Дәрістер кешені (деріс тезистері, иллюстрацияланған және таратылатын материалдар; ұсынылатын әдебиеттердің тізімі)

№ 1-дәріс.

Тақырыбы: Кіріспе

Дәрістің мақсаты: мұнай, газ кен орындар туралы түсініктер.

Негізгі ұғымдары: мұнай-газ кешені, қор, экономика, энерго­ресурс.

Негізгі сұрақтары:

1. Пәннің мақсаты мен міндеті, оның іргелі және қолтанбалы пәндермен байланысы.

2. Қазақстанда ТМД және шет елдердегі мұнайгаз өндірісінің қысқаша даму тарихы.

3. Әлемдегі және Қазақстандағы мұнай саласының қазіргі жағдайына талдау жасау.

Мұнай мен газ кен орындарын пайдалану және игеру істері көп уақыттан бері жүргізіліп келеді. Мұнай мен газ ел экономикада өзекті орын алады. Мұнай мен газ туралы осы уақытқа дейін жинақталған мәлімет көп болғанымен олардың пайда болуы жайында деректер түбегейлі анықталып болған жоқ.

Физикалық шамаларды анықталатын қысым, температура және басқа факторладың әсер етуінен мұнай және газ бір күйден екінші күйге ауысады. Заттардың бір-біріне түрлену салдарынан сапа жағынан алғанда бұрын белгілі заттан басқа, өзіндік ерекшелігі бар жаңа өнім пайда болды. Сондай-ақ мұнай мен газ өздері түзілген тау жынысынан бөлек басқа жыныстарға бөлуінуге қабілетті. Осының барлығы олардың пайда болуын зерттеуді қиындатады. Мұнайдың пайда болуының органикалық және биографиялық (органикалық емес) бағытта зерттелген:

1) 1877 ж. Д.И.Менделеев мұнай мен газ органикалық емесе тұрғыда пайда болды деп тұжырымдады. Ол жоғар температура мен қысым жағдайында ауыр норбиттерге қызған су буы әсер еткенде жер қойнауында көмірсутектер түзілуі мүмкін.

2. 1759 ж. Мұнай мен газдың органикалық пайда болуын зерттеген ғалым М.Б.Ломоносов болды. Оның айтқаны жер қойнауында оттегінің жеткіліксіздігінен хайуанаттар мен өсімдіктердің қысым мен температураның әсері арқылы пайда болды - деді.

Мұнай мен газ туралы жалпы түсінік олардың құрамы және қасиеттері.

Мұнай мен газ тау жыныстары болып табылады. Басқа жанғыш шөгінді жыныстармен қосылып қоңыр және тас көмір шымтезек, сланец т.б. бірге олар каустобиолиттер тегін түзеді. Каустобиолиттер геологиялық уақытта дәуірлерге ертедегі органикалық өсімдіктердің қалдықтарынан жинақталып түзілген. Каустобиолит термині грек сөзі «каустос» - жану, «био» - тіршілік, «литос» - тас сөздерінен құралған. Бұл терминді енгізген неміс ғалымы Г. Потанье. Мұнай сұйық, газ тәрізді, қатты көмірсутекті заттарға тән күрделі табиғи қоспа болып келеді. Одан (СН) басқа мұнайдың құрамында азот, күкірт, фосфор, тағы да басқалар табылады. Кен орындарына байланысты мұнайдың құрамындағы көміртегі (С) мөлшері басым жағдайда 84 – 87% пайызын құрайды, мұнайдың құрамындағы сутегі (Н) мөлшері 12 – 14% пайыз. Мұнайдың барлық көмірсутек бөлігін көмірсутектердің 3 негізі тобы құрайды:

1. Парафинді (метанды);

2. Нафтенді;

3. Хош иісті (ароматты).

1) Парафинді. Бұған метан, парафин, алкан көмірсутектері жатады (CnH2n+2). Метанның жай жағайдағы 4-қатарлысы (CH4 – C4H10) газ күйінде, (С5Н12 – С17Н36) сұйық күйінде, одан жоғарғы, қатты кристалл күйінде болады. Егер мұнай құрамында 15 – 20% пайыз парафин болса, парафинге бай саналады (Өзен, Жетібай кен орындары). Парафин электр, радиотехника, қағаз, химия, былғары, тағы басқа өндірістерде пайдаланылады. Парафиннен жасанды май қышқылын және спирт алуға болады. Парафинді мұнайды құбырмен айдау қиын, оны жағармай ретінде қолдану тиімсіз.

2) Нафтенді. Бұл топқа құрамы күрделі алкендер СnH2n арқылы анықталатын көмірсутектер жатады. Оларға циклопентан, циклогексан топтары жатады. Цикло парафендерді қысқаша циклонды нафтендер деп атайды. Нафтендер барлық мұнайдың фракциялық құрамында кездеседі. Фракция – мұнайдың құрамдас бөліктері. Әртүрлі мұнайдың бензин және керосин фракцияларында циклогександардың 80 түрі анықталған. Нафтенді мұнай, ем мұнайы болып табылады.

3) Хош иісті мұнай. Бұл топқа бензол, толуол, этилбензол, тағы басқа көмірсутектер жатады (CnH2n-6).

Мұнайда металл қоспалары, оны жаққаннан кейін күлінде кездеседі. Темір Ғе, Са, Мg, Al, Cu, Na, Mn, Pb, тағы басқа металдар кездеседі. Мұнайдың негізгі физикалық қасиеттеріне: тығыздығы, тұтқырлығы, сығылуы жылулық қасиеттері т.б.жатады.

Жеңіл мұнайдың тығыздығы ρ=0,9 г/см³ дейін. Ауыр мұнайдың ρ-ы осыдан жоғары.

1848 ж. Биби-Эйбат кен орында ең алғашқы мұнай ұңғысы ашылған. (Семенов).

Тау жыныстарын бұзу жолымен ұңғыны салуды бұрғылау деп атады. Ұңғы дегеніміз - көлденең қимасы шеңбер болатын, ұзындығы диаметрінен бірнеше есе үлкен адамдардың түсірілуінсіз жасалынатын тау-кен орны.

Бақылау сұрақтары:

1. Ластаған қабаттардың негізгі факторлары.

2. Тұтқырлығы жоғары мұнай өндіру үшін мына әдістің қайсысы

тиімді.

3. Ұңғы мен қабаттарды гидродинамикалық зерттеудің түрлері.

Әдебиеттері: 1 – 18

№ 2-дәріс.

Тақырыбы: Ұңғыны пайдалануға дайындау. Ұңғыны меңгеру.

Дәрістің мақсаты: Пайдалануға ұңғыны дайындау, ұңғыға ағыстың келуіприток жидкости к скважин.

Негізгі ұғымдары: ұңғы, қабат, ұңғының түп зонасы, перфорация, қабатты ашу.

Негізгі сұрақтары:

1. Сұйықтың ұңғыға құйылуы.

2. Дюпии теңдеуі.

3. Ұңғының түп маңы аймағы. Ұңғы конструкциясына және түбіне қойылатын талаптар.

4. Гидродинамикалық жетілген ұңғылар.

Қабатты ашу барысында ұңғының түп маңы аймағында, жүретін

физикалық үрдістер.

5. Екінші ретті қайталап ашу негіздері.

Мұнай кенорындарын пайдалану кезінде технологиялық үрдістерді дұрыс түсіну үшін қысымға байланысты терминдерді анықтап алу қажет.

Статикалық (тұрақты) қысым деп ұңғының жұмысын ұзақ уақыт тоқтатқаннан кейін ұңғы түбіндегі қысымды айтамыз. Бұл қысым сұйық бағанасының гидростатикалық қысымына тең.

Ұңғы жұмысын тоқтатқаннан кейін, белгіленген атмосфералық қысым әсер ететін сұйық бағанасының деңгейін статикалық (тұрақты) деңгей деп атаймыз. Ұңғыдан сұйық пен газды алу немесе айдау кезіндегі ұңғы түбінде белгіленген қысымды ұңғы түбінің динамикалық қысымы деп атаймыз.

Жұмыс жасап тұрған ұңғыда белгіленген атмосфералық қысым әсер ететін сұйық бағанасының деңгейін динамикалық деңгей деп атаймыз.

Ұңғының түп қысымы қабат қысымынан аз болғанда, сұйық, газ ағысы ұңғыға келеді.

Ұңғы деп жер қыртысында арнайы бұрғылау аспаптарының көмегімен қазылатын диаметрі тереңдігінен бірнеше есе кіші цилиндр пішінді тау-кен құрылыс орнын айтамыз.