Парафиннің қабаттануының алдын-алу

Мұнай - жеңіл және ауыр көмірсутегілердің күрделі қоспасы және ол қабат жағдайларында термодинамикалық тепе-теңдікте болатыны белгілі. Мұнайды игеру термодинамикалық жағдайлардың өзгеруімен және мұнайдың қабат жағдайынан жер бетіндегі жағдайға өтуімен байланысты. Бұл кезде қысым және температура төмендейді. Қоспадағы бөлек көміртегілердің фазалық тепе-теңдігі бұзылып, бір жағынан белгілі құрамды көміртегі газы түрінде бөлінеді, ал екінші жағынан парафин, шайыр және асфальтен түрінде ауыр және майлы фракциялар бөлінеді.

Ұңғымадан сұйық көтерілуі кезінде мұнайдың салқындауы мен қысымның төмендеуі кезінде газды фракциялардың бөлінуі, парафин және шайыр сияқты ауыр фракцияларға қатысты еру қабілетін азайтады, олар парафин кристалы түрінде бөлініп, жаңа қатты фазаны құрайды.

Мұнай өзінің көмірсутегілік құрамы бойынша әртүрлі болады. Сондықтан, кейбір кен орындарда мұнай игеру кезінде парафин бөлінбейді. Парафиннің ұсақ бөлшектері еріген күйде қалып, сұйық ағынымен айдалып кетеді. Белгілі шарттар кезінде, олар бірдей бөлінетін асфальтен және шайырмен бірге жабысып, қатты жабысқақ көмірсутегі түйіршіктерін құрайды, олар құбырдың ішкі бұдырлы бетіне жабысып, өткізу қимасын азайтады.

Мұнайда парафиннің қатты бөлшектері пайда болатын температура, парафиннің кристалдану температурасы деп аталады. Ол мұнай түріне және парафин фракциясының құрамына байланысты әр түрлі болады.

Парафиннің балқу температурасы +27⁰С –дан +71⁰С дейін, ал оған жақын церезин (С₃₆–С₅₅) +65 тен +88⁰С дейін. Ресейдің Шығыс кен орындарындағы парафинді мұнай үшін (Татария, Башкирия, Перм), СКҚ жапсарында парафиннің қабаттануы басталатын температура +15÷35⁰ құрайды, ал Маңғышлақ түбегінде кейбір мұнай-газ кен орындарында парафиннің шөгуі қабат жағдайларында да байқалады, себебі кристалдану температурасы бастапқы қабат температурасына жақын. Суық суды айдау нәтижесінде қабаттың аздап салқындауы, парафиннің жарым-шарты кристалдануына алып келіп, оның сүзілу қабілетін нашарлатады.

Құбырдың ішкі бетінде температура төмендеп, мұнайдың газсыздануы әсерінен парафиннің қабаттану қалыңдығы ұңғыманың түбінен сағаға қарай өседі. Ресейдің Шығыс өңірлеріндегі кеніштерде, құбыр бетінде көмірсутегінің ауыр фракцияларының шөгуі 400÷300 м. тереңдікте белгіленеді. Бұл шөгулер –шайыр, церезин, асфальтен және парафин қоспаларынан тұратын тұтқырлы масса түрінде болады. Әдетте, оның қалыңдығы 200÷500м. тереңдікте ең жоғарғы мәнге жетеді, ал сағаға жақын шөгу қалыңдығы төмендейді.

Бұл газдың көбеюі нәтижесінде, газсұйық қоспасының қозғалыс жылдамдығының артуына және парафинді қабаттарды сұйық ағынымен механикалық бұзуына байланысты болады. Парафиннің қабаттануына беттің бұдырлығы, ағынның кішкентай жылдамдығы және бүлкілдеу нәтижесінде беттің периодты ашылуы себеп болады.

Парафиннің қабаттануын алдын-алу үшін және ұңғыманың жұмыс жағдайларын қамтамасыз ету үшін әртүрлі әдістерді қолданады.

Парафиннің қабаттануын жоюдың негізгі әдістерінен келесіні айқындауға болады:

1. Механикалық әдістер:

а) серіппелі қырғышты пайдалану, оны периодты түрде СКҚ-ға болат сыммен түсіреді;

б) периодты түрде СКҚ бағанының парафинді бөлігін шығару және оның ішкі бетін механикалық қырғышпен жер бетінде тазарту;

в) автоматты, ұшатын деп аталатын қырғышты пайдалану.

2. Жылулық әдістер:

а) қыздырылған буды құбыр аралық кеңістікке айдау арқылы құбыр бағанасын жылыту;

б) ыстық мұнайды айдау жолымен құбырды жылыту.

3. Ішкі беті шыны, эмаль немесе эпоксидті шайырдан жалатылған құбырды қолдану.

4. Парафинді қабаттанудың әртүрлі еріткіштерін қолдану.

5. Парафиннің құбырдың ішкі бетіне жабысуын алдын-алу үшін химиялық қоспаларды қолдану.

Парафинді қабаттанудың түзілу қарқындылығына, оның беріктігіне, құрамына және басқа ерекшеліктеріне байланысты әртүрлі әдістер және оның комбинациясы қолданылады.

Парафинді жылу әдістерімен жою үшін, жылжымалы автокөліктерді немесе шынжырлы жүрісті бу генераторлы қондырғылар ППУ-3м қолданылады, оның өнімділігі 1т/сағ., қыздыру температурасы +310⁰С, ол қондырғыны қоректендіретін бу қазанынан, таза су қорынан тұрады. Мұндай қондырғы парафиннің қабаттануын тек фонтанды құбырда ғана жою үшін емес, сонымен қатар монифольд және шығу желілерінде де қолданылады.

Бұл үшін сорап агрегаты 1АДП-4-150 қолданылады, ол арқылы 4дм³/с беру кезінде, 20 МПа дейін қысымда температурасы +150⁰С дейін қыздырылған ыстық мұнай айдалады.

Бақылау сұрақтары:

1. Парафиннің қабаттануын алдын-алу үшін қандай шаралар орындалады?

2. Парафиннің қабаттануын жоюдың негізгі әдістері?

3. Парафинмен күресуде қандай қондырғылар қолданылады?