Ту хабаршысы

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
214 
өңдеу өнеркəсіптерінің қалдық өнімдерінде көмірсутектер, күкіртті сутек жəне жағымсыз иісті газдар 
болады.  Құрылыс  материалдарын  жасау  зауыдтары  шығаратын  қалдықтарынан  фторидтер,  күкірт 
жəне  азот  диоксидтері  бөлінеді.  Тамақ  өнеркəсібінің  қалдықтарында  жағымсыз  иісті  альдегидтер 
қоспасы  мен  аминдер  болады.  Жылу  электр  станциялары  атмосфераға  күкірт,  азот  жəне  көміртек 
оксидтерін, металдарды, күлді шығарады. 
Осы  аталған  қосылыстардың  барлығы  адамдардың,  жануарлардың,  өсімдіктердің  тіршілік 
етуіне үлкен зиянын тигізеді. Сондықтан, жоғарыда аталған өнеркəсіптер мен көліктен бөлінетін улы 
заттарды  залалсыздандыру  немесе  пайдалы  қосалқы  өнімдерге  айналдыру  қажет.  Ол  үшін  бір 
өндірістің  шикізаты  ретінде  пайдаланып,  қалдықсыз  жұмыс  істейтін  аймақтық  өнеркəсіптердің 
технологиялық кешенін жасау керек.   
Қоқым-соқымдарды, бау-бақша жəне тамақ қалдықтарының  тіпті аз мөлшерін жаққанда  түтін 
бөлінеді  жəне  өткір  иісті  газдар  пайда  болады.  Осындай  жағдай  ескі  шиналарды  немесе  электр 
кабельдерінің  қаптағыштарынан  металды  қайта  бөліп  алу  үшін  жаққанда  да  байқалады.  Қазір  көп 
жерлерде қалдықтарды осылайша жағу арқылы мəселені ойдағыдай шешуге болады. Бұл кезде толық 
жану  үрдісі  іске  асырылады  жəне  бөлініп  шыққан  аэрозоль  бөлшектерді  ұстап  қалу  қамтамасыз 
етіледі.  Тұрмыс  қалдықтарын  жаққанда  пайда  болатын  мəселелердің  орны  бір  бөлек.  Мұндай 
қалдықтардың  үлкен  бөлігі  поливинилхлоридтен  тұратындықтан,  жану  кезінде  ауаға  хлорлы  сутек 
бөлініп, қоршаған орта үшін қауіп-қатер тудырады.  
Өнеркəсіп  дамыған  елдерде  ауаны  ең  басты  ластайтын - автомобильдер  отынының  жану 
өнімдері (~ 70 %) болып  табылады.  Қазіргі  кезде  дүние  жүзінде 200 млн.  астам  автомобильдер 
пайдаланып жүр. Олар шығаратын газдарда, шамамен 200-дей зат түрлері кездеседі. Солардың ішінде 
канцерогенді көмірсутектер жəне тетраэтилқорғасын да бар. Əрбір автомобиль 15 мың км-ден астам 
жол жүріп өткенде 4350 кг оттек тұтынып, 3250 кг көміртек диоксидін, 530 кг көміртек оксидін, 93 кг 
көмірсутектерді, 27 кг азот оксидтерін сыртқа шығарады. 
Бензинге  қосылатын  антидетонациялық  қоспа  ретінде  тетраэтилқорғасын  қолданылғанда, 
автомобильдерден  шығатын  газдармен  бірге  қорғасынның  оксидтері,  хлоридтері,  нитраттары, 
сульфаттары сыртқа шығарылып тасталады. Осы заттардың өте майда қатты бөлшектері аэрозольдер 
түзіп, жолдың жағасында жиналады. Қорғасынның өте ұсақ бөлшектері атмосферада бір аптадан төрт 
аптаға  дейін  ұшып  жүруі  мүмкін.  Осының  нəтижесінде 500 млн.  халқы  бар 102 қалада  (Тəуелсіз 
Мемлекеттер  Достастығында)  зиянды  заттардың  атмосферадағы  концентрациясы,  қабылданған 
зиянсыз жоғарғы концентрациядан 10 есе немесе одан да көп артық болып отыр. 
Автомобильдер  шығаратын  зиянды  газдардың  құрамына  қатаң  бақылау  енгізілгенге  дейін 
АҚШ  бойынша  алынған  мəліметтер  төменде  келтірілген.  Бұл  деректер  бойынша  автомобиль 
транспорты,  шамамен 92% CO, 63% көмірсутектер  жəне 46% азот  оксидтерін  шығаратындығын 
көруге болады. 
Өндіріс  орындары  шығаратын  қалдықтар  əдетте  күлден  жəне  басқа  заттардан  тұрады,  ал 
автомобиль шығаратын қалдықтарда қорғасын қосылыстары да кездеседі. 
 
1-кесте. Атмосфераға шығарылатын зиянды заттар, млн. т/жыл 
 
Зиянды заттар 
Автокөліктер 
Электр станциялары, зауыдтар 
жəне т.б. 
Көміртек оксиді 59,7  5,2 
Көмірсутектер жəне басқа органикалық 
қосылыстар  
10,9 6,4 
Азот оксидтері  
5,5 
6,5 
Күкіртті қосылыстар  
1,0 
22,5 
Макробөлшектер (түтін бөлшектері күйі, т.б.) 1,0 
9,8 
 
Шығарылған газдардың уытты компоненттеріне көміртек оксиді, көмірсутектер, азот оксидтері, 
күкірт  диоксиді  жəне  қорғасын  қосылыстары  жатады.  Олардың  мөлшері,  едəуір  дəрежеде, 
қозғалтқыштың жұмыс істеу режиміне жəне пайдаланылған отындардың түрлеріне байланысты. Бұл 
қосылыстар  белгілі  бір  концентрацияларда  уытты  болғандықтан,  олардың  қауіп  тудыратын 
жағдайларын жан-жақты анықтаудың маңызы зор. 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
215
Адамның тыныс алу органдарының қызметі - ауадан оттекті сіңіру жəне CO
2
-ін ағзадан бөліп 
шығару. Оттек суда нашар ериді, бірақ қан гемоглобинімен əрекеттеседі. Тыныс алу жолдары жəне 
өкпе  арқылы,  ұлпа  бетінің  ауамен  барынша  жанасуы  қамтамасыз  етіледі.  Ауадағы  ластағыш  заттар 
тыныс  алу  жүйесіне  əсер  етіп,  өкпе  ұлпасын  қабындырады.  Бұл  кезде  өкпенің  белсенді  аумағы 
кішірейеді, тыныс алу жолдары тарылады. 
Көміртек оксидінің атмосфера құрамында болу ұзақтығы 3 жылға созылуы мүмкін. CO оттекке 
қарағанда  гемоглобинмен 200 есе  белсенді  əрекеттеседі,  сөйтіп  карбоксигемоглобин  түзеді: Hb + 
CO→ COHb. 
Бұл  қосылыс  оттектің  ағзада  қалыпты  тасымалдануына  кедергі  жасайды.  Сондықтан CO-ның 
тіпті аз концентрациясы адамның денсаулығына зиян келтіреді.  
Көміртек  оксидінің  мөлшері  шамамен 100 млн
-1
  болса,  бас  ауруын  тудырады  жəне  ойлау 
қабілетін  төмендетеді.  Көміртек  оксиді  бар  ортада 2 сағат  болғанда,  қанның  оттекті  тасымалдау 
қабілеті  əдеттегімен  салыстырғанда 90%-ке  төмендейді.  Бұл  концентрация,  өмірде  жиі  кездесетін 
концентрациядан  жоғары,  бірақ  физиологиялық  функциялардың  нашарлауы 17 млн
-1
 
концентрациясында да байқалады. 
Күкірт  диоксидінің 2-5 млн
-1
  мөлшері,  тыныс  алу  жолдарының  тарылуына  əкеледі.  Осының 
салдарынан өкпеге ауаның жетуі SO
2
-нің концентрациясы өскенде қиындайды. 
Азот диоксиді ағзаның жалпы əлсіреуін, бас айналу жəне жүрек айнуын тудырады. 
Фотохимиялық  смог - азот  оксидтерінің  көмірсутектермен  əреттескен  өнімі.  Азот  диоксиді 
күннің  ультракүлгін  сəулелерінің  əсерінен  азот  оксидіне  жəне  оттегі  атомына  ыдырайды.  Олар 
көмірсутектермен  оңай  əрекеттеседі.  Тізбекті  реакция  нəтижесінде  азот  асқын  тотығы  жəне 
органикалық  қосылыстар  түзіледі,  ал  олар  біршама  уытты  заттар.  Шығарылатын  газдар  құрамында 
азот  оксидтері  де,  көмірсутектері  де  болғандықтан,  ең  алдымен  қайсы  компонентке  бақылау  жасау 
қажет деген сұрақ туады. 
Фотохимиялық  смогтың  пайда  болуына  əкелетін  реакцияның  жылдамдығы  оның 
концентрациясына тура пропорционалды емес. Қозғалтқышта түзілетін азот оксидтері салыстырмалы 
түрде  уытты  емес  деуге  болады,  олар  ультракүлгін  жарықты  сіңірмейді  жəне  фотохимиялық 
реакцияға  түспейді.  Бірақ,  олар  ауада  азот  диоксидіне  дейін  тотығады: 2NO+O
2
→2NO
2
.  Бұл 
реакцияның жылдамдығы, негізінде, едəуір дəрежеде азот оксидінің концентрациясымен анықталады 
(жылдамдықтың  тұрақты  концентрациялар  көбейтіндісіне [NO]
2
 [O
2
]  пропорционалды). 
Шығарылатын  газ  ауаның  артық  мөлшерімен  жанасатындықтан,  тотығу  жылдамдығы [NO]
2  
шамасына  тəуелді  болады.  Бұл  реакция  газдардың  сыртқа  шығарылуының,  əсіресе  алғашқы 
сатыларына  тəн.  Азот  диоксидінің  фотолизі  нəтижесінде  түзілген  озон  жəне  оттек  атомдары 
көмірсутектермен, солардың ішінде  ең алдымен  қос байланысты көмірсутектерімен реакцияға түсуі 
мүмкін. Мысалы, бутен-2 озонмен əрекеттеседі: O
3
 
CH
3
CH=CHCH
3 
 CH
3
CH(O
.
CH (O
2
) CH
8 
→ CH
3
C
.
 HO
2
+ CH
3
CHO 
Бос  радикалдардың  əрекеттесу  қабілеті  жоғары  болғандықтан,  олар  оттегімен  жəне  азот 
оксидтерімен ары қарай реакцияға түсіп, уытты өнімдер түзеді. 
Көмірсутектер  осы  реакцияның  “жанар  майы”  болып  табылады,  сондықтан  бір  қарағанда  ең 
алдымен  солардың  мөлшерін  бақылау  керек  сияқты.  Бірақ  смогтың  түзілуінің  жылдамдығы  азот 
оксидінің  концентрациясына  тəуелді  жəне NO
2
-нің  уытты  болуы  оксидтер  мөлшерін  бақылау 
қажеттігін тудырады. 
Көмірсутектер  аз  концентрацияларда  уытты  емес,  бірақ  фотохимиялық  смогтың  түзілуіне 
қатысатындықтан, олардың мөлшерін қадағалау керек. Қанықпаған көмірсутектердің реакцияға түсу 
қабілеті анағұрлым жоғары жəне олар келесі көрсетілген сатылар арқылы өзгеріске ұшырайды: 
Олефиндер → бүйір тізбекті ароматты көмірсутектер → қаныққан көмірсутектер 
Олефиндер  əртүрлі  мөлшерде  бензин  құрамында  кездеседі  жəне  атмосфераға  буланудың 
нəтижесінде немесе жанар майдың жанбаған бөлігі ретінде шығарылады. 
Автомобильдер  шығаратын  газдардың  құрамына  кіретін  полициклді  ароматты  көмірсутектер 
канцерогенді заттарға жатады. Сондықтан, олардың мөлшерін қатаң қадағалап отыру керек. Мұндай 
заттардың  түзілуі  жанар  майда  ароматты  көмірсутектілердің  болуына  тікелей  байланысты  емес. 
Двигательдерден  шығатын  зиянды  заттардағы  қорғасын  бөлшектері  атмосфераның  қорғасынмен 
ластануының  басты  көзіне  жатады.  Отынға  тетраэтилқорғасын  немесе  тетраметилқорғасын  қосу 

● Технические науки
№1 2014 Вестник КазНТУ  
216 
арқылы  октан  санын  жоғарылатады,  сөйтіп  олар  антидетондар  ретінде  əсер  етеді.  Отын  жанғанан 
кейін, газдарда макробөлшектер түрінде қорғасынның хлорбромидтері пайда  болады. Бөлшектердің 
өлшемі  əртүрлі,  бірақ 80%-ке  жуығының  диаметрі 0,9 мкм-ден  кіші.  Бұл  бөлшектер  аэрозольдар 
түзеді.  Ауыр,  жылдам  тұнатын  бөлшектер (5 мкм  жəне  одан  үлкен)  шығарылатын  өнімдер 
массасының шамамен 30%-ін құрайды.  
Атмосферада  қорғасын  мөлшері  ауа  райы  жағдайына  байланысты  əртүрлі  болады.  Жылы  ауа 
қабаттары  жылжып,  фотохимиялық  смогтың  концентрленуіне  жағдай  жасайды,  ал  бұл  ауадағы 
қорғасын аэрозольдері концентрациясының өсуіне əкелуі мүмкін.  
Қорғасын көп мөлшерде адамның қанында жəне ұлпаларында жиналуы мүмкін. Осындай қауіп-
қатерге  байланысты,  кейбір  елдерде,  мысалы  АҚШ-да  бензиндегі  қорғасын  мөлшерін  қадағалау 
шаралары  ұсынылады  жəне  жартылай  енгізілінеді.  Төменде  ауада  болатын  бөлшектердің  орташа 
құрамы (масса %) келтірілген: 
2-кесте. Ауада болатын бөлшектердің орташа құрамы (масса %) 
Көміртекті бөлшектер
28,0
Сутек
5,8
Қорғасын
24,5 
Бром
4,0
Хлор
8,6 
Сілтілік
2,6
Азот
Металдар
Нитрат ионы
7,3 
Темір
0,9
Аммиак
5,4
Барлығы
87,1
Жанар майдың құрамы мен сапасына тоқталсақ, іштен жану қозғалтқыштардың отыны - бензин 
немесе дизель отыны, негізінен көмірсутектерден тұрады. Отын толық  жанса көміртек диоксиді,  су 
түзіледі жəне жылу бөлінеді: 
C
8
H
18
+12,5O
2 
→ 8CO
2 
+ 9H
2
O 
 
+ 5062 кДж/моль 
     (ауа) 
Іштен  жану  двигателі  химиялық  реакцияның  жылу  энергиясын  механикалық  энергияға 
айналдыруға  арналған  химиялық  реактор  болып  табылады.  Жылудың  ең  көп  мөлшері  отын  толық 
жанғанда бөлінеді.  
Азот  жану  реакциясына  түспейді  жəне  бөлініп  шығатын  энергияға  əсерін  тигізбейді.  Бірақ, 
оттегімен бірге ауада болып, жану үрдісінде қызады. 
Көмірсутектің 1 молі жанғанда бөлінетін жылудың мөлшері молекулалық салмақ өскен сайын 
жоғарылайды. Сұйық көмірсутектер үшін оның мəні шамамен 44,4 кДж/г болады. Бірақ бұл барлық 
көмірсутектер  іштен  жану  двигательдері  үшін  жақсы  отын  болады  деген  сөз  емес.  Жылудың 
механикалық энергиясына айналуының тиімділілігі жалынның таралу жылдамдығына байланысты.  
Молекулалық  құрылысы  жағынан  əртүрлі  көмірсутектер  бір-бірінен  двигательде  жану 
сипатына қарай өзгешеленеді. 
Отынның  маңызды  қасиетіне,  оның  жану  камерасында  уақытынан  бұрын  тұтануға  тұрақты 
болу  қабілеті  жатады.  Двигательдегі  дүрсіл,  ерте  болған  жарыла  тұтануды  жəне  энергияның  босқа 
жұмсалғандықтан  білдіреді.  Көмірсутектер  тізбекті  реакция  түзіп  жанады.  Ондағы  температура  аса 
жоғары емес (200-400
o
С). Қалыпты тізбекті көмірсутектердің (парафиндердің) жануы кезінде қысым 
неғұрлым  көп  жəне  көмірсутек  тізбегі  ұзын  болса,  парафиндер  жылдам  жанады.  Двигатель 
цилиндріндегі қалыпты парафиндердің қоспасы ауамен қопарылысқа бейім болады. Егер алқанды R-
H деп белгілесек (мұнда R-көмірсутек радикалы), қопарылу реакциясы былай өрнектеледі: 
R—H + O
2 
→ R—O—O—H 
Демек,  жанармай  қысым  күшімен,  ауамен  араласқанда  асқан  тотықтар  түзеді.  Олар 
альдегидтер,  кетондар,  спирттер,  қышқылдар,  сонымен  бірге  өте  аз  уақыт  өмір  сүретін  бос 
радикалдар R түзе ыдырайды. Мұндай бірнеше бағыттағы реакциялар қопарылыс қауіпін тездетеді. 
Тармақталған  тізбекті  парафиндердің  мұндай  кемшіліктері  болмайды.  Қалыпты  немесе  түзе 
тізбекті  құрылыстан  изомерлі  көмірсутекке  ауысқанда,  əсіресе  төртіншілк  көміртек  атомы  бар 

● Техникалыќ єылымдар
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
217
көмірсутектерде,  айталық,  құрылыс  изооктандікі  сияқтыларында,  детонация  мүмкіндігі  біраз 
төмендейді: 
     CH
3
C
 
H
3 
CH
3 
      | 
         |       | 
CH
3
—C—CH
2
—CH—CH
3
 CH
3
—C—CH—CH
3 
      | 
   | 
        | 
     CH
3 
           CH
3 
CH
3 
2,2,4-триметилпентан 
    2,2,3-триметилбутан 
Моторға  қажетті  жанар  майлар  үшін  детонация  қабілетін  шартты  атаумен  “октан  саны”  деп 
аталады. Октан саны отынның детонацияға қарсы қасиетін сипаттайтын сан. Оның өлшенетін бірлігі 
ретінде  əртүрлі  мөлшерде  араласқан  изооктан (CH
3
)
3
 C—CH
2
—CH—(CH
3
)
2
  мен  гептанның  С
7
Н
16
 
қоспасы алынады. Шартты түрде изооктанның октан саны 100, ал түз тізбекті гептандыкі 0-ге тең деп 
есептелінеді.  Егер  сыналған  отынның  октан  саны 80-ге  тең  болса,  оның  ауамен  қоспасы 80% 
изоктаны, 20% гептаны  бар  қоспадай  детонацияланады.  Реальды  отында  октан  саны 50-70-ке  тең 
болады.  Қазіргі  кезде,  жеңіл  автомобиль  моторы  үшін  қолданылатын  бензиннің  октан  саны 90-нан 
төмен болмайды. Мұндайдан қажетті жанармай алу үшін, алғашқы фракцияны 20-200
о
С-та онан əрі 
өңдеп, көмірсутек тізбегін барынша тармақты етуге бағыттау керек. 
Парафиндер  қатарында,  октан  саны  көміртек  тізбегінің  ұзындығы  артқан  сайын  төмендейді. 
Олефиндердің  октан  саны,  оларға  сəйкес  парафиндердікінен  жоғары  болады  жəне  ол  қос 
байланыстың  молекула  центріне  қалай  ығысуына  байланысты  көбейеді.  Нафтендердің 
(циклоалкандардың)  октан  саны  парафиндердікінен  көп,  ал  ароматты  көмірсутектердің  октан 
сандары одан да жоғары болады. 
Жанар  майдың  октан  санын  жоғарылату  үшін  оған  тізбекті  реакцияны  тез  тежейтін  заттарды 
қосады. 1923 жылдан  бері  мұндай  қоспа  ретінде  тетраэтилқорғасын  (ТЭҚ) (С
2
Н
5
)
4
  Рb 0,2-0,8 мл/л 
қолданылып  келеді.  ТЭҚ - түссіз  сұйықтық.  Осы  заты  бар  бензин  жанғанда  қорғасынның  жəне 
қорғасын (II) оксидінің  қатты  бөлшектері  түзіледі.  Жану  кезінде  пайда  болған  тізбекті  реакцияның 
радикалдары  осы  бөлшектермен  кездесіп  жойылады.  Бұл  қопарылу  қауіпін  азайтады.  Бензинге 
тетраэтилқорғасынмен  бірге 1,2-дибромметан  да  қосылады  (бұл  екеуінің  қоспасын  əдетте  этил 
сұйығы деп атайды). Ол қорғасын жəне оның оксидімен əрекеттесіп, қорғасын (II) бромидін түзейді. 
Қорғасын  бромиді  ұшқыш  сұйық  зат  болғандықтан,  ол  автомобиль  двигателінен  газдармен  бірге 
сыртқа шығарылады.  
1960  жылдан  бастап  тетраметикалқорғасын (CH
3
)
4
Рb  жəне  оның  аралас  метил  этильді 
қосылыстары  қолданылып  жүр.  Бензинге  қорғасын  алкилдерін  қосу  арқылы,  оның  октан  санын 6-8 
бірлікке жоғарылатады. Бұл октан санын жоғарылатудың ең арзан əдісі болып отыр. Осылайша, күн 
санап  өсіп  келе  жатқан  бензинге  деген  мұқтаждықты  азайтуға  болады.  Бірақ  этилденген  бензиндер 
өте улы. 
Антидетонаторлар  ретінде  пайдаланылатын  жаңа  қоспаларға  ауыспалы  металдардың 
карбонилдері  жатады.  Темірдің  карбонилі    Fe(CO)
5
  біраз  уақыт  Еуропада  қолданылып  жүрді,  бірақ 
двигательдердегі  абразивті  темір  оксидінің  əсерінен  одан  бас  тартуға  тура  келді.  Құрамында 
марганец карбонилі бар  органикалық қосылыстар да этил  сұйығына қарағанда тиімді  болғандықтан 
қолданылады. Бірақ, бұл қосылыстар өте қымбат тұрады.   
Металл  карбонилдері — уытты  заттар.  Сондықтан  оларды  пайдалану  арқылы  автомобильдер 
газдарының уыттылық мəселесі шешілмейді. Қазіргі кезде октан санын жоғарылатуға арналған уытты 
емес тиімді қоспалар жоқ. 
Құрамында  антидетонациялық  қоспасы  болмайтын,  октан  саны  жоғары  отын  алу  үшін  мұнай 
өңдеу үрдістері қолданылады. Бұл октан санын жоғарылатудың екінші жолына жатады. 
Бензин  шығымын  арттыру  үшін  жер  майын,  керосин,  мазутты  жəне  дизельді  отындарды 
крекингілейді. Крекинг жолымен алынған бензинде тікелей айдау жолымен алынған бензиннен гөрі 
олефин жəне ароматты көмірсутектер көбірек болады. Сондықтан жанар майдың октан саны жоғары 
болады.  Катализдік  крекинг  бензин  алу  үшін  аса  тиімді.  Онда  газ  бен  олефин  аздау,  ал  ароматты 
көмірсутектер  басым  болады.  Бензин  сапасын  жоғарылату  үшін  риформинг  үрдісі  қолданылады. 

● Технические науки
№1 2014 Вестник КазНТУ  
218 
Онда  тура  əдістермен  немесе  крекинтілеу  жолымен  алынған  бензинді Pt немесе Ni катализаторы 
арқылы  жібереді.  Бұл  кезде  циклогександар  сутексізденіп,  ароматты  көмірсутектерге  түрленеді,  ал 
алкандар изомерленіп, тармақты тізбекке айналады немесе олар сутексізденіп циклденеді.  
Изомерлену процесінде кейде AICI
3,
 H
2
CO
3
 жəне HF сияқты қосылыстар қолданылады: 
CH
3
CH
2
CH
2
CH
3
  —
→
 
CH
3
CHCH
3 
   |  
        CH
3
 
Мұнай  өңдеудегі  газ  фракциясын  (этан,  пропан  жəне  бутаннан  тұратын)  алкилдеу  жəне 
изомерлеу реакцияларына түсіріп, сортты бензин алуға болады. Бензинді алкилдеуші реагент ретінде 
изобутан, изобутилен немесе олардың қоспасы қолданылады: 
  (CH
3
)
3
 CH+(CH
3
)
2
C= CH
2
→  (CH
3
)
3
 C CH
2
 CH(CH
3
)
2
 
   2,2,4,-триметилпентан (изооктан) 
Сонымен,  жоғары  сапалы  бензин  алу  жəне  оны  кеңінен  қолдану  арқылы  антидетонациялық 
қоспалардан бас тартуға болады. 
ƏДЕБИЕТТЕР  
1. Гилажов  Е.Г.,  Диаров  М.А.,  Муликов  Р.Р.  Экология  и  нефтегазовый  комплекс.–  Алматы:  Ғылым,
2003. Т.4.– 832 с. 
2. М.Д.Диаров. Экология жəне мұнай-газ кешені.- Алматы, 2003ж.
3. Справочник месторождения нефти и газа Казахстана.– Алматы, 2005г.– 55 с.
4. Орлов  Д.  С.,  Амосова  Я.М.  Методы  оценки  нефтезагрязненных  почв // Биотехнологические  методы
охраны окружающей среды. Тезисы докладов.– Самарканд, 1988.- 57 с. 
5. Поляков  С.Н.,  Лушников  С.В.,  Волков  В.М.,  Негодяев  С.В.  Устранение  последствий  масштабного
разлива  нефтепродуктов  на  территории  нефтехранилища  угольного  разреза. // Экология  и  промышленность.– 
2005.- №3. 31-35 с. 
6. Трофимов  С.Я.,  Аммосова  Я.М.,  Орлов  Д.С.,  Суханова  Н.И.,  Осипова  Н.Н.  Влияние  нефти  на
почвенный покров и проблема создания нормативной базы по влиянию нефтезагрязнения на почвы // Вестник 
Московского университета. - Серия 17. Почвоведение, 2000, № 2. – с. 
7. Orlov D.S., Biryukova O.N., Rozanova M.S. Revised system of the humus status parameters of soils and their
genetic horizons eurasian soil // Eurasian Soil Science. –V.37.-2004, №8. -Maik Nauka / Interperiodica Publishing – 
р.798-805. 
8. Кураков  А.  В.,  Гузев  В.С.//  Нефтезагрязненные  почвы:  модификация,  свойства,  мониторинг  и
биотехнология рекультивации. – М.: изд. ФИАН, 2003 г. – 48 с. 
REFERENCES 
1. Gilajev E.G., Diarov M.A., Mulikov R.R., Ekologya I neftegazovyi kompleks.- Almaty:Gylym, 2003.
T. 4-832s. 
2. M.D.Diarov. Ekologya jane munai-gaz kesheni.-Almaty, 2003j
3. Spravoshnik mestorojdenya nefti I gaza kazakhstana.-Almaty, 2005g-55s.
4. Orlov D.C., Amosova YA.M. Metody ocenki neftezagreznennyx poshv// Biotexnologisheskie metody oxrany
okrujaiushei sredy. Tezisy dokladov.- Samarkand, 1998.-57s. 
5. Polyakov S.N., Lushnikov S.V., Volkov V.M., Negodyaev S.V. Ustranenie posledstvii masshtabnogo razliva
negteproduktov na territorii neftexranilishea ugol’nogo razreza.// Ekologya I promyshlennost’.-2005.-№3.31-35s 

● Техникалыќ єылымдар
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
219
6. Trofimov S.YA., Ammosova YA.M., Orlov D.S., Suxanova N.N. Vliyanie nefti na poshvennyi pokrov i
problema sozdanya normativnoi bazy po vliyaniu neftizagryazneniya na poshvy// Vestnik Moskovskogo universiteta.-
Seria 17. Poshvovedenie, 2000, №2.-s. 
7. Orlov D.S., Biryukova O.N., Rozanova M.S. Revised system of the humus status parameters of soils and
their genetic horizons eurasian soil // Eurasian Soil Science. –V.37.-2004, №8. - Maik Nauka/Interperiodica Publishing 
– р.798-805.
8. Kurakov A.V., Guzev V.S. // Neftizagreznennye poshvy: modifikasya, svoistva, monitoring i biotexnologii
rekul’tivasii.-M.: FIAN, 2003j/-48b. 
Адырбайқызы Р., Батырбаева А.А., Мəдиева Р.А., Орпабаева І.Қ. 
Охрана окружающей среды от побочных продуктов производственных отходов  
Резюме.  В  настоящее  время  и  по  масштабам  накопления  и  по  степени  негативного  воздействия  на 
окружающую  среду  экологической  проблемой  века  становятся  опасные  отходы.  В  этой  связи  необходимо 
проанализировать некоторые аспекты деятельности человека, которые оказывают особо вредное воздействие на 
среду и такой подход дает возможность выделить те сферы деятельности человека, которые наносят вред или 
создают угрозу среде, наметить пути их исправления или предотвращения. 
Ключевые  слова:
  производственные  отходы,  бытовые  отходы,  защита  окружающей  среды, 
нефтепродукты. 
Аdyrbaykyzy R., Batyrbayeva А.A., Madieva R.А., Orpabayeva І.K. 
Protection of the environment from waste by-products  
Summary. Now scale accumulation and degree of negative impact on the environment environmental problem 
of the century become hazardous waste. In this regard, it is necessary to analyze some aspects of human activities, 
which have a particularly harmful effect on the environment and this approach provides an opportunity to highlight 
those human activities that harm or endanger the environment, outline ways to correct them or to prevent. 
Key words:
 industrial waste, household waste, environmental protection, petroleum products. 
УДК 693.542 
Х.Г. Аканов, М.Н.  Мухтарова, А.З. Нурмуханова, А.К. Нурсейтова, С.Д. Ермағанбетова 
(Казахский национальный технический университет  имени К.И. Сатпаева, 
Казахский национальный университет им. аль-Фараби 
Алматы, Республика Казахстан) 
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ СООТВЕТСТВИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С 
РАЗРАБОТКОЙ  РЕКОМЕНДАЦИЙ  ПО ПРИМЕНЕНИЮ  МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ 
КАЧЕСТВА 
Аннотация.
 Изложены   требования в соответствии с ГОСТОм 13015.0-83, а также приведен  расчет на 
прочность железобетонных конструкций 
Ключевые  слова: 
железобетон,  бетон,  щебень,  цемент,  песок,  контроль  качества,  смещение  инертных 
материалов, прочность, арматура, температура, строительный материал 
Железобетонные конструкции и изделия
-элементы зданий и сооружений, изготовляемые из 
железобетона,  классифицируются  по  нескольким  признакам:  способу  выполнения  (монолитные, 
осуществляемые на месте строительства, сборные, составляемые из отдельных  элементов) [1, 2]. 
Железобетонные конструкции и изделия выполняются в основном с гибкой арматурой в виде 
отдельных стержней, сварных сеток и плоских каркасов. Для изготовления ненапрягаемой арматуры 
целесообразно 
использование 
контактной 
сварки, 
обеспечивающей 
высокую 
степень 
индустриализации  арматурных  работ.  Конструкции  с  несущей  (жёсткой)  арматурой  применяют 
сравнительно редко и главным образом в монолитном железобетоне при бетонировании в подвесной 
опалубке.  В  изгибаемых  элементах  продольная  рабочая  арматура  устанавливается  в  соответствии  с 
эпюрой  максимальных  изгибающих  моментов;  в  колоннах  продольная  арматура  воспринимает 
преимущественно сжимающие усилия и располагается по периметру сечения [3, 4].  

● Технические науки
№1 2014 Вестник КазНТУ  
220 
Кроме  продольной  арматуры,  в  ж.  к.  и  изделиях    устанавливается  распределительная, 
монтажная  и  поперечная  арматура  (хомуты,  отгибы),  а  в  некоторых  случаях  предусматривается 
косвенное армирование в виде сварных сеток и спиралей. Все эти виды арматуры соединяются между 
собой  и  обеспечивают  создание  арматурного  каркаса,  пространственно  неизменяемого  в  процессе 
бетонирования. Для напрягаемой арматуры предварительно напряжённых ж. к. и изделия используют 
высокопрочные стержневую арматуру и проволоку, а также пряди и канаты из неё. При изготовлении 
сборных  конструкций  применяется  в  основном  метод  натяжения  арматуры  на  упоры  стендов  или 
форм;  для  монолитных  и  сборно-монолитных  конструкций-метод  натяжения  арматуры  на  бетон 
самой конструкции [5, 6, 7]. 
Требования к бетону 
Бетоны  должны  удовлетворять  требованиям  государственных  стандартов  или  технических 
условий на эти бетоны, в том числе: тяжелый — ГОСТ 26633, легкий — ГОСТ 25820, ячеистый — 
ГОСТ 25485, плотный силикатный — ГОСТ 25214, жаростойкий — ГОСТ 20910, химически стойкий 
— ГОСТ 25246. 
Требования к арматурным сталям, арматурным и закладным изделиям 
Виды  и  классы  арматурной  стали,  применяемой  для  армирования  конструкций,  должны 
соответствовать установленным стандартам или техническим условиям на конструкции конкретных 
видов. Арматурная сталь должна удовлетворять требованиям стандартов или техническим условиям 
на  эти  стали.  Форма  и  размеры  арматурных  и  закладных  изделий  и  их  положение  в  конструкциях 
должны  соответствовать  конкретным  видам    в  проектной  документации.  Сварные  арматурные  и 
закладные  изделия  должны  удовлетворять  требованиям  ГОСТ 10922. Марки  арматурной  стали,  а 
также  марки  углеродистой  стали  обыкновенного  качества  или  низколегированной  стали  для 
закладных  изделий  должны  соответствовать  маркам,  установленным  проектной  документацией 
конкретного здания (сооружения) или указанным при заказе конструкций. 
Концы  напрягаемой  арматуры  не  должны  выступать  за  торцовые  поверхности  конструкций 
более чем на 10 мм, за исключением случаев, оговоренных в стандартах или технических условиях на 
конструкции конкретных видов. 
Требования к точности изготовления конструкций 
Значения  действительных  отклонений  геометрических  параметров  не  должны  превышать 
предельных, установленных стандартами или техническими условиями на конструкции конкретных 
видов в зависимости от значений допусков для соответствующих классов точности по ГОСТ 21779 с 
учетом таблицы 1[8]. 
Таблица 1. Требования к изготовлению конструкций 
Виды отклонения 
геометрического 
параметра 
Геометрический параметр 
Класс точности 
Отклонение: 
от линейного размера 
Длина, ширина, высота, толщина или диаметр конструкции, 
размеры и положение выступов, выемок, отверстий, 
проемов; 
длина, ширина, толщина (диаметр) и положение закладных 
и соединительных изделий в конструкциях; 
положение ориентиров (мест строповки и опирания, 
установочных рисок), наносимых на конструкции 
От 5 до 8 включ. 
от 
прямолинейности 
Прямолинейность реального профиля поверхности 
конструкций в любом сечении: 
на заданной длине 
на всей длине 
От 1 до 3 включ. 
„ 3  „  6 „ 
от 
плоскостности 
Плоскостность поверхности конструкции относительно: 
прилегающей плоскости 
условной плоскости 
От 1 до 3 включ. 
„ 3  „  5 „ 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
221
от 
перпендикулярности 
Перпендикулярность смежных поверхностей конструкции 
От 5 до 7 включ. 
от равенства 
диагоналей (для 
крупноразмерных 
конструкций) 
Разность длин диагоналей 3 
и 4 
 
Требования к качеству поверхностей и внешнему виду конструкций 
Бетонные  поверхности  конструкций  подразделяют  на  категории  А1 - А7.  При  этом  размеры 
раковин, местных наплывов и впадин на бетонной поверхности и окопов бетона ребер конструкций 
не должны превышать значений, указанных ниже в таблице 2 [8]. 
 
Таблица 2.  Бетонные поверхности конструкций 
 
 
1
. Расчет бетонных и железобетонных элементов по прочности производят: 
-по  нормальным  сечениям  (при  действии  изгибающих  моментов  и  продольных  сил)  по 
нелинейной  деформационной  модели,  а  для  простых  по  конфигурации  элементов - по  предельным 
усилиям; 
-по наклонным сечениям (при действии поперечных сил), по пространственным сечениям (при 
действии крутящих моментов), на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание) - по 
предельным усилиям [9]. 
2
.  Расчет  по  прочности  коротких  железобетонных  элементов  (коротких  консолей  и  других 
элементов) производят на основе каркасно-стержневой модели. 
Расчет  по  прочности  бетонных  и  железобетонных  элементов  по  предельным  усилиям 
производят из условия, по которому усилие F от внешних нагрузок и воздействий в рассматриваемом 
сечении не должно превышать предельного усилия F
ult
, которое может быть воспринято элементом в 
этом сечении 
                                                                        F ≤ F
ult
.                                                                     (1) 
3.
 Расчет бетонных элементов по прочности 
Бетонные элементы в зависимости от условий их работы и требований, предъявляемых к ним, 
следует рассчитывать по нормальным сечениям по предельным усилиям.  
4
.  Без  учета  сопротивления  бетона  растянутой  зоны  производят  расчет  внецентренно  сжатых 
бетонных  элементов  при  значениях  эксцентриситета  продольной  силы,  не  превышающих 0,9 
расстояния  от  центра  тяжести  сечения  до  наиболее  сжатого  волокна.  При  этом  предельное  усилие, 
Категория 
бетонной 
поверхности 
конструкции 
Диаметр или 
наибольший размер 
раковины 
Высота местного 
наплыва (выступа) или 
глубина впадины 
Глубина окола 
бетона на ребре, 
измеряемая по 
поверхности  
конструкции 
Суммарная 
длина околов 
бетона на 1 м 
ребра 
А1 
Глянцевая (по эталону) 2 
20 
А2 1 
1 
5  50 
A3 4 
2 
5  50 
А4 10 
1 
5  50 
А5 
Не регламен-
тируется 
3 10 
100 
А6 15 
5 
10 100 
А7 20 
Не регламен-тируется 20  Не регламен-
тируется 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
222 
которое  может  быть  воспринято  элементом,  определяют  по  расчетным  сопротивлениям  бетона 
сжатию  R
b
,  равномерно  распределенным  по  условной  сжатой  зоне  сечения  с  центром  тяжести, 
совпадающим с точкой приложения продольной силы [9]. 
Для  массивных  бетонных  конструкций  гидротехнических  сооружений  следует  принимать  в 
сжатой зоне треугольную эпюру напряжений, не превышающих расчетного значения сопротивления 
бетона сжатию R
b
. При этом эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения 
не должен превышать 0,65 расстояния от центра тяжести до наиболее сжатого волокна бетона. 
5
.  С  учетом  сопротивления  бетона  растянутой  зоны  производят  расчет  внецентренно  сжатых 
бетонных  элементов  с  эксцентриситетом  продольной  силы.  При  этом  предельное  усилие,  которое 
может  быть  воспринято  сечением  элемента,  определяют  как  для  упругого  тела  при  максимальных 
растягивающих напряжениях, равных расчетному значению сопротивления бетона растяжению R
bt
. 
6
.  При  расчете  внецентренно  сжатых  бетонных  элементов  следует  учитывать  влияние 
продольного изгиба и случайных эксцентриситетов. 
Расчет железобетонных элементов по прочности нормальных сечений 
7
. Расчет железобетонных элементов по предельным усилиям следует производить, определяя 
предельные усилия, которые могут быть восприняты бетоном и арматурой в нормальном сечении, из 
следующих положений: 
-сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю; 
-  сопротивление  бетона  сжатию  представляется  напряжениями,  равными  расчетному 
сопротивлению бетона сжатию и равномерно распределенными по условной сжатой зоне бетона; 
-  растягивающие  и  сжимающие  напряжения  в  арматуре  принимаются  не  более  расчетного 
сопротивления соответственно растяжению и сжатию. 
8
.  Расчет  железобетонных  элементов  по  нелинейной  деформационной  модели  производят  на 
основе  диаграмм  состояния  бетона  и  арматуры  исходя  из  гипотезы  плоских  сечений.  Критерием 
прочности  нормальных  сечений  является  достижение  предельных  относительных  деформаций  в 
бетоне или арматуре. 
9
. При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать случайный эксцентриситет 
и влияние продольного изгиба [9]. 
Расчет железобетонных элементов по прочности наклонных сечений 
10
.  Расчет  железобетонных  элементов  по  прочности  наклонных  сечений  производят:  по 
наклонному  сечению  на  действие  поперечной  силы,  по  наклонному  сечению  на  действие 
изгибающего момента и по полосе между наклонными сечениями на действие поперечной силы. 
11
.  При  расчете  железобетонного  элемента  по  прочности  наклонного  сечения  на  действие 
поперечной  силы  предельную  поперечную  силу,  которая  может  быть  воспринята  элементом  в 
наклонном  сечении,  следует  определять  как  сумму  предельных  поперечных  сил,  воспринимаемых 
бетоном в наклонном сечении и поперечной арматурой, пересекающей наклонное сечение. 
12
.  При  расчете  железобетонного  элемента  по  прочности  наклонного  сечения  на  действие 
изгибающего момента предельный момент, который может быть воспринят элементом в наклонном 
сечении,  следует  определять  как  сумму  предельных  моментов,  воспринимаемых  пересекающей 
наклонное сечение продольной и поперечной арматурой, относительно оси, проходящей через точку 
приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне [9]. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Гершберг О.А., Технология бетонных и железобетонных изделий, 3 изд., М., 1971;  
2.  Инструкция по проектированию железобетонных конструкций, М., 1968;  
3.  Михайлов В.В., Предварительно напряженные железобетонные конструкции, М., 1963;  
4.  Сахновский К.В., Железобетонные конструкции, 8 изд., М., 1959;  
5.  Справочник проектировщика, [т.5] - Сборные железобетонные конструкции, М., 1959;  
6.  Строительные нормы и правила, ч.2, раздел В. гл.1. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы 
проектирования, М., 1970;  
7.  Якубовский Б.В., Железобетонные и бетонные конструкции, М., 1970;  
8. ГОСТ 13015.0-83 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные   сборные. Общие технические 
требования 
9. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ Основные положения СНиП 52-01-2003. 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
223
REFERENCES 
1 Gershberg O.A., Technology of concrete and reinforced concrete products, 3rd ed., M., 1971; 
2. Instructions for the design of reinforced concrete structures, M, 1968; 
3  Mikhailov V.V., prestressed concrete structures, M, 1963; 
4. K.V. Sahnovsky, reinforced Concrete constructions, 8th ed., M., 1959; 
5. Reference book designer, [V.5] - modular ferro-concrete designs, M, 1959; 
6. Construction norms and rules, part 2, section Century chap 1. Concrete and reinforced concrete structures. 
Design norms, M, 1970; 
7. Yakubovsky B.V., Reinforced-concrete and concrete designs, M, 1970; 
8. GOST 13015.0-83 structures and products of concrete and reinforced concrete prefabricated. General 
technical requirements 
9. Concrete AND REINFORCED CONCRETE CONSTRUCTIONS of the Main provisions of SNiP 52-01-
2003. 
 
Аканов Х.Г., Мухтарова М.Н., Нұрмұханова А.З., Нұрсейтова А.К., Ермағанбетова  С.Д. 
Сапасын  бақылау  əдістерін  пайдалануда  ұсыныстарды  дайындау  арқылы  темір  бетонды 
конструкциялардың сəйкестігін растау 
Түйіндеме.
  Мақалада    ГОСТ 13015.0-83 стандартына  сəйкес  талаптар  көрсетілген  жəне  темір  бетонды 
бұйымдардың беріктігін есептеуі келтірілген. 
Түйін сөздер: 
темірбетон, бетон, шағыл, цемент, құм, сапа бақылау, бейтарап материалдардың араласуы, 
арматура, температура,  құрылыс материал 
 
Akanov H.G., Mukhtarova M.N., Nurmukhanova A.Z., Nurthisva A.K., Ermaganbetova S.D. 
Confirmation of conformity of reinforced concrete structures and the recommendations on the use of 
quality control techniques. 
Summary.
 Article includes requirements in accordance with GOST(State All-Union standard) 13015.0 – 83 also 
carried out the calculation on the strength of reinforced concrete structures 
Key words:
 reinforced concrete, сoncrete, rubble, cement, sand, quality control, displacement of inert materials 
strength, fittings, temperature, building material. 
 
 
 
УДК 622.276.5 
С.Ш. Искакова, Б.Б. Оразбаев, Л.Т. Курмангазиева, Б.Е. Утенова
  
(Атырауский институт нефти и газа, Атырау, Республика Казахстан) 
 
АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ПЗС НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКИХ 
МОДЕЛЕЙ 
 
Аннотация. 
Исследованы  вопросы  анализа  эффективности  обработки  призабойных  зон  скважин  на 
основе  математических  моделей.  Для  оценки  распределения  дебита  скважин  предложен  принцип  Парето 
оптимальности  с  использованием  частотного  подхода  и  рангового  подхода.  В  пределах  высоко-  и 
низкопродуктивных  зон  пласта,  выявленных  при  группировании  скважин  по  закону  гиперболического 
распределения,  могут  складываться  периодически  сменяющиеся  внутрипластовые  процессы,  благоприятные 
или  неблагоприятные  для  проведения  мероприятий  по  регулированию  отбора.  Для  определения  характера 
внутрипластовых  процессов,  которые  являются  благоприятные  или  неблагоприятные  для  проведения 
мероприятий  по  регулированию  отбора  жидкости,  предложен  метод  эволюционного  моделирования  с 
использованием  описывающей  накопленную  добычу  скважин  экспоненциальной  модели.  По  данным 
месторождения Акжар построены графики дебита жидкости, воды и нефти  до и после обработки 
При  предложенном  подходе  планирование  эффективности  мероприятий  по  воздействию  на  призабойные 
зоны скважин наиболее успешно на основе получаемой информации, основанной на приведенной выше линейные 
математические модели. Анализ эффективности обработки ПЗС с применением математических моделей позволяет 
принимать оптимальные решения, которые значительно повысят успешность воздействия на ПЗС. 
Для  удобства  процесса  анализа  эффективности  обработки  ПЗС,  повышения  эффективности 
технологических операций воздействия на ПЗС на базе предложенных математических моделей можно создать 
компьютерные системы, позволяющих принимать оптимальные решения задач нефтедобычи.  
 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
224 
Ключевые
 слова: математическая модель, призабойная зона скважин, принцип Парето оптимальности, 
нефтедобыча, нефтяные месторождения. 
 
Повышение  эффективности  технологических  операций  воздействия  на  призабойную  зону 
скважин  (ПЗС)  является  одной  из  актуальных  задач  нефтедобычи.  Эффективность  обработки  ПЗС 
при  ее  высокой  стоимости  еще  весьма  низка.  Такое  положение  определяется,  с  одной  стороны, 
недостаточным  количеством  информации  (зачастую  в  силу  объективных  причин,  например 
невозможности  проведения  гидродинамических  исследований  скважин  при  массовом  проведении 
обработки  призабойной  зоны),  с  другой  стороны,  отсутствием  методических  подходов  к  выбору 
скважин, параметров и продолжительности воздействия. При этом накопленный опыт, как правило, 
не анализируется для построения формализованных правил принятия решений. 
Существенным  является  то,  что  эффективность  воздействия  на  ПЗ  обычно  оценивается  по 
каждой скважине в отдельности, без учета взаимного влияния работы скважин друг на друга. В то же 
время ясно, что взаимодействие скважин может существенно изменить эффективность проведенных 
операций,  поэтому  необходимо  оценить  эффективность  проведенных  мероприятий  в  целом  для 
системы  скважин  [1]. Следует  иметь  в  виду,  что  для  сложной  системы  не  удается  выделить 
единственный критерий эффективности. Так, например, проведение обработки ПЗС может привести 
к  увеличению  добычи  нефти,  но  при  этом  может  ухудшиться  дренируемость  участка  залежи  или 
усилиться  тенденция  к  его  обводнению.  Другими  словами,  проведение  обработки  призабойных  зон 
оказывает  влияние  на  процесс  разработки  залежи,  поэтому  при  планировании  обработки 
призабойных зон необходимо учитывать возможные последствия ее применения. 
При  накоплении  большого  фактического  материала,  т.е.  при  наличии  богатого  опыта 
применения  того  или  иного  вида  обработки  П3С  конкретного  объекта  разработки,  эффективным 
оказывается  применение  математических  методов,  в  результате  чего  удается  значительно  повысить 
успешность воздействия. 
 
Материалы и методы
: Поведение большой системы подчиняется в ряду других принципов и 
принципу Парето, согласно которому «около 80% следствий в большой системе вызывают около 20% 
причин  и  наоборот».  Этот  принцип  проявляется  и  при  разработке  нефтяных  залежей.  Так, 
распределение  числа  скважин  по  их  дебиту  часто  имеет  асимметричный  характер,  при  котором 
большую часть добычи (70-80%) определяет меньшая часть фонда (20-30%). Для оценки подчинения 
распределения дебита скважин принципу Парето используются два подхода: 
1. Частотный, которому соответствует соотношение 
 









1
0
0
)
(
i
i
x
x
x
a
x
P
 
 
где  a  и 

 - постоянные;  х
0
 - граничная  величина
 
х,  с  которой  распределение  соответствует 
принципу Парето; х
i
 - вероятность попадания элементов выборки в интервал со средним значением x
i
, 
2.  Ранговый, которому соответствует формула 
 



1
i
i
R
a
x
 
где  a  и 

 - постоянные;  R
i
 - ранг  соответствующего  значения  х
j
,  т.  е.  его  пример  в 
упорядоченной по мере убывания последовательности значений х. 
Эти зависимости спрямляются в логарифмических координатах  
 
log x
i
 = log а - (1 + 

) log R
i. 
 
Анализ  данных  по  ряду  месторождений  Западного  Казахстана,  Сибири,  и  Башкирии  на 
соответствие  распределения  величины  дебита  скважин  по  нефти  и  воде  закону  гиперболического 
распределения  показал,  что  дебит  скважин  нефтяных  месторождений,  как  правило,  распределен  по 
этому закону [2]. 
В  качестве  одного  из  методов  интенсификации  добычи  все  большее  применение  находит 
регулирование  отбора  жидкости.  Причем  современные  объемы  применения  данного 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
225
технологического процесса  требуют уже не индивидуального (по отдельным скважинам) подхода к 
его  проведению,  а  анализа  всей  добывающей  системы  (анализа  участка)  в  целом.  Эффективность 
технологических процессов предполагает наличие определенного баланса между различными частями 
общей  системы.  Вследствие  этого  наряду  с  оценкой  состояния  системы  в  целом  необходимо 
анализировать  изменение  ее  отдельных  частей  (подсистем)  для  своевременного  регулирования  их 
работы.  Так  как  рассматриваемая  категория  процессов  динамична  и  подвержена  как 
целенаправленным, так и случайным изменениям во времени, важную роль играет выбор таких методов 
анализа,  которые  обеспечивали  бы  оперативность  проведения  оценок.  В  качестве  такого  метода 
предлагается группирование эксплуатационных скважин по их вкладу в общую добычу в соответствии 
с принципом Парето. При этом все скважины рассматриваемого нефтепромыслового объекта делятся 
по  принципу  Парето  на  высоко - и  низкодебитные  по  нефти  и  воде,  а  затем  определяются  четыре 
группы, в которые в различных сочетаниях входят выделенные подмножества [3]. 
Группирование  скважин  на  основании  принципа  Парето  по  дебиту  нефти  и  воды  позволило 
проанализировать  перераспределение  отбора  между  отдельными  группами  скважин  и  выделить 
группу,  в  пределах  которой  регулирование  отбора  принесло  увеличение  суммарного  дебита  нефти. 
Кроме того, была выделена группа скважин, во многом определяющих непроизводительную добычу 
воды  на  рассмотренном  участке,  требующая  ограничения  отбора  или  выполнения  изоляционных 
работ. 
В пределах высоко- и низкопродуктивных зон пласта, выявленных при группировании скважин 
по  закону  гиперболического  распределения,  могут  складываться  периодически  сменяющиеся 
внутрипластовые  процессы,  благоприятные  или  неблагоприятные  для  проведения  мероприятий  по 
регулированию  отбора.  Для  определения  характера  этих
 
процессов  предлагается  метод 
эволюционного  моделирования  с  использованием  описывающей  накопленную  добычу  скважин 
экспоненциальной модели вида 
 




N
i
i
t
B
A
Q
1
)
exp(

 
 
где 


N
i
i
Q
1
 - накопленная  добыча  нефти  или  воды  скважины;  A, B  и 

–  постоянные 
коэффициенты; t - время. 
По  знакам  коэффициентов  модели  можно  определить,  какого  типа  эволюционный  процесс 
доминирует в работе скважин по нефти и воде - с насыщением (А>0, В<0 и 

<0) или без насыщения 
(А<0, В<0 и 

>0). Определение типов модели и их сочетания по нефти и воде для каждой скважины 
дает  возможность  выявить  группы  скважин,  на  которых  возможно  успешное  проведение 
мероприятий по регулированию отбора. 
Этот  метод  группирования  скважин  в  комплексе  с  группированием  на  основе  закона 
гиперболического  распределения  позволяет  выделить  на  крупных  промысловых  объектах  группы 
скважин,  на  которых  возможно  успешное  проведение  мероприятий  по  регулированию  отбора;  учет 
характера  объектов  разработки  дает  возможность  получения  суммарного  эффекта  от  проведения 
масштабных мероприятий по регулированию. 
 
Результаты  и  их  обсуждение
:  Предложенная  методика  апробировалась  на  участке 
месторождения  Акжар; 27 скважин  исследуемого  участка  были  разделены  на  группы  по  законам 
гиперболического распределения и эволюционного моделирования, а затем были определены области 
пересечения  между  выделенными  по  двум  методам  группами  скважин:  перспективных  для 
увеличения  отбора  жидкости  и  для  ограничения  его [4]. На  некоторых  скважинах,  из  числа 
предложенных  для  проведения  отбора,  были  осуществлены  рекомендованные  мероприятия, 
позволившие получить суммарный прирост добычи. 
Как  видно  из  рисунка 1, а,б,в,  построенного  по  результатам  исследований,  кривые  дебита 
жидкости  Q
ж
,  воды  Q
в
  и  нефти  Q
н
  хорошо  спрямляются  в  логарифмических  координатах.  На  всех 
графиках  выделяются  два  участка,  один  из  которых  пологий  (на  нем  сконцентрированы 
высокодебитные скважины), второй - крутой, который объединяет низкодебитные скважины. 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
226 
При  сравнении  распределения  дебита  нефти  по  скважинам  до  и  после  обработки  видно,  что 
после обработки полимеркислотной системой (ПКС) дебит нефти увеличился (новое распределение 
образовано прямыми, проходящими выше прежних). Кроме того, прямые стали более пологими, что 
также  свидетельствует  об  увеличении  характеристического  показателя.  После  проведения 
термокислотной  обработки  (ТКО)  скважин  в  распределении  дебита  жидкости  увеличился  характе-
ристический показатель только для низкодебитных скважин; это доказывает, что производительность 
низкодебитных скважин убывает более медленно с ростом их ранга. 
 
 
Рис. 1.
 Дебит жидкости (а), воды (б), нефти (в) до (1) и после (2) обработки 
 
Таким  образом,  после  обработки  увеличивается  среднесуточный  дебит  нефти  для  всех  типов 
скважин. Рост характеристического показателя свидетельствует о том, что в обеих группах скважин 
распределение дебита  становится более равномерным. В отличие от распределения  дебита скважин 
по нефти проведенные обработки практически не изменили характера распределения дебита по воде, 
т.е. в данном случае проведение обработки не оказывает значительного воздействия на обводненную 

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: