Жамбыл облысындағы мұнай өнеркәсібі

Мен мұнай және газ өндіру тақырыбын алуды шештім, себебі бұл тақырып мен үшін өте қызықты. Болашақ мамандықта мен мұнай және газ өндіру кезеңдеріне бетпе-бет келемін. Ресейде көмірсутектерді өндіру іс жүзінде негізгі және перспективалы болып табылатын ең ірі өнеркәсіп саласы.

Кейбіреулер мұнай 22 жылдан кейін жоғалады деп санайды, бірақ менің ойымша, бұл олай емес. Кен орындарының көпшілігі әлі ашық емес, себебі олар жету қиын жерлерде. Мүмкін, Батыс Сібірдегі кен орындарының басым бөлігі ашық, бірақ қазіргі уақытта Ресейдің шығысында шельфке барлау жүргізілуде. Ең алдымен, сала ретінде мұнай өндіру ұзақ өмір сүреді және Ресейде табысты әрі жетекші болып қала береді.

Осы жұмысты орындау кезінде маған Томск облысындағы, менің туған қаламдағы мұнай өндіру ісінің қалай тұратыны қызық болды. Біздің қалада қандай жетекші компаниялар бар, қанша кен орны ашық және өнеркәсіптік игеруде?

1. Мұнайдың шығу тегі, кен орындарының құрылуы

Мұнай — бұл әртүрлі құрылымдағы көмірсутектердің қоспасынан тұратын табиғи жанғыш майлы сұйықтық. Олардың молекулалары көміртегі атомдарының қысқа тізбектері, ұзын және қалыпты, тармақталған және сақиналарға тұйықталған және көп қырлы. Көмірсутектерден басқа, мұнайда оттегі және күкіртті қосылыстардың аз мөлшері бар және азотты. Мұнай мен жанғыш газ жер қойнауында бірге да, бөлек де кездеседі. Табиғи жанғыш газ газ газ тәрізді көмірсутектерден тұрады — метан, этан, пропан.

Мұнай мен жанғыш газ коллекторлар деп аталатын кеуекті жыныстарда жинақталады. Жақсы коллектор-табиғи резервуарлардан мұнай мен газдың ағып кетуіне кедергі келтіретін саз немесе сазды сланцы сияқты су өткізбейтін жыныстар арасында жасалған құмтас қабаты. Үшін барынша қолайлы жағдайларды, білім, мұнай мен газ кенорындарының пайда болған жағдайларда, пласт песчаника изогнут қыртысын қысып алу керек, обращенную ережелер жинағында жоғары. Бұл ретте мұндай күмбездің жоғарғы бөлігі газбен толтырылған, төменде мұнай, одан төмен — су орналасқан.

Мұнай және газ кен орындары қалай құрылғаны туралы ғалымдар көп дау айтуда. Органикалық емес текті гипотезаның бір геолог — жақтаушылары Мұнай және газ кен орындары жер тереңдігінен көміртегі мен сутегінің сулануы, олардың көмірсутектер нысанында бірігуі және жыныстар — коллекторларда жинақталуы салдарынан пайда болғанын айтады.

Басқа геологтар, олардың көпшілігі, мұнай, көмір сияқты, теңіз шөгінділерінің тереңдігіне көмілген органикалық массадан пайда болды, одан жанғыш сұйықтық пен газ бөлінген. Бұл мұнай мен жанғыш газдың пайда болуының органикалық гипотезасы. Бұл екі гипотеза фактілердің бір бөлігін түсіндіреді, бірақ басқа бөлігін жауапсіз қалдырады.

Мұнай мен жанар газдың пайда болу теориясын толық әзірлеу Болашақ зерттеушілерді күтуде.

Қазба көмір кен орындарына ұқсас Мұнай және газ кен орындарының топтары газ-мұнай бассейндерін құрайды. Олар, әдетте, шөгінді жыныстар жатқан жер қыртысының майысуына ұштастырылған; олардың құрамында жақсы коллекторлардың қабаттары бар.

Біздің елімізде Каспий мұнай бассейні бұрыннан белгілі. 20-шы жылдары екінші Баку деп аталатын Волго-Орал бассейні ашылды. 50-ші жылдары әлемдегі ең үлкен Батыс-Сібір мұнай және газ бассейні анықталды. Ірі бассейндер, сонымен қатар елдің басқа аудандарында да белгілі — Мұзды мұхит жағалауынан Орта Азияның шөліне дейін. Олар құрлықта да, теңіз түбінде де таралған. Мұнай, мысалы, Каспий теңізінің түбінен өндіріледі.

Ресей мұнай және газ қоры бойынша әлемдегі алғашқы орындардың бірін алады. Бұл пайдалы қазбалардың үлкен артықшылығы-оларды тасымалдаудың салыстырмалы қолайлылығы. Құбыржолдары бойынша мұнай мен газ зауыттарға, зауыттарға және электр станцияларына мың километрге түседі, онда бензин, керосин, Май өндіру үшін және химия өнеркәсібі үшін шикізат ретінде отын ретінде пайдаланылады.

1.1 Ұңғымаларды бұрғылау

Мұнай өндіру және өңдеу тарихы өте қызықты. Органикалық заттардың басқа да көптеген көздері сияқты, ол көптеген ежелгі халықтарға танымал болды. Евфрат жағасындағы қазба жұмыстары б.з. б. 6000-4000 жыл ішінде мұнай отын ретінде қолданғанын анықтады. Бізде Кавказда мұнай 2000 жыл бұрын пайдаланылған. Х ғ.өмір сүрген араб тарихшысы Истархи ежелгі уақыттан бері бакинцы отын орнына мұнай сіңірілген жерді жағып тастағанын куәландырады. Мұнай Бакудан жарық беретін материал ретінде шығарылды.

Ұңғымаларды бұрғылау және мұнайды өнеркәсіптік өндіру басталды, алайда кейінірек. ХХ ғасырдың 50-60 жылдары жанғыш қазбалар арасында мұнай мен газ бірінші орынға көтерілді.

Негізгі мұнай және газ өндіру машинасы-бұрғылау машинасы. Жүздеген жыл бұрын пайда болған алғашқы бұрғылау станоктары жұмысшыны сынықпен көшірді. Тек осы алғашқы станоктардың сынығы қиын болды және пішіні бойынша қашауға ұқсайды. Ол осылай аталды — Бұрғылау қашау. Оның подвешивали арқанмен беріледі, ол онда көтерген көмегімен қақпасы, онда опускали. Мұндай машиналар соққы-арқан деп аталады. Оларды бір жерде кездестіруге болады-қазір, бірақ бұл кешегі күні техника: олар тастағы тесіктерді баяу тесіп, бекер энергиясын көп жұмсайды.

Бұрғылаудың басқа тәсілі — роторлы, ұңғыма бұрғыланатын болады. Он қабатты үй биіктігі бар селдір металл төрт аяқты мұнараға қалың болат құбыр ілінген. Оны арнайы құрылғы — ротор айналдырады. Құбырдың төменгі соңында-бур. Ұңғыманың тереңдігіне қарай, құбыр ұзарады. Бұзылған тұқым ұңғыманы бітемеуі үшін оған сорғы арқылы құбыр арқылы Сазды ерітіндіні айдайды. Ерітінді ұңғыманы жуады,одан құбыр мен ұңғыма қабырғалары арасындағы саңылау бойынша бұзылған саз, құмтас, әктас алып тастайды. Бір мезгілде тығыз сұйықтық ұңғыманың қабырғаларын ұстап, оларға құлатпай ұстайды.

Бірақ роторлы бұрғылауда да өз кемшіліктері бар. Ұңғыма тереңірек болса, ротор қозғалтқышымен жұмыс істеу қиын, бұрғылау баяу жүруде. Өйткені, ұзындығы 5-10 м құбырды бұрып, ұңғыманы бұрғылау тек басталғанда, және басқа нәрсе — ұзындығы 500 м Құбыр бағанасын айналдыру.

1922 жылы Кеңес инженерлері М. А. Капелюшников, С. М. Волох және Н. А. Корнев әлемде алғаш рет бұрғылау құбырларын айналдырудың қажеті жоқ ұңғыларды бұрғылауға арналған машина салды. Өнертапқыштар қозғалтқышты жоғарыға емес, төменге, ұңғымада бұрғылау құралымен қатар қойды. Енді барлық қуатты қозғалтқыш тек бұрыштың айналуына жұмсады.

Бұл станок пен қозғалтқыш ерекше болды. Кеңес инженерлері бұрын тек ұңғымадан бұзылған тұқымды жуып, бур айналдырған суды мәжбүр етті. Енді ұңғыманың түбіне жеткенше, сазды ерітінді бұрғылау құралының өзіне бекітілген шағын турбинаны айналдырды.

Жаңа станок турбобур деп аталды, уақыт өте келе оны жетілдірді,енді ұңғымаға бір білікке отырғызылған бірнеше турбина түсіріледі. Мұндай «көп турбиналы» машинаның қуаты көп есе көп және бұрғылау жылдамырақ жүретіні түсінікті.

Басқа тамаша бұрғылау машинасы — инженерлер а. П. Островский мен Н. ойлап тапқан электробур. В. Александров. Бұл машинада құбыр бағанасы да айналмайды, тек Бұрғылау құралы ғана жұмыс істейді. Бірақ оны су турбинасы емес, болат жейдеге орналастырылған электр қозғалтқышы-май толтырылған қаптау. Мұнай барлық уақытта жоғары қысым астында, сондықтан қоршаған су қозғалтқышқа кіре алмайды. Қуатты қозғалтқыш тар мұнай ұңғымасына орналастырылуы үшін оны өте жоғары жасауға тура келді және қозғалтқыш бағанаға ұқсас болды: диаметрі, табақша сияқты, биіктігі−6-7 М.

Бұрғылау-мұнай және газ өндіру кезіндегі негізгі жұмыс. Мысалы, көмірден немесе темір рудасынан мұнай мен газды қоршаған массивтен машиналармен немесе жарылғыш заттармен ажыратудың қажеті жоқ, жер бетіне конвейермен немесе вагонеткалармен көтерудің қажеті жоқ. Ұңғыма мұнай қабатына жеткеннен кейін, жер қойнауында газ және жер асты суларының қысымымен қысылған мұнай өзі күшпен жоғарыға ұмтылады.

Мұнай жер бетіне құйылуына қарай қысым азаяды және жер қойнауында қалған мұнай жоғары ағуды тоқтатады. Сонда мұнай кен орнының айналасында арнайы бұрғыланған ұңғымалар арқылы суды айдамай бастайды. Су мұнайға қысып, оны жаңадан күйген ұңғыма бойынша жер бетіне қысады. Содан кейін су ғана көмектесе алмайтын уақыт келеді. Сол кезде мұнай ұңғымасына сорғы түсіріліп, одан мұнай айдалады.

1.2 сақтау және тасымалдау

Мұнай мен газды мұнай өңдеу химиялық зауыттарына және электр станцияларына тасымалдау өте ыңғайлы. Темір және автомобиль жолдары бойынша мұнай цистерналарда, ал теңіз және Мұхит бойынша мұнай құятын кемелерде-танкерлерде тасымалданады. Бірақ көп жағдайда мұнай мен газды құбырлардың кез келген қашықтығына беруге болады.

Мұнай құбырлары мен газ құбырлары-жер бетінде терең емес төселген болат құбырлардан жасалған магистральдар ондаған мың километрге созылды.

Ал мұнай мен газды сақтау көмір мен кенге қарағанда қиын. Мұнайды және одан алынатын мұнай өнімдерін, мысалы бензинді сақтау үшін арнайы металл резервуарлар салу керек. Олар алып консерві банкаларына ұқсас. Мұнай қоймаларының қабырғалары мұнай мен мұнай өнімдерінің қызбауы үшін күн сәулесін жақсы көрсететін күміс алюминий бояумен боялады. Газды сақтау үшін герметикалық, газ өткізбейтін резервуарлар қажет. Газды сақтау кезінде (және теңіз және мұхит арқылы тасымалдау кезінде) мүмкіндігінше аз орын алуы үшін оны сұйылтып, 160 °C және одан төмен температураға дейін салқындатады. Сұйытылған газды берік алюминий қорытпаларынан және арнайы болаттан жасалған резервуарларда сақтайды. Қабырғалар екі есе жасайды,ал қабырғалардың арасына газ қызбауы үшін жылуды нашар өткізетін қандай да бір материал салынады.

Бірақ ең ірі газ қоймалары жер астында ыңғайлы және арзан. Жер асты газ қоймаларының қабырғалары тау жыныстарының өткізбейтін қабаттары болып табылады. Бұл тұқымдар құлап кетпеу үшін оларды бетондайды. Жер астында сұйытылған газдарды сақтаудың бірнеше жолы бар. Бір жағдайларда қойма қуыс, тау-кен өндірісі болып табылады, ол өте терең орналасқан. Басқа жағдайларда-герметикалық металл қақпақпен жабылған шұңқыр, қазаншұңқыр, немесе шатырмен айту жақсы.

1.3 мұнайды өңдеу

Бастапқыда Мұнай және оның өңделген өнімдері (керосин) жарықтандыру үшін қолданылған. Содан кейін мұнай мен мазутты бу қазандықтарына (пароходтық және паровоздық) отын ретінде, сондай-ақ майлау материалдарын алу үшін қолдана бастады. Іштен жану қозғалтқыштары, оның ішінде дизельдер пайда болған кезде мұнай өңдеу өнімдері — керосин, тұзды май және ауыр майлар отын ретінде кеңінен қолданыла бастады. Бұл мұнай өндіру мен қайта өңдеудің жылдам дамуын тудырды. Мұнай өңдеудің ең қарапайым әдісі-Тікелей жарыс. Бұл әдіс жабық қазандықтарда немесе құбырлы пештерде қыздыру кезінде мұнайды айдау болып табылады. Алдымен жеңіл қайнайтын погондар (бензин, лигроин), содан кейін ауыр — керосин. Айдаудан кейін мазут — қалың қара сұйықтық қалады. Ол отын ретінде қолданылады немесе майлау майларын бөліп алу үшін жаңа айдауға ұшырайды: жеңіл-тұзды, ауыр-ұрылған және машина және, соңында, ауыр — цилиндрлік {26, ref.net.ua}.

Біздің ғасырдың басында мұнай өңдеуде түбегейлі өзгерістер болды. Автомобильдерге арналған ұшқынмен тұтанатын іштен жанатын карбюраторлы бензинді қозғалтқыштардың тез таралуы (ал кейінірек авиацияда) өте көп бензин талап етті. Бұл ең алдымен мұнай өндіруді жетілдіруге алып келді, өйткені ескі ашық тәсілмен жеңіл қайнайтын фракциялар ауада Буланды. Алайда бұл жеткіліксіз болды. Тікелей жарыс кезінде бензинді фракциялар салыстырмалы түрде аз болды және олар өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыра алмады. Бірінші дүниежүзілік соғыс жылдарында бензиннің жетіспеушілігі әсіресе қатты сезілді. Сол кезде өнеркәсіпке крекинг-процесс — жоғары температураның әсерінен Мұнай көмірсутектерінің ыдырауы енгізілді. Крекинг-процесті өнеркәсіптік игеру бірден бензин ресурстарын арттырды. Алайда, термиялық крекинг бензиндерінің сапасы әрдайым қанағаттанарлық емес. Ал жоғары сапалы бензин авиация қажет болды.

Орыс химигі Н. Д. Зелинский крекингті процесті жылдамдатқыштар — катализаторлар арқылы жетілдіруді ұсынды. Катализатор ретінде ол хлорлы алюминий қолданды. Француз инженерлері алюмосиликат катализаторын ұсынды. Оның қатысуымен құрамында авиациялық қозғалтқыштарға жарамды жоғары сапалы бензин бар фракциялар пайда болды.

Алайда өмір алға кетті. Іштен жанатын бензинді қозғалтқыштар жылдам жүретін, барлығы күшті және сонымен қатар мөлшерлері бойынша жеңіл және аз болды. Бұған қозғалтқыш цилиндрлерінде отынның қысылу дәрежесін арттыра отырып қол жеткізілді. Алайда, бу-ауа қоспасы қатты және жылдам қысу кезінде ерте жарылған — детонировала. Бұл қозғалтқышта тоқуға және қуатты жоғалтуға әкелді. Ұзақ уақыт бойы детонациямен күрес мұнай өңдеу әдістерін жақсартудың басты міндеті болды. Бензин құрамындағы түрлі көмірсутектер әртүрлі жеңілдіктермен детонацияланады.

Бензиндердің детонацияға қарсы тұру қабілеті октан санымен сипатталады: ол жоғары болса, бензин жақсы. Демек, мұнай: мүмкін үлкен октандық сандармен бензин алу үшін қайта өңдеу қажет. Каталитикалық крекингтен басқа мұнай өңдеудің жаңа процестері — риформинг, платформинг пайда болды. Әсіресе, отынға арнайы қоспалар — антидетонаторлар қолдана бастады.

Енді үздік антидетонатор табылды. Бұл күрделі атаумен зат — циклопентадиенилтрикарбонил марганец немесе ЦТМ. Атауынан көрініп тұрғандай, бұл органикалық зат құрамында марганец бар.

Ал жақында мұнайды тағы бір тұтынушы пайда болды. Бұл мұнайды ақуыздарға микробиологиялық өңдеу. Мұнайда жақсы өмір сүретін бактериялар табылды. Мұнай жоғалады, бактериялар өседі. Бірте-бірте (және баяу емес) мұнайдың едәуір бөлігі жоғалады және оның орнына азық ретінде пайдалануға болатын ақуыз көп бактериялар жасушаларының массасы пайда болады. Қазіргі уақытта мұнайдан қажетсіз қоспаларды ғана сіңіретін бактерияларды өсіруге әрекет жасалуда. Бұл жанама өнімдері азықтық ақуыз болатын микробиологиялық мұнай тазалау зауыттарының пайда болуына әкелуі мүмкін.

2. Томск облысындағы мұнай өнеркәсібі

кен орны мұнай бұрғылау өңдеу

Жер қойнауының бөлінген қорында жалпы алынатын мұнай қоры бар 96 кен орны есепке алынды 326,434 млн.т (облыстың барлық барланған қорларының 97,14%).

Бөлінбеген қорда С1 — 9,624 млн. т және С2 — 18,824 млн. т санаттары бойынша қоры бар 15 кен орны ескерілді.

Томск облысының аумағында көмірсутек шикізатының көптеген кен орындары кешенді. Мұнайдың негізгі кен орындарына (бастапқы алынатын мұнай қорларымен 30 млн.т. астам) Облыстың барланған қорларының 38,81% құрайтын Совет, Первомай, Игольск-Талов, Лугинецк және Крапивинское жатады, оларда мұнайдың жылдық өндірілуі 45,95% құрайды.

01 жағдай бойынша. 01. 2011 жылы игерілетін кен орындары тобында 47 кен орны (79,51%), өнеркәсіптік игеру үшін дайындалған кен орындары — 6 (3,02%), барлауда — 55 (17%), консервіленген кен орындары — 1 (0,47%) есепке алынды.

2010 жылы жобалық құжаттардың бекітілуіне байланысты әзірленетін топқа қарай кен орны («Томскнефть» ААҚ) ауыстырылды, барланатын топқа Солтүстік — Останинское («Томскгазпром» ААҚ) кен орны енгізілді.

2010 жылы мұнай өндіру 10,531 млн.тоннаны құрады, бұл 2009 жылғы жылдық өндіруден 0,381 млн. тоннаға артық.

Негізгі мұнай өндіруді «Томскнефть» ААҚ ВНК — 7, 205 млн.т өндірді, бұл Томск облысында жылдық өндірудің 68,42% — ын құрады. Кәсіпорындардың барланған алынатын мұнай қорларымен қамтамасыз етілуі (2010 ж. өндіру деңгейінде) 33 жылды құрайды.

Табиғи газ қоры 109 кен орындарында ескерілген, оның ішінде 81 — мұнай, 19 — мұнай — газ конденсаты және 9-газ конденсаты.

Еркін газ қоры 28 кен орнында (Солтүстік кен орнын ескере отырып) ескерілді: 228,701 млрд.м3.

2010 жылы еркін газ өндіру 3,660 млрд. м3 құрады, бұл 2009 жылға қарағанда 0,312 млрд.м3 немесе 7,4% — ға аз. Газ өндіру кезіндегі шығындар 0,428 млрд.м3 немесе 11,7% құрады.

Еркін газ қорының көлемі бойынша екі кен орны орташа (барланған қорлардың 45,04%) және 26 ұсақ (барланған қорлардың 54,6%) топқа жатады.

40 млрд.м3 артық қалдық қоры бар Томск облысының басты газ кен орындары Лугинецкое және Мыльджинское болып табылады. Облыста еркін газ өндіруді «Томскгазпром» ААҚ сабын және Солтүстік-Васюган және «Томскнефть» ААҚ Лугинецк, Солтүстік және Батыс-Останинск кен орындарында жүргізеді.

Еріген газдың қоры В+С1 санатындағы 31,712 млрд. м3 және С2 санатындағы 20,974 млрд. м3 мөлшерінде 95 кен орындарында ескерілді.

2010 жылы ерітілген газды өндіру 0,301 млрд.м3, өндіру кезіндегі шығындар — 0,853 млрд. м3 (70,7%) құрады.