Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау

Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау  және  тасымалдау 
 
171 
 
(5.1)  теңдеуіндегі  теріс  таңба,  бұл  радиус  үлкейген  сайын 
жылдамдықтың баяулайтынын көрсетеді, яғни dw/dr теріс болса, 
онда ығысу кернеуінің шамасы оң болады. 
Ньютон  теңдеуiн  сұйықтың  ламинарлық  ағыны  кезiнде 
қолданған жөн,  яғни  сұйық,  ағынның  жәй жылдамдығы  кезiнде 
бiр-бiрiмен  араласпайтын  қабатшалар  түрiнде  ламинарлы 
қозғалады. (5.1) формуланы мына түрде жазуымызға болады:   


dr
dw

 
 
бұл  жағдайда  түзу  сызық  түріндегі  тәуелділікті  аламыз. 
(5.2-сурет. 
1-қисық) 
мұнайдың 
абсолютті 
тұтқырлығын 
сипаттайды. 
Турбуленттi қозғалыс кезiнде тұтқырлық коэффициенті –

 
өз  мәнін  жоғалтады  және  ағын    жылдамдығының    функциясы  
болып    қалыптасады.  Мүмкiн  тұтқырлық  –  (


)  түсiнiгiн 
енгіземіз. 
Ығысу кернеуi –

  мен жылдамдықтар градиентіне– dw/dr 
байланысты,  тұтқырлығы  түзу  сызықтық  заңы  бойынша                       
(
const


)  өзгеретін  сұйықтарды  ньютондық  сұйықтар  деп 
атайды.  
Тұтқырлығы ығысу кернеуi мен жылдамдықтар градиентіне 
байланысты  өзгеретін  (
const

*

)  сұйықтарды  ньютондық 
емес  сұйықтар  деп  атайды.    (5.2-сурет.  2–3-қисықтар).  2-қисық, 
нашар  қозғалатын  ньютондық  емес  сұйықтарға  тән  (мысалы, 
қату  температурасына  жақын  парафинді  мұнай  немесе  сумұнай 
эмульсиясы,  олардың  тұтқырлығы  жылдамдықтар  градиентіне 
байланысты).  3-қисық,  мұнайдағы  парафин  кристалдарына 
негiзделген  құрылымдық  торлары  бар  жұмсақ  (пластикалық) 
ньютондық  емес  сұйықтарға  (парафиндi  мұнайларға)  тән. 
Құрылымдық  торлардың  түзілуіне    байланысты      бастапқы  
ығысу кернеуi –


 пайда болады, бұдан төмен мұнай ағынының 
болуы  мүмкін  емес.  3-ші  қисық  үшін  үш  шекті  (критикалық) 
ығысу кернеуін қарастырамыз: 
1)  

0 
– аққыштықтың ең төменгі шегі, 

А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков,  Г.Ж. Смаилова 
172 
2)

д 
– түзу сызықты участкенің жалғасын қиятын, абсцисса
өсіндегі қимаға сәйкесті аққыштық шегi, 
3)
m

–  аққыштықтың  ең  жоғарғы  шегі,  бұл  кезде  қисық
сызық    түзу  сызыққа  ауысады.  Бұл  кезде  сұйықтағы  құрылым 
кернеуі  бұзылады  да,  ядро  (яғни  ағынның  орталық  бөлігі) 
жоғалады. 
5.2- сурет. Ньютондық және ньютондық емес сұйықтар үшін ығысу 
кернеуiнің тәуелділігі: 
1–ньютондық сұйықтар; 2–баяу қозғалатын ньютондық емес 
сұйықтар (қату температурасына  жақын парафинді мұнайлар 
немесе эмульсиялар); 3– кристалды құрылымдық торлары бар 
жұмсақ (пластикалық) ньютондық емес сұйықтар 
Құрылымдық 
режим 
Шведов-Бингам 
теңдеуімен 
сипатталады:  
dr
dw
*






 (5.2) 
немесе 
dr
dw
*






 (5.3) 
Парафиндi  мұнайлар    уақыт  өте  құрылым  берiктiгiн 
өздiгiнен арттыруға және оның бұзылудан соң қайтадан қалпына 
келу    қасиеттерiне    ие  болады.  Бұл    қасиетін  тиксотропия  деп 
атайды. 
Құрылым 
бұзылғаннан 
соң, 
оның 
қайтадан 

Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау  және  тасымалдау 
173 
тиксотроптық  қалпына  келу  уақыты  әртүрлi  мұнайлар  үшiн 
әртүрлi аралықта  (0,5–20 сағат ) болады.  
Парафинді  және жоғары  тұтқырлықты  мұнайларды айдау 
барысында    құбырларда    үлкен    гидравликалық  кедергі    пайда 
болады,    олардан    өту  үшін    артық  қуатты  сораптар  қажет 
болады.    Құбырларды    “  қатырып  тастау”  қаупі  туады.    Мұнай 
ағымына    көмірсутекті  ерітінділерді  қосу  арқылы,  сондай-ақ, 
әртүрлі    конструкциялы    пештерде  жергілікті  жерде  қыздыру 
жолымен – тұтқырлықты азайтуға болады. 
Қату    температурасы    жоғары,    парафинді    мұнайлардың 
айдалуын  жақсарту    үшін    көмірсутекті  конденсат,  керосин, 
сонымен 
қатар, 
мұнайдың 
 
реологиялық 
қасиеттерін 
айтарлықтай  жақсартатын қоспалар (присадкалар) қолданады. 
Осындай    қоспалар  ретінде    Өзен  мұнайы  үшін  мұнай 
массасының    0,15  %    мөлшерінде    ЕСА  –  4242  қолданылады. 
Құмкөл  кен    орнында      SepafluxES  3137    және  SepararES  3284 
(соңғысы  көп  функционалды  қызмет  атқарады  және  парафин 
шөгінділерінің ингибиторы  ретінде)  қолданылады. 
Мұнайы  парафинді  кен  орындарында  әрбір  өндіру 
ұңғысының  сағасында,  кәсіпшілік  жинау  коллекторларының 
бойында  және  магистральды  мұнай    құбырларының  әрбір  100-
150  км-не  арнайы  орнатылған  пештерде  (қыздырғыштарда) 
мұнай қыздырылады. 
Мұнайды  сағалық    қыздыру  (5.3-сурет)  –  газды    отынды 
жағу  үшін    оттықпен  2  жабдықталған    қыздыру  бөлімінен  1, 
түтін  шығатын  құбырдан  3,  жылулық  құбыр  батареясы  бар 
цилиндрлі  сыйымдылықтан 7, газ айырғышынан 6 және негізгі 
тірек  –  рамадан  8  тұрады.    Отынның  жану    өнімінен  бөлінген 
жылу  энергиясы,  сыйымдылықтың  7  ішіндегі  арнайы  құбыр 
батареясы  арқылы  айналып  өтетін  мұнайға  беріледі.  Құбыр 
батареясының  бір  шеті  сыйымдылықта  болса,  ал  екінші  шеті 
оттықта орналасқан. 
Мұндай    қыздырғыш  –  қарау    люгімен  4,    отын  газдың 
қысымын,    мұнай    температурасын    бақылау  және    реттеу 
аспаптарымен,  сақтандырғыш  клапанымен  5  және  ілмек 
арматурасымен жабдықталған.