Әлібеков наурызбай бекқожаұлы мұнай тасымалдау құбырларындағы парафин шөгінділерін еріту жабдықтарын орналастыру жобасы

ӘОЖ 665.637.7:621.6.033

Қолжазба құқығында

Әлібеков наурызбай БЕКҚОЖАҰЛЫ

Мұнай тасымалдау құбырларындағы парафин шөгінділерін еріту жабдықтарын орналастыру жобасы

6М072400– Технологиялық машиналар мен жабдықтар (сала бойынша)

мамандығы бойынша техника ғылымдарының магистрі

академиялық дәрежесін алу үшін дайындалған диссертациясының

рефераты

Ғылыми жетекші: техника ғылымдарының

кандидаты Ахметов Н.Х.

Қазақстан Республикасы

Қызылорда, 2013 ж.

Жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің Политехникалық институты, «Мұнай және газ өнеркәсібі машиналары мен жабдықтары» кафедрасында орындалған.

Ғылыми жетекшісі: техника ғылымдарының

кандидаты Ахметов Н.Х.

Ресми оппоненті: техника ғылымдарының

кандидаты Н.Т.Сейтханов

орғау «___» _____________2013 ж. сағ. ____ -де Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде болады.

Мекен жайы: 120008, Қызылорда қ., Абай даңғылы 66, №5 оқу ғимарат, Политехникалық институт, № ______ дәрісхана.

Магистрлік диссертация Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінің ғылыми-техникалық кітапханасына қойылады.

Кіріспе

Диссертацияның құрылымы мен көлемі. Диссертациялық жұмыс мазмұны мен мақсат-міндеттеріне сәйкес кіріспеден, төрт бөлімнен, қорытынды мен пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыс көлемі 85 бет,32 сурет, 9 кесте, 71 библиография келтірілген.

Диссертацияның өзектілігі. Қазіргі таңда мұнай кен орындарындағы жиі кездесетін проблемалардың бірі мұнай тасымалдау құбырларындағы асфальтенді шайырлы парафинді шөгінділер болғандықтан, олармен күресу мақсатында белгілі аралықта құбырларды қыздыру және де қосымша магнит өрісі арқылы өңдеу қондырғыларын орналастыруды жобалау жұмыстың маңыздылығы мен өзектілігін көрсетеді.

Сонымен бірге мұнай өндіруші обьектілері тазалау қондырғыларымен, алдын-ала жабдықталып іске қосылғанымен, мұнайды өндіру және тасымалдау кезінде қоршаған ортаға кері әсерін тигізетін заттардан және іс-әрекеттерден толық арыла алмай отырғаны анық. Сондықтан, табиғи жағдай үшін шығыны аз, тиімді технико-технологиялық шешімдерді іздестіру қажет.

Осы мәселеге байланысты мұнай өндірісі аймақтарындағы мұнай жинау және тасымалдау құбырларын тиімді пайдаланып, ондағы қолданылатын технологиялық жабдықтарды жетілдіру мақсатында жаңа ғылыми-техникалық жетістіктерді пайдаланып, құбырларда түзілген парафинді шөгінділерді қыздыру арқылы ерітіп жіберудің технологиялық жүйесін жасау қажет.

Диссертациялық жұмыс Қорқыт Ата атындағы Қызылорда мемлекеттік университетінде орындалған.

Диссертациялық жұмыстың мақсаты. Мұнай тасымалдау құбырларындағы парафин шөгінділерін еріту жабдықтарын орналастырудың технологиялық жүйесінің тиімділігін ғылыми тұрғыда жетілдіру.

Жұмыстың идеясы. Мұнай тасымалдау құбырларындағы парафин шөгінділерін еріту жабдықтарын орналастырудың технологиялық жүйесін жетілдіру арқылы парафин түзілуді болдырмау.

Зерттеу нысаны. Мұнай өндіру кеніштеріндегі мұнай тасымалдау құбырлары.

Зерттеу аясы. Мұнай тасымалдау құбырларындағы парафин шөгінділерін еріту және ыдырату жабдықтары.

Диссертациялық жұмыстың идеясына байланысты төмендегідей міндеттер қойылды:

құбырлардың ішкі бетіне парафин шөгіндісінің жабысқақтық қасиетін азайту мақсатында көмірсутегінің құрамын зерттеп, оларды қыздыруға арналған технология мен жабдықты ұсыну;
технологиялық жүйе механизмдерінің тиімділігін жетілдіру.

Зерттеу әдістері: құбырларда түзілген парафинді шөгінділерді зерттеуге арналған әдебиеттерге, патенттерге талдау жасау; арнайы зертханаларда физика-химиялық зерттеулер мен олардың нәтижелеріне талдаулар жасап, өндірістік-тәжірибеде сынақтар өткізу.
Қорғауға ұсынылған ғылыми қағида:

- парафин шөгінділерінің құбыржелісінің беткі бөлігімен жанасуы қоршаған ортамен мұнай ағынының арасындағы температура айырмашылығына және парафиннің бөліну көлеміне байланысты.

Ғылыми жаңалық:

- құбыр желісінің беткі бөлігінде парафин шөгінділерінің жанасуы, температура мен қысым айырмашылығына және парафиннің бөліну көлеміне пропорционалды өсетіні анықталды;

- Мұнай тасымалдау құбырларындағы парафин шөгінділерін жою үшін магнитті өңдеу әдісінің тиімділігі анықталды.

Жұмыстың өндірістік маңыздылығы. Қызылорда облысы аумағындағы мұнай өндіру кеніштеріндегі көмірсутегі құрамы негізінен жоғары парафинді болып табылады. Осыған байланысты тасымалдау құбырларында кездесетін түйінді мәселелерді шешуге қатысты жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде, парафинді шөгінділерді еріту мүмкінділігі көрсетілді. Бұл ұсыныстың басқа да кеніштерде қолдануларына әбден болатындығына көз жеткізілді.

Өндіріске енгізу дәрежесі. Зерттеу жұмыстарының нәтижелері өндіріске енгізуге ұсынылады.

Ғылыми қағидалардың қорытындылары мен ұсыныстардың негізделгендігі және сенімділігі. Зертханалық тәжірибе жұмыстары мен олардың нәтижелері өңделіп, қорытындылар мен ұсыныстарға сай негізделген.

Автордың ғылымға қосқан жеке үлесі:

зерттеу жұмыстарының мақсаты мен міндеттерінің қойылуы;
мұнай кен орындарындағы парафинді шөгінділерді ерітуге арналған технологиялық жүйенің механизмдерінің жетілдіруі;
ұсынылған технология бойынша жабдықтың тиімді параметрлерінің анықталуы.

Зерттеу нәтижелерінің басылымдарда жарық көруі. Диссертацияның негізгі мазмұны бойынша 2 ғылыми мақала жарияланды.
Жұмыстың негізгі мазмұны

Кіріспе диссертациялық жұмыстың өзектілігі, жұмыстың мақсаты мен міндеттері, зерттеу әдістері мен ғылыми жаңалықтары және жұмыстың өндірістік маңыздылығы негізделген.

Бірінші бөлімде мұнай өндіру кеніштеріндегі парафинді мұнайды өндіріс ішінде және магистралды құбыр арқылы тасымалдау жүйесі мен олардың қазіргі жағдайына шолу жасау шаралары қарастырылған.

Осы мақсатта әдебиеттерге шолу жүргізу нәтижесінде мұнай өндірісіндегі құбырларда түзілетін парафин тәріздес шөгінділердің қоршаған орта мен құбырдағы сұйықтың температурасының және қысымның төмендеп, өзгеруіне байланысты көптеп жиналатыны байқалған.

Қазіргі уақытта осы парафинді шөгінділердің жиналу көлемін азайту мақсатында, мұнай өндіру мен тасымалдау жұмыстарының барлық кезеңінде мұнай құрамына және тасымалдауға арналған құбырлардың тозу дәрежесіне шолу жасап, ғылыми негізде тиімді тасымалдау жүйесін қарастыру қажет болып табылады.

Парафинді мұнай шөгінділерін еріту немесе оларды химиялық, термиялық немесе механикалық өңдеу шараларын қолданудың ең бастысы, тиімді технологиясын таңдау қарастырылған. Осы мәселелерді түбегейлі зерттеп, сараптай отырып, парафинді мұнай шөгінділерін жою арқылы тиімді пайдалану әдістерін қарастыруымыз қажет. Көп жылғы жинақталған тәжірибелердің негізінде, тасымалдау құбырларындағы парафинді мұнай шөгінділерін жоюда сағалық пештерді орнату мен бірге магнитті өріс беру арқылы ыдырату әдістері өте тиімді екені белгілі болды.

Дегенмен де, осы мәселелерді түбегейлі зерттеп, сараптай отырып, парафинді мұнай шөгінділерін арнайы технологиялық жабдықтар бойынша ерітіп, жою технологиясының механизмдерін жасау негізгі мақсат болды.

Бұл, біріншіден - ұсынылған конструкция бойынша қондырғының тиімді параметрлерін анықтауды, екіншіден – тұтқырлығы жоғары ортаны құбыр арқылы тасымалдауға кететін қуатты азайтады, үшіншіден – оны басқа да кеніштерде қолданып, уақытты үнемді пайдалануға болатынына көз жеткіздік.

Қазіргі таңда парафин шөгінділерін жоюға қажетті технологиялық жабдықтарды өндірісте қолдану мәселесі толық шешілмей тұр. Сондықтан, зерттеу міндеттерінің бірі осы мәселелерді шешуге арналды және ол ерекше ғылыми ізденіс туғызды.

Құбырдағы сұйықтың температуралық өрісінің сипаты оның ағын режиміне толық тәуелді болады. Температураның төмендеуіне байланысты мұнайдың тұтқырлығы арта түседі, ал олай болса, оны құбырлармен тасымалдау кезінде гидравликалық кедергісі де өсе түседі. Құбыр өсіне қарағанда, оның қабырғасына таяу (жақын) сұйық ағынының температурасы төмен болады. 1-суретте температураға байланысты құбырдағы сұйықтың ағым жылдамдығының таралуы көрсетілген.

Сурет 1. Мұнай температурасының оның құбырдағы ағын жылдамдығының таралуына әсері.

1 - мұнайдың изотермиялық ағыны; 2- тұтқыр мұнайдың қыздырылуы; 3- тұтқыр мұнайдың салқындауы, 4- құбыр қабырғасы.
Ұңғымадан келетін мұнайдың температурасы көптеген факторларға: ұңғы тереңдігіне, оның шығымына, геотермиялық градиентке, газ факторына, сулану дәрежесіне және басқа да жағдайларға байланысты болады. Бұл есеп жүргізуде қиындық тудырады. Осыған байланысты жинау жүйесін жобалау барысында: кен орны ауданындағы жылдық ауа температурасын, топырақтың қату (тоңының) тереңдігін, ұңғылар шығымын, ұңғылар сағасындағы температураны ескере отырып, өнімнің сулану дәрежесін талдай отырып, сондай-ақ сағалық және жолшыбай орнатылатын қыздыру пештерін қолдана отырып, құбырларды төсеудің тиімді вариантын табамыз. Сонымен бірге экономикалық факторларды да ескерген жөн, яғни мұнай құбырын төсеу тереңдігін азайтқан кезде жер жұмыстарының құны тез қысқарып және ақау орнын табу және оны жою жеңілдейді.

Республикамыздың батыс және оңтүстік аудандарында құрамында парафині көп бірқатар кен орындары ашылып, игерілуде. Мұндай мұнай құбыр бойымен қозғалғанда гидравликаның белгілі заңдарына бағынбайды. Осы кен орындарының кейбірінің мұнайы құрамындағы парафиннің мөлшері 25%-ға, ал шайыры 55%-ға жетеді. Құбырлармен мұндай мұнайларды тасымалдаудың өзіне тән ерекшелігі бар және көп қиындықтар тудырады.

Екінші бөлімде зерттеу обьектілері ретінде Оңтүстік Торғай ойпатында орналасқан Құмкөл, Арысқұм, Ақшабұлақ және Ащысай мұнай-газ кен орындары таңдалып алынды. Жоғарыда аталған кен орындарының мұнайы жоғары парафинді және күрделі параметрлі мұнай түріне жатады. Газдан ажыратылған мұнай сипаттамасын негіздегенде қату температурасы және құрамында жоғары молекулалы парафиндердің өте көп екені анықталды. Бұл параметрлердің толқу диапазоны кен орнындағы объектілер бойынша өте үлкен және мұны түсіндіру өте күрделі болады. Таңдап алынған зерттеу материалына бұл параметрлерді құбырдың гипсометриялық жағдайда орналасуымен де байланыстыру мүмкін болмады.

Парафин шөгінділерінің түзілу қарқындылығы уақытқа және тереңдікке байланысты өзгеруі мүмкін, бір немесе бірнеше факторларға тәуелді, сол себептен шөгіндінің саны мен сипаттамасы әр уақытта тұрақты болмайды.

Уақыт өте парафиннің шөгу жылдамдығы мен көлемі артады. Парафиннің қарқынды шөгуі процестің басында байқалады, осыдан кейін шөгіндінің өсу жылдамдығы парафин шөгінділерінің қалыңдығының жоғарылауы әсерінен мұнайдың сыртқы ортаға берілетін жылу бергіштігі төмендеуіне байланысты азаяды. Іс-тәжірибе көрсеткендей, негізгі асфальт-шайыр-парафин шөгінділері түзілетін обьектілерге - ұңғымалық сораптар, сорапты-компрессорлық құбыр, ұңғыманың шығу желісі, өндірістік мұнай жинау резервуарлары жатады. Парафиннің қарқынды шөгетін орны сорапты-компрессорлық құбырдың ішкі қабырғасы. Тереңдіктің азаюына байланысты асфальт-шайыр-парафин шөгінділері құрамындағы асфальт-шайырлы заттар үлесі азаяды және механикалық қоспалар мен қатты парафиндер мөлшері жоғарылайды (Сурет 2).

Сурет 2 - Ұңғыма тереңдігі бойынша асфальт-шайыр-парафин шөгінділерінің шөгу динамикасы

Сурет 3 - Ұңғыма тереңдігі бойынша асфальтты-шайырлы заттар және парафин шөгінділері

«ПҚҚР» АҚ кен орындары аумағында жүргізілген зерттеу жұмыстарының нәтижесінде, диаметрлері әртүрлі құбырларда парафиннің қабырғаға шөгуі шамамен алғанда бірдей екені анықталған. Түзілген шөгіндінің қалыңдығы 500-900м тереңдіктен бастап жайлап жоғарылайды және ұңғыма сағасынан төмен 50-200м тереңдікте ең жоғарғы мәнге ие болады, содан кейін ұңғыма сағасы аумағында 1-2 мм қалыңдыққа дейін төмендейді (3-сурет).

Үшінші бөлімде Құбырлар арқылы әртүрлі сұйықтарды тасымалдауды жылдамдату үшін магниттік өрісті пайдалану қазіргі таңда тиімді әдістердің бірі болып табылады (4 сурет).

Сурет 4. Магниттік өрісті пайдаланудың тиімді әдістері
Көп жағдайда парафинді шөгінділерді жоюға арналған ингибиторларын сорапты ұңғымаларға қолданады, оның құбыр аралық кеңістікке орнатылған мөлшерлеуші жабдықпен береді.

Төртінші бөлімде Парафинді шөгінділермен күресудің белгілі әдістері белгілі болу үшін келесі жұмысты ұсынамыз: ұңғыманы магнитті өңдеу кезінде жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін тұрақты магнит өрісін қамтамасыз ету керек, магниттелген мұнай пайда болған шөгінділерді жууға қаблетті ол үшін құбыр аралы кеңістіктің кірісінде орнатылатын жабдық дайындалады.

Магнитті өрістің құбырдағы парафин шөгіндісіне әсерін анықтау мақсатында, зертханалық қондырғы жасалынды. Онда қыздырғыш арқылы екі шыны түтікшенің (4) ішінен парафинді мұнайды құю арқылы, оған магнит өрісінің әсерін анықтаймыз.

Зертханалық қондырғыға бірқалыпты температураны ұстап тұру мақсатында желдеткіш (9) орнатылған. Зерттелетін парафинді сұйықты жіберген уақытта қабырғада түзілген шөгінділерді фотоаппарат (10) көмегімен түсіріп, микроскоп (5) арқылы анықтаймыз (сурет 5). Түтікшенің бойында сұйық ағынының жылдамдығын анықтауға арналған репер қондырғысы орнатылған (сурет 6).

Магнитті өрістің әсерін зерттеу үшін капилляр түтікшенің ауызына магнитті жүйені (3) орнатамыз. Магнитті өрістің қарқындылығы магнит индукциясын өлшегіш Ш1-8 қондырғысымен үнемі анықталып отырады. Бұл жүйе магнит өрісінің тиімділігін қамтамасыз ету үшін жасалған. Эксперимент нәтижесінде тұрақты кернеуі 5750 эрстед болатын магнит өрісі пайдаланылды.

Сурет 5. Құбыр арқылы парафинді мұнайдың тұтқырлығына магнитті ағынның әсерін зерттеуге арналған лабораториялық қондырғының сұлбасы.

1 – тұтқыр сұйыққа арналған ыдыс, 50 мл; 2 – вентиль; 3 – магнитті жүйе; 4 – шыныдан жасалған модель; 5 – микроскоп; 6 – термометр; 7 – саңылайсыздандырғыш қаптама; 8 – реттегіш қыздырғыш; 9 – желдеткіш; 10 – фото аппарат камерасы.

Сурет 6. Екі жазық шыныдан құралған, аралары жұқа материалмен бөлінген мықты камера

Зерттеу әдістемесі: Зерттелетін парафинді мұнайды Арысқұм-Құмкөл магистралды құбырынан алынды, және оның температурасы мұнай құрамында алғаш парафин кристалдары түзіле бастағанға дейін жеткіземіз. Ағынның жылдамдығын анықтау мақсатында жүріп өту каналындағы белгіленген екі нүкте аралығы бойынша алынды. Ағынның жылдамдығы әр бір 15 минут сайын өлшеніп отырды.

Канал бойымен өте аз көлемдегі сұйық қозғалуы қиын болғандықтан, бұл тәжірибеде ол көзге байқалмады. Сол себептен бұл тәжірибенің нәтижесін бірнеше есе ұлғайтатын микроскоп көмегімен анықтауға тура келді.

Тәжірибелік сынақ жұмыстары магнит өрісін қолданбай және қолдану арқылы жүргізілді. Осының нәтижесінде келесі төмендегі факторлар анықталды:

мұнай құрамындағы АШПШ кристалдарының түзілу температурасы;
парафин кристалдарының түзілу ортасы және олардың өсу қарқындылығы;
шыны ыдыстан жасалған модел ішіндегі зерттелетін сұйықтың ағу жылдамдығы.

Барлық жағдай үшін қорап ішіндегі температураны (Құмкөл үшін, 60°С және Арысқұм үшін 50°С) кен орындарынан алынған нәтижелерге тең етіп алып жүргіздік. Реттегіш қыздырғыш арқылы температураны алғаш кристалдар түзіле бастағанша төмендетіп отырдық. Құмкөл кен орнынан алынған үлгі үшін парафин шөгінділерінің кристалдары 25°С, ал Арысқұм кен орны үшін 30°С болды.

Осы тәжірибеге сүйене отырып, парафинді мұнайды құбыр арқылы тасымалдау кезінде кездесетін қиыншылықтар өте күрделі, әлі де болса ғылыми тұрғыда заманауй қондырғыларды пайдаланып түбегейлі зерттеуді қажет ететін мәселелердің бірі болып табылатынын атап айтуға болады. Себебі, әр ұңғымадан немесе кен орнынан алынған мұнайдың құрамы мен қату температуралары әртүрлі болады.

7-суретте Арысқұм-Құмкөл магистралды құбырындағы мұнайды ағызғаннан кейінгі парафин кристалдары қалыптасуы фототүсірімдері, сұйықтық магнитті өңдеуден өтпеген жағдай, сұйықтық тұрақты өрісімен өңделген жағдайлары көрсетілген. Магнит өрісімен өңделмегенді зерттегенде, арын бойында 150 парафин кристализациясының орталықтары туындаған. Кедір-бұдырлығы жоғары арын қабырғаларына кристалдар зерттеудің басынан бастап қарқынды жүрген. Процесс басында ағын жылдамдығы болғандықтан, түскен парафин кисталдары сұйық ағынымен жұлынын кетіп отырады. Уақыт өте кристализация орталықтарының тығыздығы өсіп, ағын жылдамдығын түсірді. Ұқсас жағдайларда тұрақты магнит өрісімен ағынды өңдеу жұмысы жүргізіледі. Ол кезде арнада парафин кристалдарының жиналмайтыны, яғни АШПШ болмайтыны анықталады. Ағынның кіре берісі кезінде арна қабырғаларында қысқа уақытты ірі жалғыз кристалдарының түскені байқалады, бірақ олар бірнеше минуттың ішінде сұйық ағынымен жуылып кетіп отырады. Ол дегеніміз магнит өрісімен өңделген мұнай жуу қасиетіне ие болғаны, содан алдын-ала туындаған АШПШ-н қабырғаларға жуып алып кететіні жайында экспериментальды өндірістік мәліметтер расталып отыр.

Одан басқа, магнитті өңдеу кезінде модель қабырғасында өлшемі уақытқа байланысты ұлғаятын су тамшылары қалыптасқан (9, б). Бұл жұмыста бақыланып, теорияда дәлелденген эмульсияны магнит өрісімен өңдегеннен кенін сепарцияланудың үдеу құбылысы. Себебі жабдық бетін гидрофильдік, парафинің гидрофобты кристальдарын жабыстырмайды, қабырғада су тамшыларының туындауы АШПШ өсуіне кедергі болып, сондай-ақ парафин кристалдарының деспергациялануына негізгі магниттік әсерді күшейтеді.

Ыстық мұнай мен өңдеу АШПШ кең таралған әдісі, егер ұңғыма мұнайды жинау мен дайындау пунктерінен алыста орналасса, онда шығару желісіндегі мәселе күрделенеді.

Мұндай жағдайда ұңғыма мен жинау пунктінің арасында қыстыгүні тәулік бойы, жаздыгүні периодтты жұмыс істейтін пештері орналастырылады.

Көп жағдайда АШПШ ингибиторларын сорапты ұңғымаларға қалданады, оның құбыр аралық кеңістікке орнатылған мөлшерлеуші жабдықпен береді.
а) магнит әдісімен өңделмеген құбыр қимасы

б) магнит әдісімен өңделгеннен кейінгі құбыр қимасы

Сурет 7. Арысқұм-Құмкөл магистралды құбырындағы мұнайды ағызғаннан кейінгі парафин кристалдары қалыптасуы фототүсірімдері

Моделдегі құбыр түтікшенің ішінде сұйық ағынының жылдамдығы негізінен АШПШ шөгу көлеміне байланысты болады. Магнитті өріспен әсер етпей және әсер еткеннен кейінгі сұйық ағыны жылдамдығының уақытқа тәуелділігі 8 – суретте көрсетілген.

8 – суретте көрсетілгендей, магнитпен әсер еткенге дейін ағын жылдамдығы бірқалыпты төмендейді, ал өңдегеннен кейін ағын жылдамдығы өскенін көрсетеді. Сонымен бірге, құбырдағы сұйық ағынының өзгеруі, модел каналы бойынша АШПШ қабырғаға жабыспайтынын, немесе олар шөкпейтінін көрсетті.

Келтіріліп отырған қисықта, температураның өсуіне байланысты процестің тұрақталғанын көрсету болып табылады (айырмашылық шамамен 0,2 ден 1˚С дейін).

а) магнитті өріспен әсер етпегенде

б) магнитті өрсіпен әсер еткеннен кейін

Сурет 8. Магнитті өріспен әсер етпей және әсер еткеннен кейінгі сұйық ағыны жылдамдығының уақытқа тәуелділігі.
Құбыр қабырғасында АШПШ мен күресудің белгілі әдістері болу үшін келесі жұмысты ұсынамыз: құбырларды магнитті әдіспен өңдеу кезінде жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін тұрақты магнит өрісін қамтамасыз ету керек, магниттелген мұнай пайда болған шөгінділерді жууға қабылетті, ол үшін құбырдың кірісінде орнатылатын жабдық дайындалады. Ұңғыма өнімдерін жинау пунктінің арасы қашық болған жағдайда шығару желісінің басына бумен өңдеу агрегаттарын орнату ұсынылады.

Магнитті парафинге қарсы қолданылатын қондырғыны орналастыру орнын анықтау үшін (сурет 9) алдымен АШПШ шөге бастау қашықтығын анықтап алу керек.

Сурет 9. Магнитті депарафинизатордың схемасы МД-56Х108

Ол үшін тасымалдау құбырларының бойымен белгілі қашықтықта температураның өзгеру аралығын анықтау керек.

Ол үшін құбыр бойымен ағын температурасының өзгеруін анықтауға арналған келесі теңдеуді қолданамыз.

, (1)

мұндағы t – температура, ⁰С

h –есептелген жерден бастап алынған қашықтық, м;

 – құбырдың қисаю бұрышы, градус;

St – Стантонның өлшемсіз критериі:

, (2)

мұндағы Q_м – массалық сұйық ағынының көлемі, т/тәу.

10 – суретте құбыр бойымен температураның өзгеру графигі көрсетілген. Температураны өлшеу әр бір 100 метрден 200 метрге дейін жүргізілді.

Сурет 10. Есептелген және нақты температуралардың таралуы.

Негізгі қорытындылар мен ұсыныстар
Арысқұм және Құмкөл кен орындарындағы парфинді мұнайды тасымалдау кезінде құбырларда асфальтен шайырлы парафинді шөгінділермен күресу жолдарын зерттеу жұмыстары жүргізіліп олардың технологиясы жасалған:

1.Арысқұм кен орнында магнит депарафинизаторын пайдаланудың қысқа өтілімі Оңтүстік Торғай тобына жататын кен орындарының ұңғымаларында АШПШ мен күресу үшін магнитті өрісті пайдаланудың тиімділігін көрсетті;

2. АШПЗ шөгуі мен туындауы процесі магнит өрісінің әсерін зерттеу үшін әдіс пен лабараториялық қондырғы құрастырылды;

3. Мұнайда еріген немесе майда дисперсті күйде болатын су тұрақты магнит өрісінің әсерінен тамшыларға жиналатыны алғаш рет эксперементалды түрде дәлелденді. Ұңғыманың жағдайларда ол су өрістік жабдықтың бетін гидрофилдеп, онда АШПЗ шөгуіне кедергі бола алады;

4. Магнит өрісі мен өңделген мұнай жуушы қасиетіне ие болып туындаған АШПШ-ң жабдық қабырғасынан жуып ктетіні эксперементалда түрде дәлелденді. «ПЕТРО ҚАЗАҚСТАН ҚҰМКОЛ РЕССОРСИЗ» АҚ жұмысшы агентіне тұрақты магнит өрісі мен әсер ете отырып ұңғыманы ыстық мұнаймен өңдеу технологиясы жасалынды, және магнитті өріс арқылы өңдеу қондырғысы ұсынылды

5. АШПШ-нің физика-химиялық құрылымын және құрамын зерттеу үшін хромотографиялық, спектрометриялық және басқа әдістер қолданылды.

мұнай құрамындағы АШПШ кристалдарының түзілу температурасы;
парафин кристалдарының түзілу ортасы және олардың өсу қарқындылығы;
шыны ыдыстан жасалған модел ішіндегі зерттелетін сұйықтың ағу жылдамдығы.

Қойылған міндеттердің толық шешілгендігін бағалау. Қызылорда облысында орналасқан Арысқұм - Құмкөл мұнай кен орнындағы мұнай құбырларында парафин шөгінділерін жоюды жақсарту негізінде жасалған зерттеу мақсаттары мен міндеттері толығымен орындалған. Бұлар өз кезегінде, жұмыстың алдына қойылған мақсатына қол жеткізгенін көрсетеді.

Жұмыстың нәтижелерін нақты пайдалану бойынша ұсыныстар мен бастапқы мәліметтерді дайындау. Мұнай кен орнындағы тасымалдау құбырларында парафин шөгінділерін жою негізінде жылулық әдіске қосымша магнитті өрісті қолдану технологиясы мен жүйесі ұсынылады.

Орындалған жұмыстың ғылыми деңгейін бағалау. Мұнай құбырларында түзілген парафин шөгінділерін қыздыру арқылы немесе магнит өрісін қолданып жою жұмыстарын пайдалану кешенді түрде жүргізіліп отыр.

Жүргізілген зерттеулер нәтижесі көрсетіп отырғандай, алынған тәуелділіктер мен жасалынған әдістемелер, технологиялық моделді құрылғы мен жүйе жеткілікті дәлдікпен алынған технологияның тиімділігін тұжырымдайды. Осы ғылыми нәтижелер арқылы Қызылорда облысы Құмкөл мұнай кен орны аймағындағы мұнай тасымалдау жүйесін жақсартуға мүмкіндік береді. Ал бұл өз кезегінде жұмыстың жоғары деңгейін көрсетеді.

Диссертацияның негізгі мазмұны келесі жұмыстарда жарияланды:

Н.Б.Алибеков, Н.Х.Ахметов. Ұңғымада парафин шөгіндісін жою және болдырмау әдістерінің жіктелуі // Ақмешіт хабаршысы,- 2012, - №1.
Н.Б.Алибеков, Н.Х.Ахметов. Парафин шөгінділерін мұнай өндіру кезінде тазалаудың тиімді әдісі // Ақмешіт хабаршысы,- 2013, - №1.

РЕЗЮМЕ
Проект размещения оборудования предназноченных для растворения парафиновых осадков в нефтепроводах

Объем и структура диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 71 наименований. Работа изложена на 85 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 32 рисунка.

Актуальность проблемы. В настоящее время развитие нефтяной промышленности обусловлено значительными осложнениями при разработке нефтяных месторождений. Процессы сбора и транспортировки высокопарафинистых нефти, осложняются комплексом проблем, связанных с асфальто-смоло-парафиновыми отложениями (АСПО). Наиболее остро на месторождениях Южно-Тургайского прогиба стоит проблема борьбы с АСПО. Накопление АСПО в проточной части нефтепромыслового оборудования и на внутренней поверхности труб приводит к снижению отборов нефти, уменьшению межремонтного периода (МРП) работы скважин и эффективности работы насосных установок. Многолетняя практика эксплуатации скважин, добывающих парафинистую нефть, показала, что без проведения работ по предотвращению и удалению АСПО в трубопроводах, выкидных линиях и промысловых емкостях нельзя эффективно решать вопросы оптимизации добычи и сбора нефти. В этих условиях актуальной становится разработка новых технических средств и методов, направленных на предотвращение отложений в глубинно-насосном оборудовании, промысловых трубопроводах систем нефтесбора. Одним из перспективных методов борьбы с отложениями АСПО является применение магнитной обработки продукции скважин по сравнению с химическими методами он имеет одно большое преимущество, все более актуальное в последнее время – экологическую безопасность.

Диссертационная работа выполнялась в Кызылординском государственном университете имени Коркыт Ата.

Цель диссертационной работы. Повышение эффективности методов борьбы с асфальто-смоло-парафиновыми отложениями воздействием постоянного магнитного поля на скважинную продукцию при транспортировке нефти.

Основные задачи исследований.

Лабораторное исследование влияния постоянного магнитного поля на интенсивность образования и отложения АСПВ.
Проведение промысловых экспериментов по магнитному воздействию на продукцию скважин месторождений Южно-Тургайского прогиба Казахстана.

Методы исследования: Решение поставленных задач производилось в соответствии с общепринятой методикой выполнения научных исследований, включающей обобщение и анализ предшествующих исследований, разработку рабочих гипотез и концепций, аналитические, лабораторные и промысловые исследования, разработку технологии и методического их обеспечения.

Методы решения поставленных задач.

Решение поставленных задач производилось в соответствии с общепринятой методикой выполнения научных исследований, включающей обобщение и анализ предшествующих исследований, разработку рабочих гипотез и концепций, аналитические, лабораторные и промысловые исследования, разработку технологии и методического их обеспечения.

Научная новизна.

Создана лабораторная установка по исследованию магнитного воздействия на АСПО, которая позволяет определить температуру начала кристаллизации парафина дегазированной нефти, выявить целесообразность применения магнитной обработки для конкретных нефтей и определить необходимую напряженность магнитного поля.

Экспериментально подтверждается теоретическое положение о том, что в зависимости от содержания ферромагнитных частиц железа в продукции скважины, эффект от обработки магнитным полем может меняться, также магнитная обработка эффективнее, когда содержание парафинов меньше суммарного содержания в нефти асфальтенов и смол.

Практическая ценность.

На основании проведенных автором лабораторных исследований принято решение об использовании магнитных депарафинизаторов в нефтегазодобывающих месторождениях.

Summary
The project arrangements equipment to remove paraffin

deposition in oil pipelines

Volume and structure of dissertation: Dissertation work consists of introduction, four parts, basic conclusions and recommendations, bibliographic list of the used literatures, including 71 names. 85 pages of typoscript are expounded in the work which contains 9 tables, 32 pictures.

Actuality of work. At present, the development of the oil industry due to significant complications in the development of oil fields. The collection and transportation of oil vysokoparafinistyh are complicated by the complex problems associated with asphalt-resin-paraffin deposits (AFS). The most acute in the fields of the South Turgay depression is the problem of dealing with AFS. The accumulation of paraffin in the flow of oil field equipment and on the inner surface of the tube leads to a decrease in oil withdrawal, reduced turnaround time (MTBF) wells and efficiency of pumping system. Many years of experience of operating wells producing waxy crude oil, has shown that no work on the prevention and removal of paraffin in pipelines, flow lines and finishing vessels can not effectively solve the optimization of production and accumulation of oil. Under these conditions, one has to step up the production of new means and methods to prevent deposits in the deep-pumping equipment, commercial oil gathering pipeline systems. One of the promising methods to control sediment AFS is the use of magnetic treatment well production compared with chemical methods,it has one big advantage, all the more relevant in recent years - environmental safety. The thesis work was carried out at Kyzylorda State University Korkyt Ata.

The aim of work:

The aim of thesis is to Improve the effectiveness of combining asphalt-resin-paraffin deposits influence of a constant magnetic field on the borehole products during transportation of oil.

Idea of work.

• Laboratory investigation of the influence of a constant magnetic field on the intensity of education and deposits ASPS.

• Conduct field experiment on the magnetic effect on the production of well fields in the South Turgay trough Kazakhstan.

Object of research.

The solution of these problems is in accordance with generally accepted methodology of there search, including the compilation and analysis of previous studies, the development of working hypotheses and concepts, analytical, laboratory and field research, the development of technology and methods for their support.

The methods of research. Scientific novelty:

A laboratory is set to study the magnetic effect on the AFS, which allows you to deter mine the temperature of crystallization of wax dead oil, to identify the feasibility of magnetic treatment for certain oils and determine the required strength of the magnetic field.

The experiment confirmed that the theoretical situation that depending on the content of ferromagnetic iron particles in the production well, the effect of magnetic field treatment may paramagnetic treatment effectively when the content is less than the total paraffin content in as phaltenesand resins.

The practical value.

Based on laboratory studies conducted by the author one has decided to us magnetic dew axing oil and gas fields.