5 МұнаЙ-газ кәсіпшілік құбырлары

5.1 Құбырлардың жіктелуі

Ұңғы өнімдерін жинау және дайындаудың барлық элементтері бір-бірімен құбырлар арқылы байланысады. Мұнай кен орындарында көптеген әртүрлі құбырлар кездеседі.

Мұнай кен орындарындағы алаңдарда ұңғы өнімдерін тасымалдайтын құбырларды келесі түрдегідей жіктейді:

• тағайындалуы бойынша - мұнай құбырлары, газ құбырлары, мұнай-газ-су құбырлары және су құбырлары;

• арыны бойынша – арынды және арынсыз;

• жұмыс қысымы бойынша – жоғарғы (6,4 МПа және одан жоғары), орташа (1,6МПа ) және төменгі (0,6 МПа) қысымды;

• төселу тәсілі бойынша - жерасты, жерүсті және су асты;

• функциясы бойынша - ұңғы сағасынан топтық өлшеу қондырығысына дейінгі лақтыру желісі (выкидные линии) (ішкі кәсіпшілік құбырлары); кен орындарынан ұңғы өнімдерін жинау және орталық жинау пунктіне (ЦПС) немесе газ өңдеу зауытына (ГПЗ) тасымалдауға арналған кәсіпшілік аралық құбырлар; магистралды – тауарлы өнімді тұтынушыға беруге арналған ұзынынан созылған мұнай және газ құбырлары;

• айдалатын өнімнің құрамы бойынша - мұнай, газ, мұнай-газ және су коллекторлары; тауарлық мұнай құбырлары.

• жұмыстың гидравликалық схемасы бойынша - тармақталмаған қарапайым құбырлар, тармақталаған күрделі құбырлар (оларға тұйықталған сақиналы құбырлар жатады).

Қабат қысымын ұстау үшін суды айдау ұңғыларына тасымалдауға арналған құбырлар былай бөлінеді:

• магистралды су құбырлары - қысымды көтеретін сорапты станциялардан;

• жеткізетін су құбырлары - магистралды су құбырынан шоғырлы сорап станциясына (ШСС-КНС) дейін;

• тарататын су құбырлары – ШСС-нан айдау ұңғыларына дейін.

Барлық құбырлар сұйыққа толық толтырылған және сұйыққа толық толтырылмаған құбырлар болып бөлінеді. Қимасы сұйыққа толық толған құбырларды арынды деп атайды, ал толық толмаған құбырларды арынды деп те арынсыз деп те атайды. Лақтыру желілері және мұнай жинау коллекторлары әдетте сұйықтармен толық толмайды. Өйткені олардың қимасының бір бөлігі газбен толтырылады.

Ұңғы өнімдері лақтыру желісінен автоматты топтық өлшеу қондырғысына (АТӨҚ) дейін сағадағы және АТӨҚ-дағы қысымдардың айырмашылығы есебінен қозғалады. Ұңғы өнімдеріне байланысты лақтыру желілерінің диаметрлері 75-150 мм аралығында қабылданып және де жер асты арқылы төселеді. Олардың ұзындығы техника –экономикалық есептер арқылы анықталады және қашықтығы 4 км –ге дейін жетеді. АТӨҚ-нан сығымды сорап станциясына (ССС-ДНС) дейін немесе мұнай дайындау қондырғысына (МДҚ-УПН) дейін әдетте диаметрлері 200-500мм болатын жинау коллекторлары төселеді және қашықтығы 10 км –ге дейін жетеді. Кен орындарында мұнайдан бөлінген газды жинау және дайындау үшін газ құбырлары төселеді.

5.2 Құбырлардың гидравликалық есебі

Мұнай кен орындарындағы жинау жүйелерін гидравликалық есептеу кезінде ұңғы өнімінің құбыр бойымен қозғалысының әр түрлі жағдайларымен кездесеміз. Қабат энергиясының әсерінен өнімді тасымалдау кезінде ұңғының лақтыру желісінде екі фазалы газ-сұйықты қоспаның қозғалысы байқалады, ал сулану кезінде үш фазалы қоспаның қозғалысы болады. Сығымды сорапты станцияларынан соң құбырлар желісі бойынша келесі фазалар қозғалады: мұнай немесе сулы-мұнай эмульсиясы, газ, кей жағдайда су. Сулы-мұнай эмульсиясы көп жағдайда тұтқырлы созылымды сұйықтық болып табылады. Ағынның құрамында қатты бөлшектердің - механикалық қоспалар, парафиндер және асфальтендердің болуы өнімнің қозғалысын қиындатады. Мұнайды тасымалдау кезінде пештерді қолдануды немесе қоршаған ортаға жылудың табиғи жоғалуын ескере отырып, процестің изотермиялық емес екенін ескеретін гидравликалық есептерді жүргізуге тура келеді.

Келешекте өндірілетін мұнай мен газға есептелген құбырлар желісінің жобалық өткізгіштік қабілетін, осы құбырлар желісі салынып болған соң біраз уақыт өткеннен кейін ғана толық пайдаланады. Осылайша, құбырлар желісі бірнеше жыл бойы толық жүктелмей жұмыс жасайды. Техникалық-экономикалық есептеулер нәтижесінде кіші диаметрлі құбырлар желісінің құрылысын мұнай өндірудің ұлғаю шамасына қарай біртіндеп жүзеге асыру тиімді болуы мүмкін. Үлкен диаметрлі бір құбыр желісін екі немесе бірнеше кіші диаметрлі құбырлармен алмастыру сулы және сусыз мұнайды бөлек жинау кезінде дұрыс болуы мүмкін. Коррозия белгілері байқалған кезде сұйықтар мен газдарды бөлек тасымалдайтын құбырларды пайдаланғанымыз жөн, себебі ағын жылдамдығы өскен сайын құбырлардың ішкі бетінің коррозияға ұшырауы азаяды. Қоспаның жылдамдығы баяу (аз) болса, минералды су (яғни, құрамында әртүрлі тұздары бар су) құбырдың төменгі бетімен өзінше жеке ағын ретінде қозғалып, сол төңіректегі коррозияның әрекеттілігін арттыра түседі. Жылдамдық пен турбуленттіліктің (яғни, құйынды ағынның) өсуіне байланысты коррозияның қарқындылығы азаяды, себебі агрессивті орта құбыр қабырғаларынан оқшауланады, ал қабырғалардың өзі мұнаймен үнемі майланып тұрады. Мұнай-газ қоспаларын үлкен диаметрлі құбырлармен, әсіресе жергілікті жер бедері тегіс емес (яғни, ойлы-қырлы) жерлермен тасымалдау кезінде газды тығындар пайда болып, ағыс бірқалыпты болмайды.

Үлкен диаметрлі бір құбырды бірнеше кіші диаметрлі құбырлармен алмастыру мұнайды жинау және тасымалдау жүйесінің сенімділігі мен икемділігін арттырады, себебі апаттық жағдай бола қалған кезде ұңғыны тоқтатпай жөндеу жұмыстарын жүргізуге мүмкіндік береді.

Құбырдың диаметрін және жинақтаушы коллекторлардың санын дұрыс таңдау үшін нақты шарттарды тиянақты қарастырып, техника-экономикалық талдау жүргізу керек. Алаң ішіндегі әртүрлі мақсатқа қолданылатын қысқа технологиялық құбырлар үшін Гипровостокнефть институты ұсынған шекті мүмкін жылдамдықтарды қолдануға болады [5].

Құбырлар желісін гидравликалық есептеудің көптеген әдістемесі бар. Одан әрі тек негізгі деген нұсқаларды келтіреміз.