығына – орташа.

Үшінші  инженерлік-геологиялық элемент (3-ИГЭ)  – орта түйіршікті, сұр түсті, суға қанық құмдардан құралған. Қабаттың ашық қуаттылығы – 1,7-ден  2,4 м-ге дейін.

Зертханалық зерттеулердің  мәліметтері бойынша грунттердің  коррозиндік белсенділігі келесідей:

• оттекті болатқа – орташа;
• кабелдің  алюминий қабығына – орташа;
• кабельдің қорғасын қабығына– орташа.

Грунттік сулар  келесі коррозиондық қасиеттерге ие:

• оттекті болатқа – орташа;
• кабелдің  алюминий қабығына – орташадан – жоғарыға дейін;
• кабельдің қорғасын қабығына– төмен.

Құмайт грунттердің  кәдімгі құйматастарға қатысты  агрессивтік ықпалының дәрежесі – жеңілден – орташа агрессивтікке  дейін, сульфатқа шыдамды цемент маркаларына – агрессивті емес.

 

 

 

 

1.4 Гидрологиялық жағдайлар және жер асты сулар

 

1.4.1 Жер асты сулар. Жер асты сулары МГ трассасының 810 және  825 км учаскелерінде Становка ауылының маңайында табиғи жер бетінің            0,05 – 1,30 м тереңдігінде ашылған. 825 км учаске жер – жерлерде жер үсті суларымен қамтылған – шалшықтанған. Орта ірілі құмдақтар мен құмдар су сіңіруші түрлер болып табылады. Жер асты суларының ең төменгі деңгейі желтоқсан – қаңтар айында белгіленеді, ал ең жоғарғы деңгейі наурыз – сәуір айларында белгіленеді. Маусымдық ауысу деңгейінің шамасы – 0,8 м құрайды. Жер асты суларының негізгі көзі – атмосфералық жауын – шашын болып табылады.  Өзеннің орташа айлық жаздық – күздік ең төменгі ағыны – тамыз-қыркүйек айларына келсе, қыстық ең төменгі ағын – ақпан айына келеді.   Айлық ағынның ең төменгі оршата ағыны жаздық – күздік өзен суының сабасында 0,024 л/сек 1 км²-ды құрайды. Жаздық жауындар өзен суының сабасының ағынына айтарлықтай ықпал етпейді, тек қазан – қараша айларында, булану мөлшері төмендеген кезде түсетін жауын – шашын, әдетте су тасқынының шығынын біршема арттырады. Көктемгі сең қозғалысы әдетте 2 - 3 күнге созылады.

Су ағынының гидрогеографиялық  жүйесін айтар болсақ, газ құбырының  трассасының учаскесі Сарысу өзені және орталық гидрологиялық  Қазақстан аймағының уақыт өте тартылан су ағынының суайрық алаптарында орналасқандықтан, олар жоқ. Қарастырып отырған аймақтың жер асты сулары бірнеше дербес сулы қабаттарда бөлінеді. Байырғы шөгінділердегі сулы қабаттар жоғарғы альба, Маастрихта, палеоцена және жоғарғы олигоцена түрлеріне ұштастырылған. Төрттік шөгінділерде дамыған сулы қабаттар кең көлемде таралған. Олардың ішінде  бұрқасын құмдар массивтеріне, жайылма үсті террасаларының шөгінділеріне Сарысу өзенінің жайылмаларына ұштастырылған сулы қабаттар бөлінеді.

 

 

 

2 Техникалық-технологиялық бөлім

 

 

2.1 Жалпы мәліметтер  және МҚБ тағайындау 

 

Павлодар – Шымкент магистральдік  мұнай құбырының жалпы созылымдығы 1636 км құрайды. 

Мұнай құбырының сыртқы диаметрі 820 мм тең, мұнай құбырының қабырғасының қалындығы учаске санатына байланысты,  8 мм-ден 11 мм аралығында.

Павлодар – Шымкент  магистральдік мұнай құбыры 1983 жылдың            1 қарашасында эксплуатацияға беріліп, батыс сібірлік және құмкөл мұнайын Қазақстан Республикасының мұнай өңдеуші зауыттарына транспорттауға, сондай-ақ Алыс Шетел мемлекеттеріне экспорттауға арналған. 

Жобада 13 МҚБ және 686 км лупинг қосаберілген. Шын мәнінде 11 МҚБ салынған, соның  ішінде 8 аралық және 3 бас бекеттер, лупинг салынбаған. Жоба бойынша мұнай құбырының өнімділігі – 22млн.тн/жыл, ал шын мәнінде жіберу қабілеттілігі – 12,5 млн.тн/жыл.

 

2 - Кесте – МҚБ, тазарту құралдарын (ары қарай ТҚ) қабылдау және жіберу, диагностикалау (ары қарай Д)  түйіндері және жолшылай қосылулардың орналасуы.

 

ТҚ және Д қабылдау-жіберу түйіндерінің атауы	Трасса бойынша орналасуы, км	Мұнай құбырына қосылу биіктік  белгісі, м
1	2	3
ТҚ және Д жіберу камерасы	Павлодар БМҚБ, 0 км.	112,9
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Екібастұз МҚБ, 144.63 км.	186,3
ТҚ және Д қабылдау – жіберу камерасы	Степное МҚБ, 291.23 км	365,1
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Трудовая МҚБ, 407.16 км.	482,1
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Сарепта МҚБ, 539.36 км.	562,2
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Атасу БМҚБ, 680.46 км.	484,0
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Қызылжар КППС,       839.779 км.	359,6
2-Кестенің жалғасы
1	2	3
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Қарақойын БМҚБ, 1107.350 км.	231,9
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Жуантөбе МҚБ, 1288.2 км.	168,7
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Созақ МҚБ, 1361.668 км.	300,7
ТҚ және Д қабылдау –  жіберу камерасы	Шолақ – Қорған БМҚБ, 1437.706 км	467,6
ТҚ және Д қабылдау камерасы	ШНОС ЖАҚ, 1636 км.	549,3

  

Құбыр диаметрін оның ағызу  қабілеттілігі бойынша анықтайды, дегенмен, теориялық тұрғыда бұл  мұнай өнімдерінің саны кез –  келген диаметрлі құбыр арқылы қотарылуы  мүмкін. Неғұрлым диаметр аз болса, соғұрлым қажетті кернеу көп болады, демек, сорғы бекеттерінің санының  көптігі, ал диаметр көп болса  – сызықтық бөлікке күрделі шығындар көбейеді.

Құбырдың оңтайлы диаметрі әртүрлі диаметрлі бірнеше нұсқаларды салыстыру жолы арқылы анықталады. Құбырдың ағызу қабілеттілігіне  қарай қажетті құбыр диаметрін  таңдалады. Кейін 3 диаметрлер үшін (кесте  бойынша артық немесе кем жағына)  келтірілген шығындар анықталады. Ең төмен капитал салуды қажет етуші  және эксплуатациялық шығынды, яғни келтірілген шығындары аз нұсқа  оңтайлы нұсқа болып табылады. 

 

3  ММҚ өнімділігін арттыру әдістері, ТҚҚ енгізуге арналған жабдықтар және технологиялық жағдай

 

 

3.1 ТҚҚ ағызу қабілеттілігіне ықпалы

 

Мұнайды «ыстық» мұнай  құбырлары арқылы тасымалдаған кезде  мұнай ағысы турбуленттік режимде  өтеді.  Турбуленттік ағында жылдамдықтың білкілдеуі және қысымның білкілдеуі туындайды, мұның нәтижесінде өзінің бағытында қозғалушы мұнай бөлшектері  көршілес қабаттардың араласуынан  туындаған көлденең алмасуларды  қабылдайды. Турбуленттік режимдегі  мұнай қозғалысы ламинарлық режимге  қарағанда көп энергияның жұмсалуымен  өтеді, себебі энергия әртүрлі жылдамдықта  қозғалушы көршілес қабаттардың  сұйықтықтары арасындағы ішкі үйкеліс  күшін атқаруға ғана емес, сонымен  қатар сұйықтықтағы қосымша жанасушы кернеуді туғызатын, араласу прцесіне де жұмсалады. 

Бүгінгі таңда гидродинамикалық қарсылықты төмендету үшін, мұнайқоспасы ағынына турбулентке қарсы қоспалар қосылады.

Турбулентке қарсы қоспаларды (одан әрі ТҚҚ) енгізу кезінде гидравликалық  қарсылық коэффицентін төмендету тәжірибелік  жоспарында екі жағдайды қарастыруға  мүмкіндік береді: 

1) тегеурін шығынын жанасуға  төмендету және мұнай ағынының  шығындары белгіленген кезде  сорғы бекеттеріне жұмыс қысымын  төмендету;

2) мұнай құбырының сызықтық  учаскесінде қысымның төмендеуі  белгіленген кезде құбырдың ағызу  қабілетін арттыру. 

Құбырлық тасымалдауда ТҚҚ CDR-102 технологиясын  қолдану, ең алғаш  1979 ж. «Коноко Спешиалити Продактс Инк.» (АҚШ)  компаниясымен Трансаляска  мұнай құбырында жүзеге асырылды.   Сонымен қатар 1985ж. осы компания мамандары Лисичанск-Тихорецк құбырының  соңғы учаскесіне  D_y=700 мм диаметрлі CDR-102 қоспасын енгізді. Белгіленген қысым кезінде және  43 ppm қоспасының концентрациясы кезінде өнімділік 24 % артты.   Бірақ кейін 68 ppm қоспасының концентрациясын көбейту нәтижесі, үйкеліс шығынының тиімділігін бермеді.  Ал ВИОЛ қоспасы «Александровское-Анжеро-Судженск» (1991 ж., D_y=1200 мм)  және «Тихорецк-Новороссийск» (1993 ж., D_y=500 – 800 мм) мұнай құбырларында сынақтан өткізілді. Бұл ретте  70 ppm қоспасының концентрациясында ағызу қабілетінің 22 – 24 % жоғарлағандығы байқалды.  Қоспаны құбырға енгізу мөлшерлеу нүктесінде қысымның бір қалыпты төмендеуімен қоса жүргізілді. Мұнайдық соңғы пункінде резервураға қабылдау кезінде тұрақты қысым қалыптастырылғандығына қарамастан, жақын сорғы бекетінің шыға берісінде де жуықтап алғанда осындай шамаға  қысым түсті. Осылайша үйкеліске қысымның өзгеруі қоспаны енгізу нүктесінен төмендетілді.

 

 

3.2 Мөлшерлеуші жабдық

 

FLO XL™ турбулентке қарсы қоспаны орнату – жоғары қысымды мұнай құбырына өнімді жүктеуге арналған агрегатталған сорғы жүйесі.  Стандарттық орнатуға: қосарланған поршеньдік мөлшерлеуші сорғы, рециркуляторлық сорғы,  PID реттегіш, поршень жүрісін электрондық реттегіш,  жиынтық шығын өлшегіш, электромотор стартері және қысымды өшіктіру жүйесі жатады.

MMRoyal® қосарланған поршендік мөлшерлеуші сорғы. Негізгі бөлшектері:

• тат баспайтын болаттан жасалған поршеньдер;
• тұрақты айналымды жетек;
• сорғының айдаушы бөлшегі;
• поршень жүрісін электрондық реттегіш.

Сорғының айдаушы  бөлшегінің конструкциясына: алынбалы шығыс және кіріс жабқыш қақпақтар, айдау және сору жақтарындағы қайта  жіберу тесігі, сонымен қатар  қысымды  өшікрітуші және артық тегурінді  сорғының шыға берісіне қайта жіберуші ішкі жүйе кіреді.

Электрожетек және стартер. Агрегат 50 Гц жиілікті 240,380 айнымалы тоқтың 1140 немесе 1750 айнал/мин жиілігінде жұмыс істеуші жарылу қаупі жоқ электроматормен жабдықталған.

Құбырлық байланыс (манифольд). Сорғының кірісі – құбыр (тат баспайтын болат 40),  сорғының айдаушы келте құбыры – тат баспайтын болат 80. Сіңіруші құбыр 40 маркалы тат баспайтын болаттан жасалынады. Айдаушы құбыр 80 маркалы тат баспайтын болаттан жасалынады. Құбырлық байланысқа: сіңіру және айдау құбырындағы айналым қақпақтары мен манометрлерді, сондай-ақ бірінің жөндеу жұмысы кезінде сорғылардың бір-бірінен оқшаулауды қамтамасыз етуге арналған, әр сорғының сіңіруші, айдаушы жақтарындағы шар тәрізді шүмектер кіреді.

Milton Roy (ECC) өнімділікті электрондық реттегіш (поршень жүрісін реттегіш). Поршень жүрісінің ұзындығын автоматты түрде реттеуді қамтамасыз етеді. ЕСС поршень жүрісі ұзындығының микрометриялық индекаторы және қолмен реттегішкуе қосылу қарастырылған.

Рециркуляциялық сорғы ННШ5-25/6 (Б-1). Рециркуляциялық сорғы контейнерде өнімді рециякуляциялау (араластыру) үшін және мөлшерлеуші сорғыларда сіңіру кезінде тірек құру үшін қолданылады.

Өнімділікті электрондық  реттегіш (поршень жүрісін реттегіш). Сорғының поршень жүрісінің ұзындығын автоматты реттеу Milton Roy компаниясының өнімділікті электрондық реттегішімен (ЕСС) және Moore 348 PID бақылаушысымен қамтамасыз етіледі. ЕСС жүрістің жергілікті микрометриялық индикаторлары және қолмен реттегіші бар.  Олар               4 – 20 мА стандарттық басқарушы кіріс дабылын қолданып,  стандарттық жарылу қаупі жоқ NEMA 4 корпусына түйінделген. Оған қоса, әр ЕСС поршень жүрісінің шын мәніндегі шамасын ағымдағы бақылауды жүргізуге арналған тұрақты тоқтың 0 – 5 Вольт дабылын қалыптастырады.