Парафиннің шөгінуі
Фонтанды ұңғыма жұмысы кезіндегі қиыншылықтар: парафиннің шөгуі
Фонтанды ұңғымаларды пайдалану барысында жиі кездесетін қиыншылықтарға мұнайдан парафин мен тұздың шөгуі, құмның шығуы және газдың кенеттен (жарылып) бөлінуі жатады. Олардың ішінде ең кең таралған әрі өндірістік шығынды арттыратын мәселенің бірі — парафиннің шөгінді түрінде түсуі.
Мұнайдың парафин мөлшері бойынша жіктелуі
Парафинсіз
Парафин мөлшері массасы бойынша 1%-дан аз.
Аз парафинді
Парафин мөлшері массасы бойынша 1–2%.
Парафинді
Парафин мөлшері массасы бойынша 2%-дан көп.
Кен орындарындағы мысалдар
- Түймазы мұнай кен орнындағы сусыз девон мұнайында парафин мөлшері шамамен 3,7–5,5%. Қабаттар бойынша: D1 — 5%, Dn — 6%, турмейлік — 1,9%, көміртасқыш — 3,7%.
- Маңғышлақ кен орындарында (Өзен, Жетібай) парафин мөлшері 15–20%-ға дейін жетеді.
Парафин шөгінділері қайда және неден түзіледі?
Парафині жоғары мұнайды өндіру кезінде парафин құбырлардың ішінде, құбырсырты кеңістікте, шығарушы желілерде және резервуарларда шөгінді түрінде жиналып, ағынға кедергі келтіреді. Парафинді шөгінділердің құрамы күрделі: олардың ішінде парафин, мұнай, мұнайдың шайырлы компоненттері, сондай-ақ су, қатты бөлшектер, саз және құм болады.
Өндірістік әсері
Мұндай шөгінділер ұңғыманың қалыпты жұмысын бұзады, жөндеу үшін тоқтатуға мәжбүр етеді және соның салдарынан мұнай өндіру көлемі төмендейді. Башкирия жағдайында кәсіпшілік жабдықтарын депарафинизациялауға кететін шығындар өндірілетін мұнайдың өзіндік құнының шамамен 10%-ын құрауы мүмкін.
Шөгудің тереңдігі және дебитке ықпалы
Шөгудің басталуы
Көбіне 800–900 м тереңдікте байқалады.
Ең көп жиналу аймағы
100–200 м шамасында шөгінділер жиі кездеседі.
Мысал
Диаметрі 73 мм фонтанды лифт 75 т/тәу дебит кезінде 5 тәулікте толық парафинденуі мүмкін.
Жиналатын парафин мөлшері
Осы уақыт ішінде лифт ішінде 1000 кг-нан астам парафин жиналуы ықтимал.
Дебиттің төмендеуі
Ұңғыманың орташа дебиті 50 т/тәу-ге дейін төмендеуі мүмкін.
Парафиннің бөлініп түсуіне әсер ететін факторлар
Кейбір жағдайларда парафин мұнайда еріген күйде болады. Қысым мен температура төмендегенде бастапқы физика-химиялық тепе-теңдік бұзылады. Соның нәтижесінде парафин ерітіндіден алдымен мұнай ішінде қалқып жүрген ұсақ кристалдар түрінде бөлініп, кейін жабдықтың қатты беттеріне жабысып, шөгіндіге айналады.
Негізгі механизм
- Лифт бойымен температураның түсуі көбіне мұнайдан газдың бөлінуімен байланысты.
- Ұңғы түбінен сағаға дейін газ көпіршіктерінің қозғалысы қысымның төмендеуін күшейтеді.
- Сағалық қысымның төмендеуі де парафиннің бөліну процесін жеделдетеді.
Парафинмен күрес тәсілдері
1) Тегіс жабындар қолдану (адгезияны азайту)
Парафинмен күресудің бір бағыты — парафиннің кедір-бұдыр беттерге жабысып қалу қасиетін әлсірету. Ғалымдар С.Ф. Люшин мен В.А. Рассказов тегіс беттерде парафиннің шөгуі айқын байқалмайтынын анықтаған. УралНИТИ және ОФВНИИККанефтегаз институттарының, сондай-ақ «Башнефть» және «Түймазынефть» НГДУ бірлестіктерінің ғалымдары СКҚ ішкі бетіне жағылатын материалдардың рецептураларын әзірлеп, оларды енгізуге арналған құрылғылар жасаған.
Шыны
Температураға төзімді, қышқылға берік, бірақ морт. Ұңғымадағы үлкен күштер және металл мен шыны деформациясының айырмашылығы салдарынан шыны қабат ажырап, тығындар түзіп, шашырауы мүмкін.
Эмаль
Шыныға қарағанда берік, агрессивті сұйықтарға төзімді, бірақ механикалық әсерден бұзылуы мүмкін. Шыны/эмаль жағу үшін құбырды 700°C және одан жоғары температурада қыздыру қажет, бұл металл құрылымын өзгертіп, беріктігін төмендетеді.
Эпоксидті шайыр
Серпімді материал, шамамен +100°C температурада жағылады. Жабынды кәсіпшілік шеберханаларда жағуға болады. Бетті сапалы дайындап, материалды дұрыс таңдағанда жабын ұзақ мерзімді әрі сенімді болып, парафин түзілуіне қарсы тұрады.
2) СКҚ ішкі бетін қырып тазарту (қырғыш жүйелер)
Парафинмен күрестің кең таралған тәсілдерінің бірі — СКҚ ішкі қабырғасындағы парафинді периодты түрде қырып тастау. Осы мақсатта арнайы лебедкамен түсірілетін, үздіксіз тілулі қырғыштан, уақытты бағдарламалық реледен және соңдық сөндіргіштерден тұратын толық жүйелер жасалған.
Жұмыс принципі
- Қырғыш төмен түскенде диаметрі кішірейіп, шөгінді болса да еркін өтуді қамтамасыз етеді.
- Қайта көтерілгенде диаметрі ұлғайып, қабырғадағы парафин қабатын кесіп, сылып түсіреді.
- Қырғыштар кейбір мұнайлы аудандарда бүгінге дейін қолданылады.
3) Жылумен тазарту (қозғалмалы депарафиндеу агрегаты)
Сағалық арматураны және парафинденген құбырларды тазартудың тиімді тәсілі — қыздырғышы бар автомобиль негізіндегі қозғалмалы депарафиндеу агрегатын қолдану. Қыздырғышта құбыр орнатылып, сол арқылы айдалатын сұйық қажетті температураға дейін қыздырылып, ұңғымаға бағытталады.
Циркуляция режимі
Агрегат циркуляцияға қосылғанда ұңғымадан шығатын сұйық пешке жіберіледі, шамамен 100°C-қа дейін қыздырылады да, ұңғыманың құбырсырты кеңістігіне қайта айдалады. Циркуляция процесі кезінде ұңғыма оқпаны мен СКҚ ішкі беті жылумен тазаланады.