фракцияларды шығарады.
Мүнайда түрлі газдар: ауа, көміртек оксиді жөне диок-
сиді, күкіртсутек, газ төрізді алкандар жөнебасқалар ериді.
Суда мүнай да, көмірсутектер де іс жүзінде ерімейді.
Олардың өзара ерігіштігі өте аз жөне бір пайыздың
37
жүзден бір бөлігінен аспайды. Мүнай өнімдерін пайда-
лануда оның қүрамында судың оның мөлшері талдаудың
арнайы өдістерімен бақыланады. Көмірсутектердің
ішінде суда нашар еритіні алкандар, сөл жақсырақ дәре-
жеде еритіндері ароматты көмірсутектер болып табыла-
ды.
Табиғи газ. Жанғыш табиғи газдар үш топқа бөлінеді:
1) таза газ - кен орнынан өндірілетін газдар; оларда
ауыр көмірсутектер аз болады;
2) газ-конденсаты кен орындарынан өндірілетін газ-
дар; олар газ бен кең фракңиядағы (бензин, лигроин және
керосиннен түратын) конденсаттың қоспасы болып та-
былады.
3) Мүнай кен орындарынан мүнаймен бірге өндірілетін
газдар; олар газ бен газды бензин және пропан-бутандық
фракңиялардан түратын мүнайдың ілеспе газдары.
Таза газкен орнынан өндірілетін газ - қүрғақ газ —
негізінен метаннан түрады; мөлшері 82-98% болады.
Қүрамында метанның мөлшері басым болатын (95%) газ-
конденсат кен орнынан өндірілетін газда, сонымен
қатар, гексаннан бастап жөне одан жоғары керосиннің,
ал кейде солярлық майлардың қүрамына да кіретін
көмірсутектер де болады. Мүнайдың ілеспе газдардың
қүрамында метаннан басқа көмірсутектердің айтарлық-
тай (30-70%) мөлшері болады.
Табиғи жанғыш газдардың басым көпшілігі қанық-
қан көмірсутектер болып келеді. Алайда, олардың қүра-
мында газдың сапасын төмендететін компоненттер —
күкіртсутек, көміртек оксиді (II), азот және су булары
болады.
Қысым мен температураға байланысты көмірсутектік
газдар түрлі агрегаттық күйде бола алады. Кәдімгі жағдай-
ларда (20-30°С, Іатм.) метан, этан жөне этилен төрізді шы-
найы газдар болып табылады. Пропан, пропилен, изобу-
тан, н-бутан жөне бутилендер көдімгі жағдайларда газ
төрізді күйде болып, ал болмашы жоғары қысымда—сүйық
күйде болады. Бүл көмірсутектіктер сүйылтылған газдар
деп аталатын газдардың қүрамына кіреді. Изопентаннан
бастап одан жоғары көмірсутектер көдімгі жағдайларда
38
сұйың күйін сақтайды. Олар бензиндік фракция құрамы-
на кіреді.
Бу сернімділігі метанда жоғары болады, оны кәдімгі
жағдайлардасүйықтыққаайналдыруғаболмайды, өйткені
оның шектік температурасы 82,1°С-қа сүйықтыққа этан
да қиын айналады.
Әр түрлі газ кен орындарындагы табиғи газдардың
салыстырмалы тығыздықтары (ауа бойынша) 0,56-дан
0,67-ге дейін ауытқиды.
Газдардың түтқырлығы сүйықтардыкі сияқты, газ-
дарды сипаттайтын негізгі параметрлердің бірі болып
табылады. Түтқырлықтың газдарды қүбырмен айдау
кезіндегі түрлі есептеулерде және тау жыныстарының
микроарналары бойынша газдардың қозғалуына байла-
нысты болатын әр түрлі есептеу жүмыстарында мәні зор.
Түтқырлықты, сонымен қатар, жылу алмасу, газдардың
сеперациясы, газдарды жүзгіндерден тазарту және т.б.
үдерістер кезінде ескеру қажет.
Газдардың түтқырлығыньщ сүйықтардың түтқырлы-
ғынан айырмашылығы сол, молекулалық салмақтары
өскен сайын азаяды, ал температура артқан сайын өседі.
Соңғысының өсу себебі, температураны арттьфған сайын
газ молекулаларының жылдамдығы мен қозғалысы шап-
шаңдап, нәтижесінде молекулалардың өзара соқтығысуы
жиілеп, олардың арасындағы үйкеліс те күшейеді.
1.5. Мүнай мен газ кен орындарын іздеу және
барлау
Іздеу-барлау жүмыстары мүнай мен газ кен орында-
рын ашу, олардың қорын анықтау және қазу жобасын
жасау мақсатымен жүргізіледі.
Іздеу-барлау жүмысының кешеніне далалық геология-
лық, геофизикалық және геохимиялық жүмыстар, одан
кейінгі кен орнын барлауға мүмкіндік беретін үңғымалар-
ды бүргылау кіреді.
Іздеу жүмыстары бірнеше тізбектелген кезеңнен
түрады:
39
Бірінші кезең жалпы геологиялың түсірім деп атала-
ды, ол кезде жердің геологиялық картасы жасалады. Бүл
кезеңде кен қазу жүмыстары ж үргізілмейді, тек түпкі-
лікті жыныстарды жалаңаштау үш ін алқапты тазалау
жүмыстары гана ж үргізіледі. Жалпы геологиялық тү-
сірім зерттелетін аудандагы қазіргі шөгінділердің геоло-
гиялық қүрылысы ж өнінде бірқатар мәліметтер алуга
мүмкіндік береді. Қазіргі шөгінділермен жабылған жы-
ныстардың жатыс сипаты зерттелмеген күйде қалады.
Толық жете қүрылымды-геологиялық түсірім деп ата-
латын екінш і кезеңде ауданньщ геологиялық қүрылы-
сын зерттеу үш ін картаға түсір у ж ән е қүрылымдық
үңгымалар бүрғыланады. Картаға түсіру үңғымаларын
20-дан 300 м-ге дейінгі тереңдікте тасьшдылар мен қазіргі
жас шөгінділердің қалыңдығын анықтау үш ін ж ән е со-
нымен қатартүпкілікті жыныстардан қүралған қабаттар-
дың жатыс формаларын анықтау үш ін де бүрғылайды.
Жалпы геологиялық түсірім мен картаға түсіру бүрғы-
лауларының нәтижесі бойынша түрлі жастағы жыныс-
тардың таралуы шартты белгілермен бейнеленетін гео-
логиялық карта жасалады. Зерттелетін аудан ж өнінде
толық білу үш ін геологиялық карта шөгінділердің жи-
ынтық стратиграфиялық қимасы жөне геолОгиялық кес-
кіндермен толықтырылады.
Жиынтьщ стратиграфиялық қима жыныстардың ба-
ғаналары түрінде сызылады, онда зерттелетін ауданды
қүрайтын жыныстардың толық сипаттамасы болуы қажет.
Геологиялық кескіндер учаскенің геологиялық қүры-
лысын тік жазықтықта бейнелеу үш ін жыныстардың
созылымына қиғаш жасалынады.
Қаттардың жатыс сипатын толық түсіну үш ін немесе
олардың қүрылымдық формасын зерттеу үшін геология-
лық картаға қосымша арнайы бүрғыланған қүрылым-
дық үңғымалар мөліметтері бойынша қүрылым дық кар-
та сызылады. Қүрылымдық карта біздің зерттеп отыр-
ган қаттың бетін көрсетеді жөне горизонтальдар көмегі-
мен қаттың иілу формасы жөнінде түсініктер береді.
Іздеу жүмысының екінш і кезеңінде, сипатталған гео-
логиялық зерттеулерден басқа, жер қойнауының қүры-
40
лысын толығырақ зерделеуге мүм кінш ілік беретін гео-
физикалық ж өне геохимиялық әдістер қолданылады.
Олар мүнай мен газ шоғырларын іздеу мақсатында ке-
леш екте терең бүргылайтын аудандарды аса негіздеп
көрсетуге м үм кінш ілік береді.
Геофизнкалық жөне геохимиялық зерттеулер кешенін
ж үргізгеннен кейін іздеу жүмыстарының үш інш і кезе-
ңіне - іздеу үңгымаларын терең бүргылауга кіріседі.
Үш інш і кезеңдегі іздеу жүмыстарының табысты бо-
луы екінш і кезеңде ж үргізілген жүмыстардың сапасы-
на айтарлықтай дөреж еде байланысты болады.
Іздеу үңғымаларынан мүнай мен газ алынған жағдай-
да іздеу жүмыстары аяқталады да, ашылған мүнай не-
месе газ кен орнын толық барлау басталады. Зерттеу ауда-
нында біруақытта контурлаушы, бағалаушы ж өне бақы-
лау-зерттеу терең үңғымалары шоғырдың аумағын (не-
месе контурын) белгілеу ж өне кен орнын барлаудың ба-
рысын бақылау үш ін бүрғыланады.
Кен орнын барлау үш ін терең үңғымалардың қажетті
санын бүрғылағаннан кейін іздеу-барлау жүмыстары-
ның кезеңі аяқталады да, кен орнынан мүнай немесе газ
өндіру ж үргізілетін мүнайлылықтың контурының (газ-
дылықтың контурының) іш інде пайдалану үңғымала-
рын бүрғылау кезеңі басталады.
Бақылау сүрақтары
1. Қазақстанда мүнай мен газдың қанша дөлелденген қоры
бар? Қазақстанның қандай негізгі мүнай-газды аймақтарын
білесіз?
2. Литосфераның қандай тау жыныстарында мүнай мен газ
кен орындары кездеседі? Жер қыртысының қозғалуы шөгінді
тау жыныстарының жатыс формаларына қалай өсер етеді?
3. Мүнай мен газ кен орындарының қандай негізгі геофи-
зикалық сипаттамаларын білесіз?
41
2-ТАРАУ
МҮНАЙ ЖӘНЕ ГАЗ ҮҢҒЫМАЛАРЫН
БҮРҒЫЛАУ
Үңғыма туралы түсінік. Үңғыма - тау жыныстары-
ның ңалыңдығына салынатын тереңдігі бірнеше метр-
ден бірнеше километрге дейін, диаметрі 75 мм жоғары
болатын дөңгелек ңималы кен ңазбасы (10-сурет).
Үңғыма элементтері: сағасы - бетке шығатын жері;
забой - түбі; оқпан немесе ңабырға - бүйірлік беті. Оқпан
осі бойымен сағадан забойға дейінгі араңашықтық —
үңғыма үзындығы, ал тігінен ось проекңиясы бойынша
араңашықтық - оның тереңдігі болып табылады.
10-сурет. Ү ңғы малар:
а, е - тік вертикалды; б - көлбеу; а, б - түтас бүрғылау;
ө - үстындың бүрғылау; 1 - саға; 2 - қабырға (оқнан);
3 — ось; 4 — забой; 5 — жынысөзек
42
Үңғымаларды, әдетте, бір аралықтан екінші аралыққа
диаметрді азайтаотырып бұрғылайды. Әдетте, бастапқы
диаметрі 900 мм аспайды, ал соңғысы 75 мм аз болуы
сирек.
Үңғымалардың тереңцеуі забойдың бүкіл ауданы бойы-
мен (тұтас бүрғылау) немесе оның шеткі бөліктері бойы-
мен (ұстындық бұрғылау) жыныстарды бұзу арқылы жүзе-
ғе асырылады. Соңғы жағдайда үңғыма ортасында жыныс-
өзек (жыныстың ңилиндрлік бағаны) қалады, оны өткен
қима жыныстарын зерделеу үшін беттік қабатқа оқтын-
оқтын көтеріп отырады.
Үңғымаларды қүрлықта да жөне теңізде де арнайы
бүрғылау қондырғылары арқылы бүрғылайды.
Мұнай мен газды өндірудің үздіксіз өсуі тек ондаған
жаңа мүнай мен газ кен орындарын барлауды және пай-
далануға беруді қамтамасыз ететіндей мыңдаған үңғыма-
ларды бүрғылаған жағдайда ғана мүмкін болады.
2.1. Үңғы маларды бүрғы лау тәсілдері
Мүнай мен газ ұңғымаларын бүрғылау кезіндегі бар-
лық механикалық бүрғылау тәсілдерінің ішінде айнал-
малы бұрғылау* кең қолданылады. Айналмалы бүрғы-
лау кезінде жыныстардың бүзылуы қашауға біруақыт-
та жүктеменің ж әне айналдырушы моменттің өсер етуі
нәтиж есінде ж үзеге асады. Ж үктеме әсерінен қашау
жынысқа енеді, ал айналдырушы момент өсерінен оны
опырады, бөлшектейді жөне қажайды.
Бүргылаудың - роторлық жөне забойлық қозғалт-
қыштарды (турбобүрғы немесе электробүрғы) пайдала-
натын екі төсілі бар.
Роторлық бүрғылау кезінде (11 -сурет) қозғалтқыштың
қуаты (11) шығьф арқылы роторға (4) мүнараның (19) ор-
* Механикалық бұрғылаудьщ тағы бір соққылау-арқандық деген түрі
болады, оны негізінен су шығару үш ін үңғымаларды үңгілеуде, сондай-
ақ, көмір жөне тау-кен өнеркөсіптерінде (желдеткіш оқпандар жөне т.б.)
пайдаланады
43
талығындағы үңғыманың сағасының үстінде орнатылған
айналмалы механизмге беріледі. Ротор бүрғылау бағана-
сын ңашаумен (1) бірге айналдырады. Бүрғылау бағанасы
жетекші ңүбырдан (5) жөне оған ауыстырма (3) көмегімен
винттелген б үрғыл ау ңүбырынан (2) түрады. Забойлың ңоз-
ғалтңышпен бүрғылау кезінде ңашау (1) білікке, ал бүрғы-
лау бағаны ңозғалтңыш корпусына (18) бекітілген. Қоз-
ғалтңыш жүмысы кезінде оның білігі мен ңашау айнала-
ды, ал бүрғылау бағаны әдетте, ротормен айналмайды.
Сонымен, роторлың бүрғылау кезінде ңашаудың жы-
нысңа тереңдеп енуі үңғыма осі бойымен жылжып оты-
ратын айналмалы бүрғылау бағанасы арңылы жүреді, ал
забойлың ңозғалтңышпен бүрғылау кезінде - айналмай-
тын бүрғылау бағанасы арңылы жүреді.
Айналмалы бүрғылаудың өзіне төн ерекшелігі - за-
бойда ңашаудың жүмыс істеп түрған барлың уаңыты ке-
зінде үңғыманы сумен немесе арнайы дайындалатын
сүйыңтармен жуу болып табылады. Ол үшін ңозғалт-
ңыштан (13) іске қосылатын екі (бір немесе үш болуы
сирек) бүрғылау сорғылары (12) көмегімен жуғыш
сүйыңтың қүбыр (16) арқылы мүнараның (19) оң бүры-
шында бекітілген қадауша-қүбырға айдалады, одан өрі
майысқақ бүрғылау қүбыршегіне (17), тік люгке (6) жө-
не бүрғылау баганына барады. Қашауға жеткен соң, жу-
ғыш сүйықтық онда бар тесік арқылы өтіп, үңғыма қабыр-
гасы мен бүрғылау бағаны арасындағы сақиналық
кеңістік бойымен беткі қабатқа көтеріледі. Мүнда науа-
да (15) жөне тазартқыш механизмдерде (суретте көрсе-
тілмеген) жуғыш сүйықтық бүрғыланған жыныстардан
тазартылады, содан соң бүргылау сорғылардың қабыл-
дау сыйымдылықтарына (14) түседі жөне қайтадан үң-
ғымаға айналады.
Үңғыма терендеген сайын кронблоктан (суретте көрсе-
тілмеген), белдік блоктан (8), ілгектен жөне белдік ар-
қаннан (9) түратын полиспасты жүйеге ілінген бүрғылау
баганы үңғымаға беріледі. Жетекші қүбыр (5) ротордың
(4) бүкіл үзындығына енгенде, шығырды қосады, же-
текші қүбырдың бар үзындығына бүрғы лау бағанын көте-
реді жөне элеватор немесе ротор үстел індегі сыналар көме-
44
11-сурет .Роторлық жөне турбиналы қ т:өсіл дерм
жөне э лектрбүрт көмегш ен үнғы маларды
оүрғылау
қондырғысы:
1 - қашау, 2 - бүрғылау қүбырлары; 3 - ауыстырғыш;
4 -
роюр;
5 -
жетекші құбыр; 6
- тік люг; 7 —
ілгек; 8 — белдік
бпок;
9 - безщік
арқан; 10 - шыгыр; 11
-
шыгыр мен ротор
қоэталтқыштары;
12 - бүргылау соргысы; 13 - соргы қозгалтқы -
шы; 14 - қабылқау сыйымдылыгы; 15 - науа; 16 - а&дайтын
құбыр; 17 —
бүргылау қүбыршегі; 18 —
аабон қоагалтқышы
(роторлықбүртлау кезінде қолданылмаидыу, 19 - мунаоа*
шеген қубырлар; 21 -
ш еген
қүбырлар айналасындағы
дементгік қоршау; 22 - шахталық багыт
45
гімен бұрғылау баганын іледі. Содан соң, алдын ала көлбеу
үңғымаға (шурфңа) үзындығы жетекші ңүбырдың үзын-
дыгындай етіп бекітілген жетекші ңүбырды (5) тік люк-
пен (6) бірге винтін бүрап ашып, айналдыра қойылған қү-
бырларға ағызады. Бүл үңғыманы алдын ала мүнараның
оң бүрышына оның орталығынан аяғына дейінгі арақа-
шықтықтың шамамен ортасына бүрғылайды. Содан соң,
бүрғылау бағанын оған екіқүбырды (екі винттелген қүбыр
немесе үзындығы 12 м жуың бір қүбыр) бүрап винттеу
арқылы үзартады (өсіреді), оны элеватордан немесе сына-
лардан алып, үңғымаға екіқүбыр үзындығына түсіреді,
элеватор немесе сыналардың көмегімен ротор үстеліне
іледі, шурфтан жетекші қүбырды тік люкпен көтереді,
оны бүрғылау бағанына винттеп бекітеді, бүрғылау баға-
нын сыналардан немесе элеватордан босатады, қашауды
забойға дейін жеткізеді де, өрі қарай бүрғылауды жалғас-
тырады.
Тозған қашауды ауыстыру үшін үңғымадан бүкіл бүр-
ғылау бағанын көтереді, содан соң оны қайта түсіреді.
Түсіру-көтеру жүмыстарын сонымен қатар полиспасты
жүйе көмегімен де жүргізеді. Шығыр барабаны айнал-
ған кезде, белдік арқан барабанға оралып немесе одан
шешіліп, белдік блок пен ілгектің көтерілу немесе тү-
суін қамтамасыз етеді. Ілмекке штроптар мен элеватор
көмегімен көтерілген немесе төмен түскен бүрғылау ба-
ғанын іледі.
Бүрғылау бағанын көтерген кезде оларды бүрап, сек-
ңияларға бөледі, ал олардың үзындыгы мүнара биіктігі-
мен анықталады (мүнара биіктігі 41 м кезінде 25 м жу-
ық). Бүрап алынган секңияларды шамдар деп те атай-
ды, оларды мүнара фонарының шамдалына орнатады.
Бүрғылау бағанасын үңғымаға кері ретпен түсіреді.
Сонымен, үңғыма забойындағы қашаудың жүмыс
жасау үдерісі бүрғылау бағанын үзарту кезінде жөне тоз-
ған қашауды ауыстыру кезіндегі түсіру-көтеру жүмыс-
тарымен тоқтатылып отырады.
Забой қозғалтқыштарының екі түрі - турбобүрғы
жөне электрбүрғы кең қолданылады.
46
Турбобұрғымен бүрғылау кезінде турбобүрғы білігі-
нің айналуы, бүргылау бағаны бойымен турбобүрғыға
келетін ж уғы ш сүйыңтықтың ағынының гидравлика-
лық энергиясы ны ң, қаш ау берік байланысқан турбо-
бүрғы білігіне түсетін механикалық энергияға айналуы
есебінен болады.
Электробүрғымен бүрғылау кезінде энергия оның қоз-
ғалтқышына, секңиялары бүрғылау бағаны іш інде кон-
ңентрлі бекітілген кабель бойымен беріледі.
Әдетте, үңғыма қимасының жоғарғы учаскелерінде
осы заманғы шөгінділер болады, олар бүрғылау үдерісі
кезінде айналып түратын сүйықтық ағынымен оңай шай-
ылып отырады. Сондықтан да, үңғыманы бүрғылауды
бүрғылау қондырғысы негізі астындағы жыныстардың
шайылуына қарсы сөйкес шаралар қолданғаннан кейін
ғана бастайды. Ол үш ін үңғыманы бүрғыламас бүрын,
түрақты жыныстарға дейін (4-8 м) шурф салады ж әне оған
жоғарғы бөлігінде кесілген терезесі бар қүбыр түсіреді.
Қүбыр мен шурф қабыргасы арасындағы кеңістікті тоқ-
пақ тастар ж ән е ңементті ерітіндімен толтырады. Нәти-
ж есінде үңғыманың сагасы берік, сенімді бекітіледі. Қү-
быр терезесіне қысқа металдық науа дәнекерленіп, ол
арқылы үңғыманы бүрғылау кезінде жуғыш сүйықтық
науалық жүйеге ж ән е тазалау механизмдеріне бағытта-
лады. Шурфта орнатылған қүбырды бағыт деп атайды.
Бағытты қондырғаннан кейін жөне басқа да бірқатар
жүмыстарды (жабдықтарды бақылап қарау, қүралдарды
қүру жөне жөндеу, полиспасты ж үйені жабдықтау, же-
текші қүбыр астына шурфты бүрғылау) жүргізгеннен соң,
қүрылған бүрғылау қондырғысының дайындыгы жөнінде
акт жасайды жөне үңғыманы бүрғылауға кіріседі.
Бүрғылау үдерісін күрделендіретін (өдетте 50-400 м)
түрақсыз, жүмсақ, жарықшақты жөне кавернозды жыныс-
тарды бүрғылаған соң, бүл горизонттарды жабады жөне
оқшаулайды, ол үшін үңғымаға винттелген болат қүбыр-
лардан түратын айнала орнатылатын бағананы - шеген
бағананы түсіреді, ал оның қүбырдан тыс кеңістігін це-
менттеп тастайды. Бірінші айнала орнатылатын шеген ба-
ғана кондуктор депаталады.
47
Кондукторды түсірген соң, әрдайым үңғыманы жо-
балық тереңдікке дейін бүрғылау, жаңа күрделендіруші
горизонттардан өтетіндіктен немесе дәл осы үңғыманы
пайдалануға жатпайтын өнімді қаттарды жабу қажет
болған жағдайларда жүргізілмейді. Мүндай жағдайлар-
да аралық деп аталатын екінші шеген бағананы түсіру
және одан әрі оны ңементтеу қажеттілігі туындайды.
Одан өрі үңғыма тереңдеген сайын, оқшауландыру-
ды қажет ететін горизонттар қайта кездесуі мүмкін.
Мүндай жағдайда, екінші аралық бағана деп аталатын
үшінші шеген бағананы түсіреді және ңементтейді. Бүл
жағдайда, мүның алдында түсірілген шеген бағана бі-
рінші аралық бағана деп аталады. Күрделенген бүрғы-
лау жағдайларында, мүндай аралық бағаналардың саны
үшеу, тіпті төртеу болуы да мүмкін.
12-сурет. Екі бағаналы
үңғыманың қүрылысы:
Б 2, Б 3 - кондуктор астында,
аралың ж ән е пайдалану бағанала-
рын бұргылау кезінде пайдалана-
тын сәйкес ңашаулар диаметрлері;
(1,, <і2, (13, <і4 - аралық жөне
пайдалану бағаналарын, кондуктор
бағытының диаметрі;
һ х, һ2, һ3, һ4 - бағыт, кондуктор,
аралық ж ән е пайдалану бағанала-
рының сыртында қүбырдан тыс
кеңістікті цементтеу аралықтары;
Ь , Ь , I» , Ь — бағытты, кондук-
торды, аралық ж өне пайдалану
бағаналарын түсіру тереңдіктері
48
Үңғыманы жобалық тереңдікке дейін бүрғылағаннан
кейін, пайдалану бағанасын түсіреді және цементтейді. Ол
мүнай немесе газды үңғыма забойынан сағасына дейін көте-
ру үшін немесе өнімді ңатқа ондағы қысымды саңтау үптін
су(газ) айдау үпгін қажет.
Пайдалану бағанасын түсірген ж ән е цементтеген соң,
қүбьфдан тыс кеңістікте түзілетін цементтік сақинаның
сапасын тексереді ж әне үңғыма сағасындағы барлық ше-
ген бағаналарды арнайы жабдықтарды қолданып, бір-
біріне орап, таңып қояды.
Достарыңызбен бөлісу: |