Общественные науки, история, философия

250 
 
Aryskum  oilfield  is  located  in  Dzhalagash  region  of  Kyzylorda  oblast,  Republic  of  Kazakhstan. 
Geographically the oilfield is based in the Southern part of Turgai lowland. 
According to the data as of 01.01.13, there are 107 producing wells in operation at the Aryskum oilfield: 89 
of which refer to artificial lift wells stock, and 18 wells are operating by flowing method. 
Average daily oil production at the Aryskum oilfield, according to data for 2012, makes approximately  5 
500 m
3
: flowing wells production makes 5%, while 95% of produced oil was extracted from the artificial lift wells 
stock. 
There  is  high  paraffin  content  in  the  oil  at  Aryskum  oilfield,  also  Aryskum  oilfield  oil  is  resinous  and 
doesn‘t contain sulphur. Average density of formation oil equals to 0,850 g/cm
3
, at average formation temperature = 
40ºС, average gas content is approximately 40m
3
/t. 
While  exploring  the  wells  by  artificial  lift  at  Aryskum  oilfield,  there  appear  various  problems,  basically 
caused by paraffin accumulation and formation of paraffin plugs in the wellbores, as well as paraffin accumulation 
in  the  tubing,  surface  and  subsurface  equipment,  etc.,  and  these  all  leads  to  breakage  of  the  equipment.  Paraffin 
accumulation in the tubing reduces flow section of pipes, so well‘s flow rate decreases.   
Depending on physical and chemical properties of oil and paraffin, the control of paraffin accumulation is 
occurred in two ways: 

 
Periodical paraffin removal from the tubing; 

 
Providing conditions to prevent paraffin accumulation in the pipes. 
There are different methods of paraffin removal from the wells, technologically all methods can be divided 
into three basic groups: 

 
mechanical removal; 

 
thermal treatment; 

 
chemical treatment (using chemical solvents). 
In  order  to  control  paraffin  accumulation  in  the  wells  at  Aryskum  oilfield,  the  following  methods  are 
implemented: 

 
periodic thermal treatment of the wells; 

 
cleaning the wellbore by pigs; 

 
dewaxing during swabbing; 

 
cleaning by coiled tubing; 

 
chemical treatment by using paraffin disperser; 

 
workover of the wells. 
Thermal  treatment  is  occurred  by  washing  out  the  well  with  hot  water  or  hot  oil  by  specialized  vehicle 
(Hot oiling treatment and Hot water treatment). Hot oil or hot water can be pumped through annual space between 
production casing and tubing (annual system), or can be pumped directly down to tubing. 
The major advantage of annual system is a possibility to perform cleaning without shutting down the well. 
Hot oil is supplied to the annual spacing in required volume so it wouldn‘t break flowing of the well.  
During using this method, check valve is installed at the discharge of annual space. A process of dewaxing 
is  controlled  by  recording  the  temperature  at  the  outlet,  usually  outlet  temperature  is  40–50ºС  during  normal 
process, while temperature of oil pumped to the wellhead is 80–110ºС. 
Also significant advantage of the thermal treatment is applicability and effectiveness to any well. 
Main disadvantages are: 

 
influence on the layer during pumping through casing;  

 
breaking filtration properties of the layer; 

 
difficulties during calculation of total produced oil volume, i.e. postponed extraction of the well‘s own 
oil, until extraction of the pumped oil;  

 
attraction of specialized truck.  
Pigging method. Pigs with different diameters are pulled down into the well, during descent and ascent pig 
removes paraffin from the tubing walls. Pig moves down by gravity force and special cow suckers, and the pig is 
pulled up on wire or by pulling hoist. 
Speed  is  the  main  advantage  if  pigging.  But  during  the  pigging  process  not  all  paraffin  is  removed  and 
some  paraffin  remains  in  the  tubing  and  this  causes  repeated  accumulation  of  paraffin  on  the  remainders.    Also 
sometimes emergency situations can happen, for example, wire holding the pig could be overwinded and broken. So 
it is required to shut down the well, and leads to production loss, which is not economically efficient.  
Dewaxing during swabbing  method. This  procedure is performed by  specialized rigs provided by ―Aral-
Munai‖ company: hot oil is pumped down tubing, then dewaxing unit is pulled down and swabbing is performed. 
But this method is applicable only for flowing wells and this procedure is very costly.  
During  cleaning  by  coiled  tubing,  the  coiled  tubing  is  pulled  down  under  the  pressure,  the  pipes  are 
simultaneously  flushed  out  with  hot  oil  by  stylus,  which  is  mantled  at  the  end  of  the  coiled  tubing.  This  method 
allows washing out any paraffin plug, but similarly to the previous method, this procedure is very high-priced.  
Chemical  treatment  implies  well  treatment  by  paraffin  disperser,  that  allows  to  destroy  paraffin 
accumulation  in  the  wellbore.  During  the  treatment,  chemical  reagent  is  brought  into  casing  or  tubing  shoe  by 

251 
 
specialized dosing pumps without any effort, which is the main advantage of chemical treatment. But on the other 
hand, effect of the chemical reagent is short-term, and that is the main disadvantage of the given method. 
The most complicated and labor intensive method is Workover of the wells (WO). 
Advantages of WO: 

 
possibility to perform full supervision of the well; 

 
possibility to estimate the well for further actions. 
Disadvantages of WO: 

 
it is required to shut in the well for more than one day, which leads to production losses; 

 
high price of WO maintenance. 
To sum  up, accumulation of paraffin  is one of the most frequent  problems during oil production process, 
that causes complications in the wells, affects on operation of oilfield equipment and pipeline communications. The 
accumulation of paraffin in the flow sections of oilfield equipment and in the pipes leads to a system productivity 
slowdown,  reduce  of  wells‘  turnaround  time  and  efficiency  of  pumping  systems.  While  choosing  a  method  to 
control paraffin  accumulation in the wells, Aryskum engineers face the following vital tasks: 

 
Provision of continuous oil production; 

 
Savings on maintenance costs of production; 

 
Effectiveness and simplicity of procedures; 

 
Extension of well operation period without treatment; 

 
Control of paraffin accumulation in tubing; 

 
And, of course, mandatory execution of production plan. 
  
LIST OF REFERENCE: 
 
1.
 
«Technological scheme of Aryskum oilfield development», NIPI «KaspiyMunaiGas», 2002. 
2.
 
M.Yu.Dolomatov, A.G.Telin and others. Physical and chemical fundamentals of directional selection of 
asphaltene substances solvents // Report of central scientific research institute  CNIITEneftekhim, 1990y. 
3.
 
P.P.Golonskiy. Paraffin control during oil production. - M.: Gostoptekhizdat, 1960. 
4.
 
S.V.Lyushin,  N.N.Repin.  The  effect  of  flow  rate  on  the  intensity  of  paraffin  deposition  in  pipes  // 
Collection. Paraffin accumulation control. -M.: Nedra, 1965. 
5.
 
V.P.Tronov. The mechanism and control of resin and paraffin accumulation. - М.: Nedra, 1970. 
6.
 
Internet resources: www.wikipedia.org, www.onepetro.com, www.ngpedia.ru  
 
 
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ  
ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ 
ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ 
 
Качанова Л.С., к.т.н., доцент 
Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина 
Бондаренко А.М., д.т.н., профессор 
Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия 
 
Представлены  технологии  переработки  твердого  (подстилочного),  полужидкого  и  жидкого  навоза.  Для  оценки  данных 
технологий  предложен  комплексный  критерий  оптимизации  –  эксплуатационные  затраты,  приведено  формализованное  описание 
модели целочисленного линейного программирования. 
The  technologies  of  processing  solid  (litter),  semi-liquid  and  liquid  manure  are  presented.  To  assess  the  data  of  the  technologies  a 
complex optimization criterion is offered – operational costs. A formalized description of the Integer linear programming model is given. 
 
Согласно разработанным типовым проектам животноводческих ферм и комплексов, в зависимости 
от  типоразмера  могут  применяться  те  или  иные  способы  содержания  животных  и  удаления  навоза  из 
помещений.  Это  обусловливает  получение  навоза  определенной  консистенции  на  фермах  конкретного 
типоразмера [1].  
Твердый  навоз  (ТН)  уже  сам  по  себе  является  органическим  удобрением.  Однако  из-за  наличия  в 
нем большого количества семян сорных растений, гельминтов и других болезнетворных микроорганизмов 
его необходимо подвергать переработке. В большинстве случаев можно ограничиться хранением его буртах, 
с перемешиванием один раз в месяц в течение 6 месяцев в летний период. В процессе хранения температура 
бурта повышается до 55-65°С из-за распада органических веществ, что способствует гибели болезнетворных 
организмов и существенному снижению всхожести семян сорных растений [2]. 
На  рис.  1  представлены  традиционная  технология  переработки  твердого  (подстилочного) навоза  в 
органическое удобрение, а также технология ускоренного компостирования с использованием α-добавки. 
Бесподстилочный  навоз  свойствами  значительно  отличается  от  твердого  подстилочного.  Он 
обладает  свойствами  текучести,  расслоения  и  разрыхления  при  брожении.  В  зависимости  от  степени 

252 
 
разбавления  его  водой  или  рециркуляционной  жидкостью  при  уборке  из  помещений  получают  жидкий  и 
полужидкий навоз.  
При  беспривязном  содержании  скота  на  щелевых  полах  подстилку  не  применяют  и  получают 
полужидкий  навоз  (ПН)  влажностью  от  86  до  92%.  В  данном  случае  используют  самотечные  сплавные 
системы навозоудаления. 
Получаемая консистенция навоза, определяемая способами содержания животных и технологиями 
его уборки, влияет на концентрацию питательных веществ, что, в свою очередь, определяет дозу внесения 
удобрения и размер затрат на его транспортирование и внесение. 
На  рис.  2  предложены  традиционная  технология  переработки  полужидкого  навоза  в  органическое 
удобрение и ускоренная технология, применяемая в весенне-летний-осенний период. 
Крупные  животноводческие  фермы  и  комплексы,  появившиеся  в  результате  перевода  отрасли 
животноводства  на  индустриальную  основу,  чаще  всего  используют  гидравлические  системы  удаления 
навоза и поэтому являются источником получения органического сырья жидкой консистенции. 
По сравнению с полужидким навозом его переработка усложняется уже только за счет увеличения 
объемов получаемого исходного сырья. 
При  влажности  удаляемого  навоза  более  92%  его  объем  по  сравнению  с  полужидким  86-92%-й 
влажности увеличивается в 6 раз. Эффективность переработки и внесения такого навоза значительно ниже 
по  сравнению  с  получением  и  внесением  полужидкого  и  твердого  видов  органики  [1].  Многократное 
увеличение  объемов  жидкого  навоза  (ЖН)  создает  экологическую  опасность  загрязнения  окружающей 
среды.  При  этом  возникает  потребность  в  дополнительных  навозохранилищах  и  средствах  для  обработки 
жидкого навоза, что приводит к росту капитальных и эксплуатационных затрат. 
Традиционная  и  ускоренная  технологии  переработки  жидкого  навоза  в  органическое  удобрение 
представлены на рис. 3. 
Решение  конкретных  экономических  и  управленческих  задач  предусматривает  построение 
математических моделей исследуемых операций, описываемых с помощью того или иного математического 
аппарата (функций, уравнений, систем уравнений и неравенств и т.д.).  
Целями  функционирования  рассматриваемой  подсистемы  наиболее  полно  отвечает  комплексный 
критерий оптимизации – эксплуатационные затраты.  
В общем виде представленная целевая функция охватывает  весь спектр  требуемых решения задач 
по  эффективному  использованию  технологий  и  технических  средств  для  производства  из  жидкого, 
полужидкого  и  твердого  навоза  удобрений  и  их  последующего  применения  в  растениеводстве  с  учетом 
получения дополнительного урожая. 
Формализованное  описание  предложенной  модели  целочисленного  линейного  программирования 
имеет вид (1): 
    
min
Ц
X
N
Ц
X
N
REN
X
B
REN
X
B
X
C
)
X
C
(
T
I
1
i
J
1
j
K
1
k
L
1
l
M
1
m
т
ijklm
ijklm
I
1
i
J
1
j
K
1
k
L
1
l
M
1
m
э
ijklm
ijklm
I
1
i
J
1
j
K
1
k
L
1
l
M
1
m
TO
ijklm
ijklm
ijklm
I
1
i
J
1
j
K
1
k
L
1
l
M
1
m
ijklm
ijklm
ijklm
P
1
p
M
1
m
pm
pm
I
1
i
J
1
j
K
1
k
L
1
l
M
1
m
ijklm
ijklm
m










































 
(1) 
где    С
ijklm
-доля  эксплуатационных  затрат  на  выполнение  i-той  операции  в  j-й  период    k-м 
техническим  средством  на  l-ном  навозе  (удобрении)  в  m-ной  подсистеме,  руб/ч;  Х
ijklm
-количество  k-х 
технических  средств  для  реализации  i-й  операции  в  j-й  период  на  l-ном  навозе  (удобрении)  в  m-ной 
подсистеме; С
pm
- оплата труда с отчислениями на социальные нужды работника p-й квалификации, занятого 
в m-ной подсистеме, руб/ч; Х
pm
-число работников определенной квалификации; В
ijklm
-балансовая стоимость 
k-го  технического  средства,  руб;  REN
ijklm
,  REN
ijklm
TO
-соответственно,  норма  реновационных  отчислений  и 
отчислений  на  ТО  технических  средств,  руб/ч;  N
ijklm
-мощность  электропривода  конкретного  технического 
средства,  кВт; 
ijklm
N

-мощность  на  привод  энергосредства  с  двигателем  внутреннего  сгорания,  кВт;  Ц
э
- 
стоимость 1 кВт-ч электроэнергии, руб; Ц
т
- стоимость топлива, руб. 
Однако,  специфика  рассматриваемых  технологических  операций  по  производству  из  навоза 
высококачественных  органических  удобрений,  связанная  с  разнообразием  технологий  позволяет  принять 
решение  синтеза  целевой  функции  поэтапно:  первый  этап  –  производство  из  жидкого,  полужидкого  и 
подстилочного  навоза  твердых  органических  удобрений  или  исходного  продукта  для  производства 
концентрированных органических удобрений; второй этап – внесение полученных удобрений в почву. 
 

253 
 
 
Поступление ТН с 
выгульной площадки 
Технология ускоренного 
компостирования (УК)
 
Транспортировка на 
площадку УК
 
Укладка 1-й очереди 
бурта
 
Перебуртовка 1
 
Укладка 2-й очереди 
бурта
 
ТН
 
Подача  
α-добавки
 
ТН
 
Перебуртовка 2
 
КОУ
 
Получение КОУ
 
Подача воздуха
 
Транспортировка на 
измельчение
 
Измельчение
 
Подача в бункер 
накопитель
 
Подача в гранулятор
 
Гранулирование
 
Транспортировка КОУ
 
Подача КОУ на фасовку
 
Фасовка
 
на поле
 
на 
 
  
 
весенне-летний-осенний период
 
ТН 
ТН 
Поступление 
ТН с фермы 
Транспортировка на 
прифермское 
навозохранилище 
Буртование 
Хранение на  
прифермском  
навозохранилище 
Погрузка навоза 
Транспортировка на 
полевое 
навозохранилище 
Хранение на полевом 
навозохранилище 
Буртование 
Перебуртовка штабеля 
Погрузка ТОУ 
Транспортировка ТОУ 
Подготовка  
исходного продукта 
Подача на  
измельчитель 
 
Измельчение 
на производство КОУ 
Подача в БИО-
реактор 
 
Сепарация 
Подача на  
сепарацию 
 
Накопление 
БИО-1 
БИО-2 
 
Фасовка КОУ 
α-добавка 
воз
вра
т к
руп
ных 
вкл
ю
че
ни
й 
на реализацию 
на поле 
на реализацию 
КОУ 
КОУ 
КОУ 
ТОУ 
ТОУ 
ТОУ 
ТОУ 
ТН 
ТН 
КОУ 
Подача в бункер-
накопитель 
КОУ 
ТОУ
 
Традиционная  
технология
 
α-добавка
 
круглый год
 
Обозначения: ТОУ – твердое органическое удобрение; КОУ – концентрированное органическое удобрение 
Рис. 1. Технологии переработки твердого (подстилочного) навоза в органическое удобрение 

254 
 
ПН 
ПН 
ПН 
Приемный 
резервуар 
Транспортировка на 
хранение  
 
Выгрузка ПОУ  
Погрузка  
соломы на  
площадку 
Секционное  
хранение ПН 
ПН 
 
Транспортировка ПОУ  
Распределение 
соломы на площадке  
компостирования 
Распределение ОМС 
на слой соломы 
ОМС 
на поле 
С 
ОМС 
ОМС 
 
Перемешивание 
К 
К 
К 
на поле 
К 
производство 
КОУ 
К 
 
Погрузка 
МУ 
ПОУ 
МУ 
Отделение жидкой 
 фракции (ЖФ) 
Транспортировка 
жидкой фракции  к 
растворному узлу 
 
Перемешивание 
Загрузка  
емкости 
 растворного узла  
Выгрузка в  
технологическую  
машину  
 
Транспортирование  
 
Буртование 
К 
 
Перебуртовка  
штабеля 
 
Погрузка 
на поле 
ПН 
Подача  
α-добавки 
Подача 
воздуха 
Транспортировка на 
измельчение 
 
Измельчение 
Подача в бункер 
накопитель 
Подача в  
гранулятор 
 
Гранулирование 
Транспортировка КОУ 
на поле 
на реализацию 
Транспортировка на 
площадку УК 
Укладка  
1-й очереди бурта 
 
Перебуртовка 1 
Укладка  
2-й очереди бурта 
ТФ 
ТФ 
 
Перебуртовка 2 
КОУ 
 
Получение КОУ 
Подача КОУ  
на фасовку 
 
Фасовка 
ТФ
 
ЖФ
 
Традиционная технология 
Ускоренная технология  
весенне-летний-осенний период
 
круглый год 
  
 
 
 
Обозначения: ПОУ – полужидкое органическое удобрение; ОМС – органо-минеральная смесь;  
МУ – минеральное удобрение; С – солома; К – компост; ТФ – твердая фракция 
Рис. 2. Технологии переработки полужидкого навоза в органическое удобрение 

255 
 
на поле 
  
 
Традиционная 
технология 
Транспортировка  
жидкой фракции  
Хранение жидкой  
фракции 
Выгрузка жидкой 
 фракции  
Ускоренная  
технология 
 
Транспортировка жидкой 
фракции  к растворному узлу
 
 
Перемешивание
 
Загрузка емкости  
растворного узла 
 
Выгрузка в технологическую 
машину 
 
Подача  
α-добавки
 
 
Транспортирование 
 
на поле 
ЖФ 
ЖФ 
ЖФ 
жидкие КОУ 
жидкие КОУ 
весенне-летний-осенний период 
Разделение  
на фракции
 
 
ЖН 
ЖН 
ЖН 
 
Приемный  
резервуар 
 
Транспортировка 
ЖФ
Ф 
ЖФ 
на полив 
Дообезвоживание  
осадка  
ЖФ 
Погрузка  
твердой фракции 
Выделение  
твердой фракции  
ТФ 
ОС 
Транспортировка 
жидкой фракции  
Выделение 
жидкой фракции  
ЖФ 
ЖФ 
Транспортировка 
 твердой фракции 
ТФ 
Хранение  
твердой фракции 
Перебуртовка  
штабеля  
 
Погрузка 
на реализацию 
ТОУ 
производство КОУ 
ТОУ 
ТФ 
 
Буртование 
ТФ 
ЖФФ
Ф 
ТФ 
круглый год 
 
 
 
 
Обозначение: ОС – осветленный осадок 
Рис. 3. Технологии переработки жидкого навоза в органическое удобрение 

 
256 
Поэтапный  анализ  составляющих  целевой  функции  позволит  оперативно  определить  ее  технико-
экономические показатели и наметить пути наиболее эффективного использования как традиционных, так и 
перспективных 
технологий 
производства 
и 
использования 
органических 
удобрений 
сельхозтоваропроизводителями различных форм собственности. 

жүктеу/скачать 7,13 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: