Дипломдық жоба бес негiзгi 5 бөлiмдерден тұрады: геологиялық; технологиялық және арнайы; экономикалық
Диплом жобасының тақырыбы бойынша технологиялық есеп
жүктеу/скачать 1,68 Mb.
|
| 2.3.2 Диплом жобасының тақырыбы бойынша технологиялық есеп
Есеп 1 - Ұңғыма түбін термоқышқылды өңдеудің негізгі көрсекіштерін анықтау есебі Термоқышқылды өңдеуге арналған ұңғыма параметрлері келесідей: Н=1008м; қабаттың тиімді қуаттылығы һ=8м; Ұңғыма таза (тығынсыз); Пайдалану тізбегінің ішкі диаметрі D=0,15м; Ұңғыма штангалік сораппен пайдаланылуда. Құйылмалы құбырлар диаметрі d=0,05м; Ұңғыа түбіндегі температура t=35oC; Қабаттың ұңғыма түбі аймағында парафин шөгінділері шөгуде. Тауарлы тұз қышқылының мөлшері мен ұңғыма түбінтазалауға қажетті химиялық реагенттердің мөлшерін, сонымен қатар бұл өңдеудің тиімділігін анықтау қажет. Ұңғыма түп аймағының фильтрациялық қасиеттерін жақсатту үшін (парафиншөгінділерін тазарту) екі фазадан тұратын термохимиялық өңдеу қажет. Бірінші фаза: тұз қышқылының ерітіндісі мен ұңғыма түбі 75-900С дейін қызатын термохимиялық өңдеу. Екінші фаза: ұңғыма түп аймағын тұз қышқылымен кәдімгі өңдеу, дегенмен бұл процесс қызған тұз қышқылының әсерінен әлдеқайда тиімді. Есептеу ұңғымаларды тұз қышқылымен өңдеу нұсқауымен сәйкестендіріліп жасалды. Химиялық реагент ретінде металдық магнийді аламыз. Өңдеудің бірінші фазасына 1кг магнийге 15%-тік HCl ерітіндісін қолданамыз және бұл өз кезегінде қышқылмен реакцияласып 4520 ккал жылу бөледі. Біріншілік өңдеуде 0,8м3 тұз қышқылы ерітіндісін 1м тиімді қабат қалыңдығына деп қабылдаймыз. h=8 м қабат қалыңдығына 6,4 м3 ерітінді, соның ішінде 4 м3 бірінші фазаға 2,4 м3 екінші фазаға қажетті. Парафиннің tпл=550С балқу температурасына тұз қышқылының ерітіндісі мен түп аймағын tк=800С қыздырсақ жеткілікті. Тұз қышқылының бастапқы ерітіндісін tн=200С деп қабылдаймыз. Сонда W=4 м3 қышқыл ерітіндісін 200С тан 800С-ге дейін температурасын көтеруге қажетті магнийдің мөлшерін келесі формуламен анықтаймыз: (2.3) мұндағы - сандық коэффициент (1кг магнийден бөлінетін жылу мөлшері 4520 ккал); 0,75-хлорлы магнийдің сулы ерітідісінің жылу сыйымдылығы, ккал/кг·0С; 1000-ауыстыру коэффициенті. Яғни, бірінші фазаға 4 м3 HCl ерітіндісіне 40кг магнийді аламыз. Qм=40 кг магнийді жұмсағаннан кейін 4 м3 15%-тік тұз қышқылының концентрациясы қалай өзгеретіндігін анықтайық. Толығымен бейтарапталатын қышқыл ерітіндісінің концентрациясының төмендеу процентін табамыз: X=AQм/(3,33AW+ Qм) (2.4) мұнда А-сандық коэффициент, қышқыл концентрациясы 18% кезінде 218, ал 12% дейін 214 тең. Яғни, 15%-тік тұз қышқылының ерітіндісі өзінің концентрациясын 3% ке төмендетіп, 12% HCl болады. Тұз қышқылының ерітіндісін 15%-тен 12% ке дейін төмендетуге қажетті магний мөлшерін келесі формуламен анықтауға болады. (2.5) мұнда х1 және х2 бастапқы (15%) және соңғы (12%) қышқыл концентрациялары; А1 және А2 218 және 214 сандық коэффициенттер. Қышқыл ерітіндісінің қалдық концентрациясы х2=12% ден алып, оның бастапқы х1 концентрациясын анықтауға болады. (Ұңғы түп аймағын бірінші термохимиялық өңдеу фазасыны қажетті Qм=40кг магний мен W=4 м3 қышқыл ерітіндісін әрекеттестіру барысында): (2.6) В тұрақтысы келесіден табылады: (2.7) Өңдеудің екінші фазасына қызған қышқыл артынан 2,4 м3 12%-тік қышқылмен аяқтаймыз. Қыздырылған ерітіндінің еріткіш қабілеті t=200C айдалатын қышқыл ерітіндісінен 3-4 есе артық болғандықтан, қабатқа қыздырылған және суық ерітіндіні үздіксіз айдап отыру қажетті. Сондықтан ұңғыманы өңдеуден кейін лезде пайдаланған жөн, себебі түптегі ерітінді температурасы түсіп кетеді. Тұз қышқылындағы магнийдің еру жылдамдығы қысым артқан сайын төмендей беретіндігін еске сақтау керек. Егер атмосфералық қысымда магнийді тұз қышқылында еру жылдамдығы 100% десек , 10ат 62%, 20ат-36%, 30 ат-21% және 60ат-6% болады. Термохимиялық фаза кезінде қышқылды айдау қысымы мен сақиналық кеңістегі сұйық (мұнай) деңгейін әрдайым қадағалау шарт. Қолдануға қажетті жоңқа түріндегі металдық магнийді түпке арнайы ұштық арқылы түсіреді. Жоңқалар үшін реакциялық ұштықтың көлемі мен айдаудың арнайы режимін анықтау олардың қалыңдығы мен сарапталу тығыздығына байланысты қиынға соғады. Жоңқалық магнийді түсіруге арналған реакциялық ұштықтың өлшемін анықтайық. 0,15 м пайдалану тізбегіне 0,1 м ұштықты түсіруге болады. Диаметрі dn=0,04 м және ұзындығы 0,6 м магний стержендері 0,1 м ұштыққа үштен сияды. Бір магний шыбығының көлемі мен салмағы. Көлемі: (2.8) Металдық магний шыбығының салмағы, тығыздығы ρ=1,77 болғанда. (2.9) 10 кг магний шыбықтарына қажетті реакциялық ұштық ұзындығы. (2.10) Тұз қышқылын реакциялық ұштықтан айдаған сайын магний мөлшері үздіксіз түскендіктен, процесс тепе-теңдікті сақтау үшін (қышқыл қыздыруында бірдей температураға жету үшін) қышқылды айдау жылдамдығын үздіксіз азайтып отыру керек. Сол себепті есептеуді орындау үшін магний стержендерінің еру процесін диаметрі мен көлемі, салмағын төмендету арқылы бес интервалға бөлеміз. Стержендердің диаметрінің төмендеуін І-ші интервал үшін 4 тен 3,5 см, ІІ-ші интервалға 3,5 тен 5 см дейін, ІІІ-ші интервалға 3 тен 2 см-ге дейін, ІV-ші интервалға 2 ден 1 см ге дейін және V-ші интервал үшін 1 см ден 0- ге дейін. Осы берілгендер негізінде 15% ерітінді көлемін, ұштық арқылы өтетін 15% қышқыл ерітіндісінің дерліктей өту уақыты, айдау жылдамдығы м3/сағ. Есептеу нәтижелеріне сай атмосфералық қысымға келесідей айдау режимін аламыз.
Атмосфералық қысым бойынша айдау режимдері
Құрамында 27,5% HCl- бар 4 м3 15%-тік және 2,4 м3 12% қышқыл ерітінділерін дайындауға қажетті концентрацияланған тауарлы тұз қышқылының мөлшерін келесі қатанастан табамыз: (2.11) мұнда W- тұз қышқылының ерітіндісі м3; а- ауыстыруға қажетті коэффициент, кестеден табылады. Кесте 2.14. а- ауыстыруға қажетті коэффициентті анықтайтын кесте
Интерполяция әдісі арқылы а-ның мәндерін табамыз 15%-тік үшін а=1,943, ал 12% үшін а=2,463. Термохимиялық өңдеуге ингибттор ретінде формалинді қолданған дұрыс, себебі уникол мен магний қышқыл арасындағы реакцияны баяулатады, бұл әсіресе жоғарғы қысымдарда байқалады. Сол себепті ұңғыманы өңдеу процесі кем дегенде 3-4 сағатқа созылады, одан аз уақытта магний ери қоймайды. Тұтынуға қажетті формалин мөлшері: (2.12) мұнда х=15%-тік тұз қышқылы ерітіндісінің концетрациясы; W=4 м3-тұз қышқылы ерітінді концентрациясы; y=40% формалин концентрациясы. Әдетте тұз қышқылының ерітіндісі құрамында темір тотықтары Fe2O3 болғандықтан, темір тұздары тұнбаға түспеуі үшін тұз қышқылын бейтараптау мақсатымен оған техникалық сірке қышқылын қосамыз. Оның мөлшері: (2.13) мұнда b-сірке қышқылының ерітінді көлеміне қатысты %-і; b=f+0,8 (f- Fe2O3 тің ерітіндегі % мөлшері); W-тұз қышқылының көлемі; С-сірке қышқылының концентрациясы. Қажетті сірке қышқылының мөлшері: жүктеу/скачать 1,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||