Суүсті және суасты пайдалану
Теңіз мұнай газ кәсіпшілігі (ТМК)- теңіз кен орындарын мұнай, газ, конденсатты өндіру және жинауға, өнімді дайындау , тасымалдауға арналған технологиялық кешендер.
Өнімді өндірі фонтанды тәсілмен (ҚҚҰәдісімен), одан кейін газлифтілі немесе өндірудің механикаландырылған тәсілдеріне көшіріледі. Өндірілген мұнай және газ газлифтілі циклда энергия тұтынудың ішкі қажеттілігі үшін қолданады.
ТМК-ның құрлықтағы кәсіпшілігінен айырмашылығы негізгі және қосалқы жабдықтарды теңіз мұнайгаз кәсіпшілікті гидротехникалық құрылымдыарда орналастыру қажеттілігі.
ТМК-нің технологиялық сұлбалары тереңдік, толқын биіктігі, жел жылдамдығы, мұдардың пайда болуы және т.б. табиғи-климатты жағдайлардан тәуелді.Мұз қатпайтынакваторияларда пайдалану 300 м тереңдікке дейі жүзеге асырылады.
25-30 м тереңдіктерде ТМК көбінесе табиғи түбек, дамбалар (5-10м), эстакадаларда және басқа свайлы құрылымдарда орналастырады.
Суүсті пайдалану- стационарлы платформалар, негіздер және эстакада алаңдарынан мұнай және газды алудың , тасымалдаудың шаралар кешені.
25-30 м тереңдікте металл немесе темірбетонды тіректі бөліктерден тұратын стационарлы платформалар қолданып, оған кәсіптік жабдықтарды орналастырады. 60-80 м тереңдікке дейін негізінен өндіру ұңғылары немесе технологиялық жабдықтары (өнімді жинау, дайындау үшін), энергетикалық объектері бар бірфункциялы платформалар қолданады.
80 м-ден жоғарры тереңдік – көпфункциялы болып, әрбір платформа жеке мұнай газ кәсіпшілігі болып есептеледі. Платформалардың саны дренирлеу объектісімен анықталып, әдетте 2ден 4 ке дейін болады. Шельфті пайдаланудың ерекшелігі көп шығындар және жабдықтарды орналастыру үшін орынның жетіспеушілігі. Осы шектеулер мұнай қабатының дренирлеу ауданынұлғайту үшін көлбеу үңгыларды бұрғылауға апарады.
Әрбір ұңғыны неғұрлым көп қоршап алуға жетуді бағытталған бұрғылау технологиясын көптеген мұнай компаниялары өңдеді.Мысалы, Статойл 7 километрлі ұңғыны бұрғылауды және ол платформадан қабаттың түбіне 5 км жайылған.
Сағасы суастында орналасқан ең алғашқы рет 1943 ж Эрн өзенінде (АҚШ) 11,5 м тереңдікте бұрғыланған. Осы кезден бастан осы әдіспен әртүрлі теңіз кен орындарында: Мексикалық ағысы, АҚШ-тың Тұнық мұхит жағасында, Онтүстік- Шығыс Азия жетегінде , Солтүстік теңізде жұықтап 300 ұңғы бұрғыланған. 1976-1980 жж аралығында сағасы суастында орналастқан ұңғылар саны217 ден 283 ке дейін барды. 1980 жылдың басында тағы 66 ұңғыны бұрғылау жоспарланған.
Теңіз кен орындарында ұңғы сағасы су астында орналасқан кезінде игеру өте күрделі болғанмен, бірқатар жетістіктерге ие болады.
Осы әдістің негізгі жетістігі, ол-мұнай кен орнын пайдалануға кезекпен жіберу мүмкіндігі. Әдетте ол тәжірибеде алғашқы мұнайды алуды жылдамдатады.Бұрғылау кемесінен бірнеше ұңғыларды бұрғылап, олардың саға үстіне сәйкес суасты арматураларын қондырып, пайдалануға еңгізу, қымбат стационарлы платформаларды орнату және одан көлбеу бағытталған ұңғыларды бұрғылап, тек содан кейін кен орынды пайдалануға жіберуге қарағанда жылдам орындалад. Осымен қатар, бұл әдіс кен орынның бірнеше геолого- физткалық сипаттамаларын игерудің алғашқы кезеңдерінде пайдалану параметрлерін алуға мүмкіндік береді.
Құрделі қаражат, қаржы салыстырмалы түрде аз болғандықта, осы әдіс мұнай қоры көп емес кен орындарын игеру үшін қолдануға болады, өйткені стационарлы қымбат платформаларды пайдалану тиімсіз болады.
Сағасы су астында орналасқан жүйелердің тағы бір жетістігі, ол- тупте орналасқан қондырғының сыртқы климаттық жағдайлардан сақталатыны. Су үсті стационарлы платформалар үлкен қауіп төндіреді, ал осы кезде су астында қондырғыны орналастырудың бұндай қауіптігі жоқ, және өрт қауіптігі де болмайды.
Осындай жүйелердің кемшілігі үлкен тереңдікте болған жағдайдасаға қондырғысына жету қиыншылығы және ұңғыларды жөндеу қиыншылығы болып саналады. Осыдан басқа, бұндай мәселені шешу үшін тәжірибелі водолаздардың еңбегінің қажеттілігі.
Бірақ, көптеген шет ел мұнай фирмалары теңіз кен орнын сағасы су астында орналасқан ұңғылармен игері әдісінде үлкенабайлықпен қарайды, өйткені осы әдіс тәжірибелі кезеңдерден шыққан жоқ және ол тек ғана жекеболінген ұңғылар үшін қолданады деп есептейді.
Су астында саға қондырғысын жеке тік бұрғыланған ұңғы сағасына немесе шектеулі тармақ ауданында бұрғыланған бағыттаушы ұңғылар сағасына орнатады. Су асты саға қондырғысын және манифольдті каераны басқару үшін гидравликалық немесе электрогидравликалық жүйіелерді қолданады. Әрбір ысырмаларды басқару кемеден келетін жеке желілер арқылы немесе бір тармақтау блогы арқылыжүзеге асырылады.
Су асты қондырғыны орнатудыңекі жүйесін бөледі:
Су астында саға қондырғысының ашық орналасуы;
Су астында саға қондырғысының жабық орналасуы-«құрғақ» (атмосфералы).
Ашықтүрлі жүйелерде барлық саға жабдығы теңіз тереңдігіне сәйкес гидростатикалық қысым әсерінде болады. Жабық түрлі жүйелерде саға жабдығы арнайы батпалы камераларда орнатылып, оның ішінде атмосфералық не болмаса кішкене жоғарлатылған қысым сақталады. Осылардың ішінен ащық түрлі жүйелер «құрғаққа» қарағанда кеңінен қолдануда.Жабдықты жөндеу,монтаж және техникалық қызмет көрсету ашық жүйелерде манипулятор немесе водолаздар арқылы жасалынады, ал жабық жүйелерде – операторлар кәдімдігі киімдерімен атмосфералық камерада жүргізеді. Су асты сағаға арматураны орнату өлшемдермен , когнструктивті шешімдермен, конструктивті шешімдермен айырықшаланады.
Суасты технологиялық сенімділігі
Сенімділікті қамтамасыз ету мәселесі- суасты технологиясын қолдануда ең маңыздысы болады, өйткені суасты жабдықты инспекциялау қиындатылған, ол оған қызмет көрсету немесе алмастыру үлкен шығындарға әкеледі. Осымен қатар, суасты жабдықтардан бас тарту қоршаған ортаның күйіне әсер етеді. Суасты қаржыны қайтаруды қамту керек.
Суачты үрдістерін минимумға келтіру үшін инспекция жөндеуге немесе алмастыруға суасты жабдықтар компоненттері алуды қамтамасыз ету маңызды болады. Осыған байланысты өнімнің үздіксіздігіне кепілдік бола алатын, суасты жүйелерге дубілдеу принципін енгізу қажет. Сондықтан модульді жүйелер стандартты компоненттерді қосумен жобалану арнайы сынамалар өткізу және сапасын қатаң бақылаумен дайындалу қажет.
Бір сөзбен айтқанда, суасты жүйелердің сенімділігін қамтамасыз ету үшін творчествалық ізденулерді жаңа ойлармен абайлап біріктіру, қолдану қажет. Ұран болып қарапайымшылдық, ал мақсат- сенімділік болған жөн.
Суасты жабдыққа қызмет ету
Жоғарыда айтылғандай суасты жабдықта қызмет көрсету мәселесі оның сенімділігін қамтамасыз етумен тығыз байланысты. Састы не болмаса басқа да жүйелерге қызмет көрсету бір принциптерге негізделеді. Модульді жүйелерді қолдану сыналған компоненттрді қолдануды ұсынады, өйткені оларды алуға және жаңалармен ауыстыруға мүмкіншілік береді. Бірақ, кезкелген жүйеде тек бір кен орынға тағайындалған компоненттер болады. Олар алынбайды және кен орынды игерудің барлық кезінде қызмет көрсетеді. Басқа жүйелер бұзылуы мүмкін. Осындай жағдайда екі жол бар. Бірінші жол- суасты жүйесінде осы компоненттердің жоғарғы сенімділігін қамтамасыз ету. Екінші жол – жүйені жобалау кезінде бір компонент істен шыққанда оның функциясын басқа компоненттер орындай алатындай жасау. Олардың рентабельдігін талдау нәтижелерімен қатар қолдану мәселелерін шешу кезінде ескерілу керек.
«Закум» суасты өндіру жобасы
«Закум» суасты өндіру жобасын жасау 1969ж. тамызында ұңғы бұрғыланып 1972ж. сәуіріне дейін жалғасқан кезде, және мұнай суасты сағалы арматурасы бар ұңғыдан жақын орналасқан платформаға дейін жеткен жағдайда болды. Осы мерзім ішінде әртүрлі суасты пайдалану қондырғылар және әртүрлі суасты үрдістер сынайды. Жобаны жүзеге асыру келесі мақсаттарды көздеді:
Суасты әдістер арқылы мсұнай өндіруді қамту.
Суасты жабдықтарды және суасты әдістерді тәжірибе жинау және оны мұнай кен орындарын игерде қолдану.
Жобада суастында мұнай өндіру аспектілердің барлығын алатын жабдықтар мен үрдістер сыналды. Негізгі пайдалану жабдықтарымен (саға арматурасы, қақпақтар, лақтыру желілер т.б.) қатар келесі жабдықтар түрлері болады:
саға қондырғысы
мұнай және газ сепараторлары
газды лақтыру жүйелері
қақпақтар жұмысын реттеу құрылғысы
бақылау-өлшегіш аспаптар және байланыс жүйесі
электрэнергия көздері және оларды тарату жүйелері
құбырлар және манифольдар;
арқан жұмыстары;
водолаз жұмыстары;
қосымша кеме.
«Закум» суасты жүйені пайдалану жағдайлары жағымды болды. Судың тереңдігі 20м- ден аспай, қондырғыны орнату және оған қызмет көрсетуі бойынша үрдістерді арнайы водолаздармен орындауға мүмкіндік берді. Осымен қатар пайдалануды жеңілдеткен, жұмыстар орындалған жерден жаға базасының алыс болмағандығы. «Закум» жобасының арқасында суасты үрдістерін жүргізудің үлкен тәжірибесі үлкен тереңдіктерде алынды.