Мұнай кен орнындағы құбырлардың жіктелуі

2.10 Мұнай кен орнындағы құбырлардың жіктелуі

1. 
   тағайындалуы бойынша – мұнай құбыры, газ құбыры, мұнай-газ құбырлары;
   
2. 
   сұйық қозғалысының сипатына қарай – мұнай, газ және судың араласқан және бөлек қозғалысымен;
   
3. 
   арын сипатына қарай – арынды және арынсыз;
   
4. 
   жұмысшы қысымның шамасына қарай – жоғары қысымды 6,27 МН/м² (64 кг/см² ), орташа қысымды орташа қысымды 1,55 МН/м ² (16кг/см² және төмен қысымды 0,588 МН/м² (16кг/см²);
   
5. 
   төселу әдісіне қарай – жер асты, жер беті, аспалы және су асты құбырлары.
   
6. 
   қызметіне қарай:
   

б) мұнай, газ және мұнай – газ – су жинаушы коллекторлар;

в) тауарлы (транзитті) мұнай құбырлары.

Қабат қысымын ұстап тұру мен эксплуатациялық скважиналардың фонтандауын ұзарту мақсатында айдау скважиналарына су тарататын және беретін құбырлар келесі категорияларға бөлінеді:

а) өз бастауларын екінші көтерілімнің сорапты стансасынан алатын магистралды су құбыры;

б) магистралды су құбырларынан шоғырлы сорапты стансаларға (КНС) дейін төселетін жеткізуші су құбырлары;

в) шоғырлы сорапты стансадан (КНС) айдау скважиналарына дейін төселетін таратушы су құбырлары;

г) жұмыстың гидравликалық үлгісі бойынша тармақталмайтын жай құбырлар және тармақталатын күрделі құбырлар. Сонымен қатар тұйықталған (сақиналы) құбырлар да кұбырларға жатады.

Мұнай кен орны алаңын орналастырудың жобасын жасаған кезде ең алдымен берілген кен орнының игеру жобасында қарастырылған скважиналардың орналасуы басшылыққа алынады.

Аймақтағы құбырдың жағдайын анықтайтын желі құбырдың трассасы болып табылады. Аймақтың жоспары немесе картасына түсірілген бұл желі трассаның жоспары деп аталады.

Егер аймақтың жер бедері мүмкіндік берсе күрделі шығындарды азайту үшін құбырлардың трассасын табиғи және жасанды кедергілерді қиып өтуінің минимал санымен және жүретін жолдарға максимал жақындықпен түзусызықты белгілейді. Көбінесе жоғарыда аталған барлық талаптарды бір уақытта қанағаттандыру қиын. Сол кезде құбырларды төсеу трассаларының бірнеше нұсқалары қарастырылады да, техника-экономикалық салыстыру жолымен тиімдірегін таңдайды.

Сол сияқты кен орында құбырларды жобалау келесідей негізгі сәттерден құралады:

1) құбырлардың трассаларын таңдау;

2) құбырдың тік бағытта орналасуын оның кез-келген нүктесінде теңіз деңгейіне қатысты сипаттайтын көлденең қималарын тұрғызу;

3) құбырлардың есептік диаметрлерін, сонымен қатар құбырлар бойынша мұнай, газ және судың шығындарын анықтау;

4) мұнай-газ-су құбырларының жылулық және механикалық есебі.

Өздігінен ағатын құбырлар қазіргі уақытта қолданылмайды. Әрине бұл құбырлардың трассаларын таңдау туралы жалпы түсінік. Себебі, көне кен орындарда олар әлі де пайдаланылады.

Өздігінен ағатын жинаушы коллектордың трассаларын таңдағанда әдетте мұнай қозғалысының бағытына қарай аздап еңістігімен шектеледі және таулар мен жоталардың болуы олардың жолын едәуір ұзартады. Қызмет ететін топтық өлшеу пунктерінің саны да өседі.

Арынды - өздігінен ағатын коллектордың трассаларын таңдағанда қабылданған еңістер коллектордың өнімділік қасиетін азайтатын “газ қапшықтарының” түзілуін есепке алмайды.

Еркін - өздігінен ағатын коллектордың трассаларын жобалағанда мұнайдың қозғалысы құбырдың көлденең қимасын толтыратын учаскелерден алшақтаған жөн. Себебі бұл жағдайда коллектордың өтімділік қасиеті төмендейді.

Жобаланатын арынды құбырлардың трассалары неғұрлым қысқа болуы қажет. Бұл құрылыс кезінде, әсіресе пайдаланғанда ыңғайлы.

Сораптар арқылы мұнай айдалатын тауарлы мұнай құбырының трассаларын жобалағанда талаптар аз қойылады.

Мұнайдың жоспарланған тасымалдану көлемін қамтамасыз ететін өздігінен ағатын мұнай құбырларын таңдауға қатал талаптар қойылады.Оларды есептеу де қиын.

2.12 Тік гравитациялық сепаратордың сұйық өткізу қабілетін есептеу.

Жалпы алғанда сұйықпен ілесетін газ түйіршіктерінің шамасы мына үш факторға байланысты болады:

1. 
   сұйықтың тұтқырлығы;
   
2. 
   сепарациялық құбырдағы қысым;
   
3. 
   сепаратордағы сұйықтың деңгейінің көтерілу жылдамдығы
   

Айырудың термодинамикалық жағдайы мынадай: P= 1,6МПа T= 293 ⁰C

Мұнайдың көлемдік шығымы – q_H= 180 т/тәулік, тығыздығы –ρ_H= 850 кг/м³, газдың әдеттегі жағдайдағы тығыздығы – ρ₀= 1,21 кг/м³, тұтқырлығы μ_г= 0,014 Па*c, сығылу коэффициенті – z = 1

Табу керек: газ ағынындағы мұнай тамшыларының шөгу жылдамдығы, қондырғының газды өткізу қабілеті, сұйықтың ішінен бөлініп шығатын газ түйіршіктерінің диаметрі.

Термодинамикалық жағдайға байланысты газ тығыздығының өзгеруін табамыз.

ρ_г= ρ₀*РТ₀/Р₀Т*1/z= 1,21*1,6*10⁶*273/0,101325*10⁶*293*1= 17,8 кг/м³

(2.1)

Мұндағы ρ₀ - газ тығыздығының стандарттық жағдайдағы мәні, кг/м³.

υ_r=dн² (ρ_ж –ρ_г)g/18 μ_г= (24*10^-1)²*(850-17,8)*9,81/18*0,014= 0,000019м/с (2.2)

υ_r=υ_r/1,2=0,000019/1,2=0,000016м/с (2.3)

V₀= 86400 υ_r πD² PT₀/ 4P₀T=

86400*0,000016*3,14*(1,2)²*1,6*10⁶*273/4*0,101325*10⁶*293*1=

230м³/тәулік. (2.4)

Мұнайдың сепаратор ішіндегі деңгейінің көтерілу жылдамдығы, скважинадан өндіретін өнімнің өнімділігіне байланысты формула бойынша:

υ_H=q_H/86400ρ=180/86400*0,785(1,2)²=0,00184м/с (2.5)

болып шығады.

Гравитациялық сепараторды есептегенде негізгі шарт болу керек, өйткені сұйықтың ішіндегі газ тезірек жоғары көтерілуі керек. Сондықтан да сұйықтан бөлінетін газдың жылдамдығын 1,2-ге көбейеді деп аламыз (а= 1,2)

Стокс формуласы бойынша жоғарыдағы алған коэфициентпен

d_г= √18 μ_H υ_г / (ρ_H-ρ_г) g= √18*11*10^-3 *0,002208/ (850-17,8)*9,81= 0,00231м

(2.7) мәнін таптық.