9.4 Қабат ішіндегі жану (ҚІЖ)
Қойнау-қатішілік жануды қолдана отырып мұнай өндірудің термиялық әдісі Тұтқыр және жоғары тұтқыр мұнай кен орындарында мұнай өндіруді ұлғайту үшін қолданылады. Мысалы 1932 жылы А.Б. Шейнман қабатішілік жану бойынша зертханалық зерттеулер мен тәжірибелердің нәтижелері бойынша әлемде алғаш рет 1934 жылы Краснодар өлкесінің Ширва кен орнында жұмыстар жүргізілді.
Шетелде өнеркәсіптік ауқымда өткен ғасырдың елуінші жылдарынан бастап, негізінен ауыр мұнай кен орындарында қолданылады.
Қабат ішіндегі жану – бұл физико-химиялық тотығу процесі, ол кезде заттардың химиялық түрленуі жылу мен реакция өнімдерінің пайда болуы.
Пласт ішіндегі жану-бұл физикалық-химиялық тотығу процесі, онда көп мөлшерде жылу бөлетін және реакция өнімдерінің пайда болуы арқылы заттардың химиялық түрленуі орын алады.
Процестің физикалық сатысы отынды тотықтырғышпен араластыру және жанғыш қоспаны қыздыру болып табылады.
Процестің химиялық сатысы-мынадай формула бойынша өтетін жану реакциясы:
CHn + O2 > CO2 + CO + H2O + ЖЫЛУ, (35)
мұнда СHn - мұнай ыдырау кезінде пайда болатын Кокс тәрізді қалдық.
Қабат ішіндегі жану процесі – бұл соңғы мұнай өндіруді арттыру мақсатында тұтқыр мұнай кен орындарын игерудің тәсілі, ол тотықтырғыш (ауа) қабатына айдау кезінде қабат жағдайында мұнайдың ауыр фракцияларын (кокс) ішінара жағу кезінде алынатын энергияны пайдалануға негізделеді. Қабат ішіндегі жану процесі мұнайды ыстық сумен және бумен ығыстырудың термиялық әдістерінің, сондай-ақ барлық көмірсутектер газ фазасына өтетін термиялық крекинг аймағында болатын аралас ығыстырудың барлық артықшылықтарына ие.
Қарапайым жағдайда қабатішілік қозғалыстағы жану ошағын құру үшін екі ұңғыманы бұрғылау қажет, олардың біреуі айдаушы, екіншісі - өндіруші.
Процесс басталар алдында осы ұңғымалар арасында ауа айналымын жасау қажет. Содан кейін қабатта жанудың тұрақты ошағын құруға және бастамашылық жасауға қажетті жағдайлар жасайды. Ол үшін түбті электр жылытқыштар, түбтің отын жанарғылары, химиялық реагенттер және т. б. қолданылады.
Қабатта тұрақты жануды алған кезде, жану ошағы өндіруші ұңғымаларға жылжи бастаған кезде, тұтандырғыш ұңғыма тек айдаушы болады. Ол үшін ұңғыманың ұңғыма түбіндегі салқындатылады және ұңғымадан қыздыру құралы жер бетіне шығарылады, ал ұңғымаға үнемі тотықтырғышты (әдетте ауа) бере бастайды. Шамамен 260°С температурада мұнай құрамына кіретін кейбір көмірсутектер су түзіліп, жанады, сондай-ақ кокс қалдық (отын) пайда болады. 370°С температурада тұтанады және жану өнімдерін (су, көмірқышқыл газы, көміртегі тотығы) қалыптастыра отырып, кокс қалдықтары жанады. Жану аз ұзындықтағы қабаттың учаскесінде жүреді, ол үздіксіз ауа айдалғанда (тотықтырғыш) айдалатын ұңғымадан өндіруші ұңғымаға қарай бағытта жылжиды. Жану фронтының жылжу жылдамдығы, кәсіпшілік деректер бойынша, 0,03-1,07 м/тәулік шегінде ауытқиды.
Жану фронтының температурасы әдетте 400-500° С және одан жоғары.
Айдау және өндіру ұңғымаларының арасындағы өнімді қабаттың учаскесін бірнеше температуралық аймаққа бөлуге болады (сурет 44).
Сурет 44 – Қабат ішіндегі жану процесінің сұлбасы: а-қабаттағы температуралық аймақтар; б - процестің таралу аймақтары; 1,2 - айдау және өндіру ұңғымалары; 3, 4, 7, 8 - сәйкесінше жанған, булану, конденсация және бу аймақтары; 5 - жеңіл көмірсутектер; 6-мұнай білігі; 9-жану фронты
Қабат ішіндегі жанудың екі нұсқасы бар - тура ағынды және қарсы. Қабат ішінде жанудың тура ағынды нұсқасы кезінде қабат оталдыру және тотықтырғышты беру бір ұңғыма арқылы жүргізіледі. Тотықтырғыш және жану фронты бұл ретте тұтандырғыш (айдау) ұңғымадан өндіруші ұңғымаларға қарай бағытта қозғалады. Қарсы нұсқада қабатты жану және тотықтырғышты қабатқа айдау әр түрлі ұңғымалар арқылы жүзеге асырылады.
Достарыңызбен бөлісу: |