-rasm. Qatlam flyuidining nisbiy fazali diagrammalari

Teskari kondensatsiyalanish hodisasini qarab chiqqanda shuni ta’kidlash zarurki, ayrim kimyoviy birikma yoki elementning yuqori temperaturada bosimni oshirish yo’li bilan gazsimon holatdan suyuq holatga o’tishi mazkur element yoki kimyoviy birikmaning kritik temperaturasi deb ataladi. Mazkur birikma yoki elementning kritik temperaturasiga mos keladigan bosim uning
kritik bosimi deyiladi, unga muvofiq keladigan solishtirma hajm kritik hajm deyiladi. Har ikki faza suyuq va gazsimon fazalar o’z xususiyatlari bilan bir-biriga aynan o’xshab ketgan nuqta
kritik nuqta bo’ladi (q. 14.2-rasmda D nuqtasi).
Ko’rsatib o’tilganidek, kondensat tarkibiga propandan og’ir bo’lgan uglevodorodlar kiradi. Yog’li gazdan olingan kondensat 0,6-0,8 nisbiy zichlikka ega; uning qaynashining boshlang’ich temperaturasi 18dan 50S gacha, yakuniy qaynash 140dan 340S gacha; odatda u tiniq yoki neft aralashmasi ta’sirida och-sariq rangda bo’ladi.
Qazib olinayotgan gazda kondensatning
potentsial tarkibiga qarab kam, o’rtacha va boy gaz aralashmalari farqlanadi (14.1-jadval).
14.1-jadval
Ko’rsatkichlar
|
Gaz aralashmasi
|
kam
|
o’rtacha
|
boy
|
Kondensat tarkibi sm3/m3
|
135
|
135-270
|
270
|
Metan tarkibi, umum. %
|
90
|
85-90
|
85 gacha
|
Maksimal kondensatsiya bosimi, MPa
|
7-8
|
8-10
|
10
|
Gazning o’rtacha molekulyar massasi
|
18-20
|
20-24
|
24
|
Qazib olinayotgan yog’li gazdan kondensat ajralishi doimiy temperaturada yoki sovutish paytida bosimning pasayishi natijasida yuz beradi. Bunda birinchi navbatda eng og’ir, so’ng esa tobora engilroq komponentlar kondensatsiyalanadi. Eng ko’p miqdorda kondensat ajraladigan bosim
maksimal kondensatsiyalashuv bosimi deyiladi.
Gazkondensat konlari mahsulotlaridagi fazalarning miqdoriy nisbati gazkondensat omili bilan baholanadi. Bu omil qazib olingan gaz miqdorining (mo’’tadil sharoitlarda m
3 da) separatorlarda va gaz yutuvchi uskunalarda tutib qolingan kondensat miqdoriga (m
3 yoki tonnada) nisbatini ko’rsatadi.
Gaz kondensatga qancha boy bo’lsa, gazkondensat omili shuncha kam bo’ladi. U ishlanayotgan gazkondensat konlarida 2000-25000 m
3/m
3 chegarasida o’zgarib turadi. Aniqlangan uglevodorod uyumining tabiati uning gazkondensatliligini tadqiq qilish orqali aniqlanadi. Gazkondensatning asosiy tavsifiga quyidagilar kiradi:
kondensatsiyalanishning izotermalarini chizish uchun turli bosim va temperaturalarda ajralib chiqadigan kondensat miqdori;
mazkur temperatura rejimi uchun boshlang’ich va maksimal kondensatsiyalanish bosimi;
kondensatsiyalanishning turli rejimlaridagi kondensat tarkibi; 4) bosim pasayganda qatlamda kondensatning yo’qolishi.
Gaz xossalari berk quduqlardan oz miqdorda olingan gaz namunalaridan
o’rganilmasdan, balki uning kon separatorlari orqali o’tayotgan harakatdagi oqimida amalga oshirilishi lozim.
Hozirgi vaqtda dunyoda 700 tadan ortiq gaz koni ochilgan, ularning katta qismi AQSHda. 90 % ga yaqin gazkondensat konlar 1500 m dan ortiq chuqurlikda, qolgan qismi 2100 m dan ortiq chuqurlikda joylashgan. AQSHda ko’pchilik gazkondensat konlar Texas va Luiziana shtatlarida joylashgan. CHuqurligi 2500 metrgacha bo’lgan konlarda qatlam bosimi 30-40 MPa ni tashkil etadi, gazkondensat omili 9000 m
3/m
3 gacha bo’lganda, gazdagi kondensat miqdori 900 sm
3/m
3 gacha etadi. Bunday uyumlarda bosim sun’iy ravishda saqlab turiladi.
Mustaqil Davlatlar Hamdo’stligiga kirgan mamlakatlarda, shu jumladan
O’zbekistonda gazkondensat konlari ochilgan. Ular qatoriga Qoratog’, SHebelin,
Orenburg, Oqchelak, Qandim, Qultog’, YAngi Alan, Ko’kdumaloq, Surgil va b. konlar kiradi.
Gazkondensat konlarini ishlatishda gaz qatlamidagi bosimning pasayishiga ko’ra teskari kondensatsiyalanish sodir bo’ladi, natijada qatlam gazidagi suyuq komponentlarning ma’lum miqdori gazga aylanadi. SHu munosabat bilan gazkondensat konlarini ishlatishda quyidagi talablarga rioya qilish lozim:
quduqlar orasidagi masofa kamida 800-1000 m bo’lishi kerak (quduqlar to’rining zichligi ko’pincha 1,0-2,5 km2/quduqqa teng bo’ladi);
qatlamdagi bosim teskari kondensatsiyalanish boshlanadigan bosimdan pasayib ketmasligi lozim; buning uchun uyumni ishlatishda yuqori haroratda qaynaydigan uglevodorodlardan avvalroq ajrab chiqqan gazni qatlamga qayta haydash yo’li bilan qatlam bosimini saqlab turish zarur.
Uyumni ishlatish aylanma jarayon sxemasida amalga oshirilishi kerak (sayklingjarayon), ya’ni gaz qatlamdan kondensatsion qurilmaga o’tadi, bu yerda bosim ostida maksimal kondensatsiyalanish yuz beradi va eng maqbul temperaturada suyuq komponentlar ajralib chiqadi; so’ng quruq gaz kompressorlarga o’tib, bu yerda u quduq og’zidagidan 15-20 % yuqori bo’lgan bosimgacha siqiladi va bu bosimda gaz haydash quduqlari orqali qatlamga haydaladi.
Qatlamlarda kondensat yo’qolishini kamaytirish uchun gaz qatlamlarining ishlatishni gaz tarkibida benzin va boshqa og’ir uglevodorodlar mavjudligi aniqlanguncha 10 MPa va undan yuqori bosim bilan boshlamaslik kerak.
Qatlam bosimini saqlab turish uchun katta mablag’ sarflanadi. SHu munosabat bilan AQShda gazda kamida 200 sm
3/m
3 kondensat (uning kamida 53 sm
3/m
3 bo’lishi to’g’risida ko’rsatma ham bor) va 7 mlrd.m
3 dan ortiq gaz zaxirasi mavjud bo’lgandagina bosimni saqlab turish yo’li bilan uyumni ishlatish samarali hisoblanadi.
Bosimni saqlab turmasdan gaz qazib olish mumkinligi masalasi har bir aniq holatda laboratoriyadagi va kondagi tadqiqotlar natijasida olingan dalillar asosida hal etilishi kerak. Bu dalillar asosida bosim pasayishi mumkin bo’lgan chegara va bosim pasayishining qatlamda kondensat yo’qolishiga ta’siri aniqlanadi
10.
Haydash quduqlari haydaladigan ishchi omilning itaruvchi kuchidan yuqori darajada foydalanish va uning ishlatish quduqlariga muqarrar yorib o’tish vaqtini kechiktirish sharoitlaridan kelib chiqib joylashtiriladi. Ishlatish va haydash quduqlarining bir-biriga nisbatan joylashuvi haydaladigan ishchi omilning ishlatish quduqlari tomon bir me’yorda harakatlanishini ta’minlashi kerak. Oz sonli haydash quduqlari bilan ishlatish quduqlariga ko’proq ta’sir ko’rsatish maqsadga muvofiq.
Tik yotuvchi antiklinal strukturada haydash va ishlatish quduqlarining o’zaro joylashuvi ishchi omil ta’siridan yog’li gazning samarali siqib chiqarilishi ta’minlanishi lozim. Zichligi kam bo’lgan quruq gaz bilan zichligi katta bo’lgan yog’li gaz siqib chiqarilganda haydash quduqlari burma gumbazi, ishlatish quduqlari esa burma qanotida joylashtiriladi. Agar ostki suvlar harakati natijasida ishlatish quduqlarining barvaqt suvlanishi xavfi bo’lsa, quduqlarni teskari tartibda joylashtirish maqsadga muvofiq.
Ishlatish quduqlarining miqdori reja bo’yicha qazib olinadigan jami kondensat va gaz miqdoridan hamda bitta namunaviy quduqning sanoat miqyosidagi debitidan kelib chiqib aniqlanadi. Quduq debiti hisoblash yoki quduqni sinash yo’li bilan aniqlanadi. Uning miqdori gaz oqimida bosimning haddan tashqari tushib ketishiga, kollektorning tabiiy strukturasining buzilishiga, kondensatsiyalanishning to’xtashiga sabab bo’lmasligi, gidrat hosil bo’lishi va boshqa murakkabliklarni keltirib chiqarmasligi kerak. Gaz harakatining tezligi hosil bo’lgan kondensatning yuqoriga olib chiqilishini ta’minlashi lozim.
Qatlamning gazkondensat beraolishlik imkoniyatini o’rta hisobda kondensatga hisoblaganda 75% gacha; qatlam bosimini saqlab turgan holda 90-92% gacha etkazish mumkin.
Qatlam bosimini
gazni qatlamga qayta haydash, shuningdek, unga (boshqa gaz qatlamlaridan) qo’shimcha gaz haydash yo’li bilan saqlash mumkin. Gazdan boshqa maqsadlarda foydalangan holda uning o’rniga suv haydasa ham bo’ladi. 1 mlnm
11 gazni siqib chiqarish uchun 2000-5000 m
3 suv zarur bo’ladi. Biroq gazni suv bilan siqqanda qatlamda qoldiq gaz bilan to’yinish kuzatiladi, u kollektorning litologikfizik xususiyatlariga ko’ra (T.M.Jedshpa va b.larning ma’lumoti bo’yicha) 15% dan 50% gachani tashkil etadi
3.
Agar gazda yuqori temperaturada qaynaydigan uglevodorodlar oz bo’lib, gaz resurslaridan darhol foydalanish zaruriyati tug’ilsa, gazkondensat konidan oddiy gaz koniday, ya’ni qatlam bosimini pasaytirgan holda foydalaniladi.
Qatlam bosimini saqlamay uyum ishlatilganda gazdan yuqori temperaturada qaynaydigan uglevodorodlar ajrab chiqishiga e’tibor berish kerak; aks holda ular isrof bo’libgina qolmay, balki gazuzatgich quvurida ajrab, uning yaxshi ishlashiga halaqit beradi. Bundan tashqari gazkondensat qatlamlaridagi gazda ancha miqdorda suv bug’lari bo’lib, bosim va temperatura pasayganda kondensatsiyalashadi. Bunda hosil bo’lgan gidratlar erusti aloqa yo’llarida tiqin hosil qilishi mumkin. Demak, qazib olingan gazdan suvni ajratish lozim.
Gazkondensat qatlamlarda tez-tez neft hoshiyalari uchraydi, ular yoki juda kichik o’lchamda, yoki shunday katta bo’ladiki, undan foydalanish amaliy ahamiyatga ega bo’ladi. Ba’zan gazkondensat uyumlari neft uyumlarining gaz qalpog’idan iborat bo’ladi (masalan, Korobkov, Qoratog’, Anastasiev konlarida). Bunday konlar
bosimni saqlab ishlatilmasa, dastlabki davrda uyumdan faqat neft olganda juda katta miqdorda kondensat yo’qoladi. Ushbu holatda, gazkondensat qalpog’ida bosimning pasayishi gaz olmasdan sodir bo’lganligi bois, yuqori temperaturada qaynaydigan qariyb barcha uglevodorodlar yo’qoladi, ayni paytda gazkondensat uyumidan gaz chiqarib olinganda esa hamma uglevodorodlar ham yo’qolmaydi, ularning bir qismi qazib olingan gaz tarkibida yuqoriga chiqadi. Bu yo’qolishlarning nisbiy hajmi gaz tarkibi va qatlam temperaturasiga bog’liq. Biroq gazning bir qismi uyumni ishlatish paytida neft zonasiga qatlamni yorib kiradi va gazda qolgan yuqori temperaturada qaynaydigan uglevodorodlar neft zonasida ajralib, neft tarkibiga kiradi.
Gazkondensat qalpoqli uyumni birinchi navbatda gazni chiqarib olish asosida ishlatish gaz zonasiga neft kirib kelishiga sabab bo’lishi va buning natijasida (qatlam bosimi pasayganda) anchagina miqdorda neft yo’qolishi mumkin bo’ladi.
Shu munosabat bilan gazkondensat-neftli konlarni bosimni saqlamagan holda ishlatganda bir paytning o’zida neft va gazni chiqarib olish yo’li bilan ishlatish kerak, bunda uyumni ishlatish jarayonida gazlilik chegarasi harakatsiz qolishi lozim.
Neft hoshiyali gazkondensat uyumlarida, gazdagi yuqori temperaturada qaynovchi uglevodorodlar tarkibi (C
5 + yuqori) burma gumbazidan gaz-neft tutash yuzasi tomon o’zgarishi kuzatiladi. Masalan, Qoratog’ konida qatlamni 3800 metr chuqurlikda ochgan 38-quduqda kondensatning dastlabki tarkibi 280 sm
3/m
3 ni, qatlamni 3100 metrda ochgan 70-quduqda 180 sm
3/m
3 ni tashkil etgan. SHunga o’xshash hodisalar katta gazlilik qavatiga ega bo’lgan gazkondensat uyumlarida ham kuzatiladi, ularning yuzaga kelishi qatlamning turli nuqtalaridagi bosim va temperatura o’rtasidagi katta farq bilan bog’liq.
Gazkondensat konini ishlatishni loyihalash mahsuldor uyumni to’liq tavsiflaydigan razvedka ishlari ma’lumotlaridan foydalangan holda boshlanadi. Birinchi navbatda qatlamdagi uglevodorodlar holati va zaxirasini imkon qadar katta aniqlikda hisoblanadi. SHundan kelib chiqqan holda uyumdan gaz qazib olish, uni birinchi qayta ishlash sxemasi va mahsulotdan foydalanish yo’llari aniqlanadi.
14.3. DENGIZDAGI NEFT KONLARI
Dunyo okeanlari tubidagi neft mahsulotlarining bashorat manbalari taxminan 300 mlrd.t neft ekvivalentiga teng, bu ko’rsatkich sayyoramizdagi neft zaxiralarining yarmini tashkil etadi. Dunyo dengiz konlaridan olingan neft miqdori (MDH davlatlari bundan istisno) 1982 yilda 25% ni tashkil etgan bo’lsa, 2000 yilda 50% ni tashkil etdi.
1970 yilda dunyo miqyosida dengizdan qazib olingan neft miqdori 1 mln.t/sutkani tashkil etgan bo’lsa, 1984-85 yillarga kelib 5,5 mln.t/sutkaga, 2000 yilda esa 15,1 mln.t/sutkaga etgan.
Dastlab dengizda burg’ilash ishlari 75-90 m
chuqurlikda amalga oshirilgan, keyinchalik (1984 yildan boshlab) 900 m chuqurlikda ham burg’ilash imkoniyati yaratildi. Neft konlari uchraydigan kontinental shelf maydoni okean suvlari yuzasining 8% ni tashkil etadi.
Sobiq Ittifoqda dengizdagi konlar Artem, Bank-Darvin, Gyurgyana, Jiloy, Gryazevaya Sopka, Neftyanie kamni, Peschaniy va b. orollarda SHimoldagi dengizlarda va Kaspiy dengizida ochilgan.
Dengiz suvlari ostidagi neft va gaz konlari sohildan bir necha kilometr masofada joylashgan bo’lishi mumkin. Ularni razvedka qilish, ishlatish, geologiyasi va geofizikasini o’rganish muhim va murakkab vazifalardan hisoblanadi. Bu ishlar asosan, metalldan tayyorlangan estakadalar orqali bajariladi. Estakada va yo’l
bloklari sohilda tayyorlanib, kerakli joyga kranli kemalar yordamida o’rnatiladi. Tayanch bloklari bir-biridan 8 m masofada o’rnatiladi va ular prolyotlar orqali mustahkam temir sektsiyalar bilan qotiriladi. Bu turdagi estakada yoki platformalar, asosan, shamol, to’lqin yoki texnologik kuchlanishlar ta’sirida bo’ladi. Platformalar Qora dengiz, Azov va Kaspiy dengizlarida qurilgan bo’lib, bu erlarda suvning chuqurligi 10 m dan 84 m gacha boradi. Platformalar to’lqin balandligi 14 m, shamolning tezligi 40 m/s, suv ostidagi oqim tezligi 15 m/s bo’lgan sharoitga mo’ljallanadi. Platforma bloklarini o’rnatish asosan ko’tarish kuchi 250 t bo’lgan kema kranlari orqali bajariladi. Tayanch ustunlari og’irligi 220 t bo’lgan yuk bilan yumshoq zaminga bostiriladi, keyin mexanik bolg’a bilan uriladi.
Dengizdagi neft konlarini o’zlashtirish quyidagicha amalga oshirilishi mumkin:
neftli maydonni yoppasiga tuproq bilan to’ldirib dengiz tubini quritish yoki suvni to’sadigan damba qurib, so’ng undan suv tortib chiqariladi;
agar neft konlari sohildan ancha olisda bo’lsa, sohil bilan bog’laydigan estakada yoki mustaqil estakada quriladi;
sun’iy orolchalar (asos) qurilib, ularda yakka quduqlar yoki quduq guruhlari burg’ilanadi;
tunnellar ichidan turib neft uyumlari burg’ilanadi.
Dengiz tubini tuproq bilan to’ldirish yordamida ishlatish eng qimmat metod hisoblanadi, shu sababli dengizning uncha chuqur bo’lmagan, sohil qismiga tutash uchastkalarda qo’llaniladi. Dengiz tubini tuproq bilan to’ldirish tajribasi dengizda joylashgan Bibi-Eybat maydoni qismida (Baku rayoni) o’tkazilgan, keyinroq bu yerda Ilich ko’rfazi koni bunyod etilgan. Dengiz tubini to’ldirish 1911 yilda boshlanib, 1918 yilda 2,1 km
2 maydon tuproq bilan to’ldirildi, 1922 yilda esa burg’ilashga kirishildi.
Ma’lum sharoitlarda to’sqich dambalar yordamida dengiz
tubi maydonlarini quritish, dengiz uchastkasini yoppasiga to’ldirishdan samaraliroqdir.
Dengiz chuqurligi kam va nisbatan tinch bo’lgan zonalarda dengiz uchastkalarini ishlatish sohildan uzluksiz ko’tarilib boradigan damba qurish yo’li bilan ham amalga oshirilishi mumkin.
Agar neft uyumlari dengizda suvdan chiqib turgan strukturalarga to’g’ri kelsa yoki dengizdagi neft konlari sohilga bevosita yaqin joylashgan bo’lsa, u vaqtda uni estakadalar yoki platformalar yordamida ishlatish joriy etiladi.
Platformalarga quduqlar burg’ilanadigan minoralar joylashtiriladi. Maydoncha hajmi loyihalashtirilgan quduqlar soniga bog’liq bo’ladi. Ushbu holatda konlar qiya yo’nalgan quduqlar yordamida kust (ko’p tanali burg’ilash) ko’rinishda burg’ilanadi; odatda bir maydonchadan bitta (markazda) vertikal quduq va besh-oltita qiya yo’naltirilgan quduqlar qaziladi. Qiya yo’naltirilgan quduqlarni burg’ilash tajribasi shuni ko’rsatdiki, quduq tubining vertikaldan og’ishi 400 metrgacha bo’lib, qatlamning chuqurligi 2000 m bo’lganda ham ortiqcha qiyinchiliksiz etib boriladi.
Uyumning neftlilik chegarasi aniqlangan, shunga muvofiq ravishda uyumning o’rta qismidan o’tadigan platformaning yo’nalishi belgilangan hollarda qiyalama yo’naltirilgan burg’ilash amalga oshirilishi mumkin.
Shuni ta’kidlash kerakki, kustdagi quduqlar soni nafaqat uyum kengligi, balki u yotgan chuqurlik va quduq tubining ehtimol tutilgan og’ish qiymati bilan ham aniqlanadi. Ikkita yoki uchta ishlatish ob’ektlarida kustdagi quduqlar sonini ikki yoki uch baravar ko’paytirish mumkin (har bir kustda 10-15 ta va undan ko’proq). Neft uyumi shakli va konning tuzilishi xarakteriga qarab, platformadan uncha katta bo’lmagan uzunlikda, quduqlar joylashadigan yerda tugaydigan shoxobcha qurish mumkin.
Sohildan olisda joylashgan konni burg’ilash platformalar yordamida amalga oshiriladi, ularni neftlilik chegarasi ichida joylashadigan qilib quriladi. Bunday hollarda dengiz transportiga va sohilda uskunalar va materiallarni qabul qilish uchun
(bo’ronli ob-havo bo’lganda) maxsus baza bunyod etish zarurati yuzaga keladi.
Dengizdagi neft konlari platformalar yordamida burg’ilanganda quyidagi hodisalar yuz berishi mumkin: bir platformadan qiyalama yo’naltirilgan quduqlarning bir nechta guruhini burg’ilash; bir nechta estakadalar o’rnatib har bir kustda bir nechta vertikal quduqlar burg’ilab, ularning har birini mo’ljallangan ob’ekt uchun loyihalash va h.k.
Dengizdagi neft konlarini ishlatish muddatini qisqartirish maqsadida quduqlar burg’ilanganda mustaqil ishlatish uchun ajratilgan barcha neftli ob’ektlarni bir paytda burg’ilash maqsadga muvofiq. Shu bilan birga uyumni ishlatish sur’atlarini jadallashtirish maqsadida qatlamdagi bosimni saqlab turish uchun haydash quduqlarini (ishlatish quduqlari bilan bir paytda) burg’ilash va ularga suv haydash tavsiya etiladi, 14.4-rasmda Duvanniy Bulla oroli Sangachala dengizidagi konni qatlam bosimini saqlab ishlatish misol tariqasida keltirilgan.
D engizdagi neft konlarini ishlatishni boshlashdan avval barcha neft uyumlarini chegaralash maqsadida razvedka ishlarini amalga oshiriladi; bunda ishlatish quduqlari razvedka quduqlaridan avval burg’ilanmasligi kerak.