Ыма оқпандық аймағының жабдықтары

Мұ най ө ндіру саласында тағ айындалуы ә ртү рлі ұ ң ғ ымалар салынады жә не олардың тү ріне қ арай қ ұ рылымды-ізденісті, барлаушы, ө ндіруші, айдаушы, сонымен бірге арнайы деп ажыратады.

Ө ндіруші ұ ң ғ ыма деп ә детте соның тікелей кө мегімен мұ най, газ немесе газды конденсатты ө ндіруге арналғ ан ұ ң ғ ыманы айтады.

Мұ най жә не газ кө здерін ө ң деу тек қ ана жер қ ыртысының ө німді беткейлерін бұ рғ ылайтын ұ ң ғ ымалардың кө мегімен жү зеге асырылады.

Ұ ң ғ ыма – тік немесе иілің кі болады, диаметрі кішігірім (75-350мм-ге дейін) жә не мынадай терең діктерге кетеді: 100-150-ден 5000-6000 метрге дейін жә не одан жоғ ары болады. Ұ ң ғ ыманың бө лшектері: сыртқ а шығ у ауыз қ уысы (сағ асы); ұ ң ғ ыма-тү бі, дің гек жанындағ ы бө лігі мен жоғ арғ ы жағ ы. Мұ най-газ ө ндірісінде қ ыртыстарды ө зара жалғ астыратын ұ ң ғ ылар да орын алады жә не ол ұ ң ғ ымалар да тік немесе иілің кі бағ ыттарда болуы мү мкін.

Ұ ң ғ ымалар мынадай санаттарғ а бө лінеді: ө ндіруші, барлаушы, бақ ылау жә не пьезометрлік. Мұ най жә не газ ө ндіруге немесе конденсация жасауғ а арналғ ан ұ ң ғ ымаларды ө ндіруші деп атайды (1.2-сурет).

Ө ндіруші ұ ң ғ ы негізгі ү ш телімнен тұ рады: сағ алық, оқ пандық жә не сү згілік. Олардың ә рқ айсылары қ ажетті жабдық тармен қ амтылғ ан: тізбек басы (1), бағ ыттаушы (2), кондуктор (3), ө ндіруші тізбек (4) жә не сү згі (6). Кей кезде ұ ң ғ ы пакермен немесе қ абатты ажыратқ ыш клапанмен (5) жабдық талады.

Ө ндіруші ұ ң ғ ының оқ панды бө лігі тау жынысына цементтелген концентрикалық орналасқ ан шегендеуші тізбектерден тұ рады.

Ішкі шегендеуші тізбек сұ йық ө ндірілетін қ абатты ұ ң ғ ының сағ асымен байланыстырады. Оның диаметрі ұ ң ғ ыны пайдалануғ а қ ажетті жабдық тарды орналастырып, барлық технологиялық операцияларды орындай алатындай етіп таң дап алынады.

Сыртқ ы шегендеуші тізбек бағ ыттаушы деп аталынып, бірнеше метр терең дікке дейін тү сіріліп, оның биіктігі тү гелдей цементтеледі. Оның ішіне, ә детте, ұ зындығ ы 200 м-ден 600-800 м-ге дейін жететін кондуктор орналасады.

Ал суды немесе басқ а да сұ йық тық заттарды тартуғ а арналғ ан жә не қ абатта жатқ ан қ орларғ а жасанды тү рде ә сер етуге арналғ ан ұ ң ғ ымалар айдау ұ ң ғ ымалары деп аталады. Ал барлау ұ ң ғ ымалары болса, мұ най-газ кендерінің бар-жоғ ын, мұ най-газдың таралу аймағ ын айқ ындауғ а арналғ ан.

Бақ ылаушы жә не пьезометрлік ұ ң ғ ымалар жер қ ыртысы мен қ ыртыстық сұ йық тың жағ дайын анық тау бойынша жұ мыстарды атқ аруғ а, сонымен қ атар қ ыртыстық қ ысымдарды қ ажетті дең гейде ұ стап отыруды жү зеге асыру мақ сатында пайдаланылады.

1.2-сурет. Ө ндіруші ұ ң ғ ының сұ лбасы:

1-тізбек басы; 2-бағ ыттаушы-сыртқ ы шегендеуші тізбек; 3-кондуктор-ішкі шегендеуші тізбек; 4-ө ндіруші тізбек; 5-ажырату клапаны; 6-сү згі

Ө ндіруші ұ ң ғ ымасы ұ ң ғ ымалардың ішіндегі ең негізгі жә не маң ызды қ ұ рылым болып табылады, ал олардың жиынтығ ы іске асыру қ оры болып саналады, оның қ ұ ны қ азіргі кә сіптегі барлық технологиялық жабдық тар қ ұ нының 75-80 пайызын қ ұ райды. Бү тіндігі тарағ ан, ақ ауы табылғ ан ұ ң ғ ымалар қ олданылудан тыс қ алады. Оларды кү рделі жө ндеуден ө ткізеді болмаса тіпті жарамсыз болып табылады.

Осығ ан байланысты ұ ң ғ ымалардың ұ зақ уақ ытқ а жарамдылығ ы жердің ө німді қ абатын ө ндіру кезең іне сә йкес болуы қ ажет. Яғ ни бұ л бірнеше он жылдық деген сө з. Мұ ндағ ы ең басты нә рсе жабдық тың жоғ ары сапалылығ ы. Ұ ң ғ ыма қ ұ рылысына қ ажетті талаптар оның іске асырылу шарттарымен айқ ындалады. Бә рінен бұ рын оның сапасы жер қ ыртысының геологиялық ерекшеліктеріне байланысты болады.

Пайдалану ұ ң ғ ымасы екі негізгі типте болады: тік жә не иілің кі. Иілің кі ү лгісі – қ ыртыстың берілген жерінде ұ ң ғ ыманың бастауын бағ ыттау қ ажеттілігінің нә тижесі. Осы ұ ң ғ ымалардың профильдері технологиялық талаптарғ а сә йкес алуан тү рлі болып келеді.

Тізбектің ұ зақ жұ мыс жасауы ұ ң ғ ыманың жұ мыс жасау уақ ытымен сә йкес келуі тиіс.

Ұ ң ғ ыманың сыртқ ы шегендеу қ ұ бырлар тізбегі бірнеше метр терең дікке тү сіріледі жә не олар қ ұ быр бойы толық цементтеледі. Бағ ыттаушының ішіне тізбек басы орнатылады да, оның ұ зындығ ы 200-ден 600-800 м-ге дейін болады. Бұ л кондуктор деп аталып, барлық ұ зындығ ы бойынша цементтеледі. Пайдалану тізбегі мен кондуктордың арасына шегендегіш қ ұ бырлар тізбегі тү сіріледі. Олар ұ ң ғ ыманы қ ұ ру кезінде технологиялық функцияларды жасайды, терең дікке тү сірілуі геологиялық қ абатқ а байланысты анық талады.

Тізбек басы кондукторғ а жалғ астырылып, ұ ң ғ ыманы пайдалану кезінде ұ ң ғ ымағ а жабдық тарды тү сіру ү шін қ олданылады.

Пайдалану ұ ң ғ ымасының сү згілі бө лімі газдың немесе сұ йық тың жә не де қ абатқ а су мен газды айдағ анда ағ ып кетпеуін қ амтамасыз етуі тиіс.

Ұ ң ғ ыма оқ панының шегендеу қ ұ бырлары тау жыныстарының қ ысымында болады жә не олар пайдалану тізбегі – сұ йық жә не газды айдағ андағ ы немесе қ абаттың қ ысымының ә серінде де болады. Ішкі жә не сыртқ ы қ ысымдардан бө лек шегендеуші тізбек, сонымен бірге қ ұ бырдың ө з салмағ ының жү ктемесін де кө тереді, ал кондуктор болса қ алғ ан шегендеуші тізбектің салмағ ын кө тереді. Тізбек басы шегендеуші тізбектің салмағ ын, ішкі қ ысымды жә не оғ ан артылғ ан ө ндіру жабдық тарының салмақ тарының жү ктемесін кө теруге мә жбү р.

Ұ ң ғ ыманы пайдаланғ анда оның ішкі жә не сыртқ ы қ ысымдарының мө лшерлері ауысып отырады.

Ұ ң ғ ыманы пайдалану кезінде одан ө ндірілетін мұ най, газ жә не конденсат коррозия туғ ызады жә не шегендеуші қ ұ бырлар тізбегінің бұ зылуына ә келіп соғ ады. Ө ндіру кә сіпшілігіндегі мұ най мен газда кө мір қ ышқ ыл газы мен кү кіртқ ышқ ылы кө п болуы мү мкін жә не ұ ң ғ ыма терең деген сайын оның қ ысымы артып қ ана қ оймай, қ абат температурасы да кө теріліп 250⁰С шамасына дейін барады.

Ұ ң ғ ымағ а жоғ ары қ ысыммен қ ышқ ылды жұ мыстық сұ йық ты, газ, жоғ ары температурадағ ы жылу тасығ ыштарын жіберу оның жұ мысын қ иындата тү седі.

Бұ ндай жағ дайлар ұ ң ғ ыманың апатқ а ұ шырауына (авария) ә келіп соғ уы мү мкін.

Пайдалану қ ұ бырлары жоғ ары дә режедегі сапалы болаттардан жасалады. Олардың негізгі кө рсеткіштері стандарт бойынша реттеледі: уақ ыттық қ арсыласуы, ағ у шегі, салыстырмалы ұ зартылуы (1.1-кесте) кө рсетілген.

Сонымен бірге, қ ұ бырлардың теориялық массасы жә не муфтаның ө лшемдері де беріледі.

Кө бінесе пайдалану ұ ң ғ ымаларында пайдалану тізбегі белгілі бір қ ұ быр ө лшемдерінен жиналады: 114; 127; 146; 168 жә не 194мм. Осы ө лшемдердің ішінде жиі қ олданылатыны мына ө лшемдер: 146 жә не 168мм.

1.1-кесте

Кө рсеткіштер	Болаттардың беріктік тобы
С	Д	К	Е	Л	М	Р
Уақ ыттық қ арсыласу τ у, МПа
Ағ у шегі , МПа
Салыстырмалы ұ зартылу, %

Пайдалану тізбегінің ең аз диаметрін қ олдана отырып, мұ най кә сіпшілігінде максималды бұ рғ ылау мү мкіншілігі ү лкен рө л атқ арады (114 жә не 127 мм), ал жоғ ары дебитті ұ ң ғ ымада диаметрі 146мм жә не одан жоғ ары қ ұ бырлар қ олданылады. Осығ ан байланысты мұ най кә сіпшілігінде ұ ң ғ ыманы пайдаланғ анда кіші диаметрлі қ ұ бырлар тізбегі жұ мсалынатын болат шығ ынын ә лдеқ айда қ ысқ артуғ а мү мкіндік береді.

Сонымен, мұ най кә сіпшілігіндегі бұ рғ ылау жұ мыстарында ең кіші диаметрлі тізбекті қ ұ бырды пайдалану кең інен қ олданылады.

Ұ ң ғ ыманы пайдалану кезінде оқ панды тізбекті қ олдану маң ызды роль атқ арады.

Оқ панды тізбекті есептеу барысында оның негізгі факторы ретінде температурасы ескеріледі. Себебі, оқ панды тізбекті жартылай цементтегенде тізбектің температуралық ұ заруы сағ алық бө лімге ауысып, деформацияғ а тап болады.

Температурағ а байланысты тізбектің ұ зындығ ының ө згеруі келесі формула бойынша анық талады:

l_t =l₀ (1+ _t∆ t), (1.1)

мұ ндағ ы, _t – сызық тық ұ лғ аю коэффициенті, ∆ t – жоғ ары беттегі жә не ұ ң ғ ыма температураларының айырмашылығ ы; l₀ – тізбектің бастапқ ы ұ зындығ ы. (1.1) формуласына байланысты жоғ ары беттегі тізбектің жалпы ұ заруы 0, 5-0, 75 м-ге жетуі мү мкін.

Ыма оқ панына арнайы агрессивті орталарды беру кезінде жә не будың жоғ ары температурада ә сер етуі коррозияның қ арқ ындауын тудырады. Осығ ан байланысты қ ұ быр материалының маркасы дұ рыс таң далуы тиіс.

Ө нім қ абатындағ ы ұ ң ғ ыманың ашық аймағ ы сү згімен жабдық талады. Ұ ң ғ ыманы сү згімен жабдық тау, ө нім қ абатының бұ зылуы кезінде ұ ң ғ ымағ а механикалық қ оспалардың тү сіп кетпеуін қ амтамасыз етеді.

Сү згінің негізгі сипаттамасы ретінде оның гидродинамикалық ерекшіліктері қ арастыралады.

Ұ ң ғ ыманың сү згісі тұ рақ ты немесе ауыспалы болуы мү мкін.

Ауыспалы сү згіге гравийлі қ ызыл-стерженді, гравийлік қ иыршық тас, металлдыкерамикалық бө лшектер жә не т.б. жатады. Ауыспалы қ иыршық ты сү згі бір-біріне концентрикалық орналасқ ан қ ұ бырларды қ ұ райды, олардың арасына қ иыршық тастар (гравий) тө селген. Сү згі жиналғ ан кү йінде пайдалану тізбегіне тү сіріліп, ө німді қ абат аймағ ында қ ұ растырылады. Сү згінің жоғ арғ ы жә не тө менгі бө лімдері герметизацияланады.

Басқ а сү згілерге тоқ талар болсақ, мә селен металлдыкерамикалық, ол корпустан жә не сү згіө ткізгіштік элементтен тұ рады да, пісірілген метал шариктерден жасалады. Шариктің ө лшемдерін таң дау, сү згінің ө ткізгіштігін қ амтамасыз етеді, ал материалына келер болсақ - сү згі коррозияғ а тө зімді етіп жасалады. Сү згінің ұ зындығ ы ө німділік қ абатының қ алындығ ына сә йкес болуы тиіс жә не ол ауыстырмалы шиыршық ты сү згіге орнатылады.

Ұ ң ғ ыманы пайдалану кезінде сү згі кө бінесе қ абат ө німімен шығ атын сұ йық тардағ ы заттармен бітеліп қ алады, мә селен сұ йық та болатын смола тә різдес заттармен. Оның нә тижесінде сү згінің гидродинамикалық сапасы кемиді. Осыны болдыртпау ү шін сү згіні дү ркін-дү ркін тазалау қ ажет. Тазалау кезінде оғ ан сұ йық ты кері айдау операциялары қ ажет немесе, мү мкіндік болса, сү згіні жоғ арығ а шығ арып ауыстыру қ ажет.

Қ иыршық металлдыкерамикалық жә не басқ а сү згілерді қ олдану ә дісі, алдымен қ абат ө німіндегі механикалық жыныстардың тү ріне байланысты болады. Қ ұ мды қ абатты цементтеу кезінде сү згіні міндетті тү рде қ олданамыз. Ө йткені мұ ндай қ абатта ө німді ө ндіру кезінде қ ұ бырлар тізбегін пайдалану, сұ йық ты жоғ арығ а шығ аруғ а арналғ ан жабдық тардың тез істен шығ уына ә келіп соғ ады.