ҚҰМКӨЛ МҰНАЙ КЕН ОРЫНДАРЫНЫҢ ПЛАСТ СУЛАРЫНЫҢ ҚҰРАМЫ ЖӘНЕ ОНДАҒЫ БРОМДЫ БӨЛІП АЛУ

Қазақстан бүгінгі таңда өз дамуындағы жаңа серпіліс жасау қарсаңында тұр. 2006 жылы Қазақстан республикасының Президенті Нұрсұлтан Назарбаев Қазақстан халқына жолдауында «Қазақстанның әлемдегі бәсекеге барынша қабілетті 50 елдің қатарына кіру стратегиясын» анықтап берген. «Қазақстан үшін ең басты басымдылықтың бірі-экономикамыздың еліміздің күре тамыры болып тамылатын мұнай-газ индустриясының тереңдете өңдеу салаларын ең озық қарқынмен дамытылуына басты назар аударуымыз» қажет»-деп атап көрсеткен болатын. Н.Назарбаев өз жолдауында.[1,с.44]

Бүгінгі таңда тұтас алғанда еліміздегі экономикалық жаңарудың «локомотиві» болуға қабілетті дамыған өңірлік орталықтардың экономикалық қызметін жандандыруға, сондай-ақ өңірлердің ұтымды экономикалық мамандануын қалыптастыруға бағытталған осы заманғы жаңа аумақтың даму стратегиясы қажет болып отыр. Мұның бәрі бәрі де Қазақстанның 2015жылға дейінгі аумақтық даму стратегиясына бейнелеуде. Қазақстанның осындай даму барысында Қызылорда облысының да өз индустриялық инновациялық даму бағыттарыанықталды. Сол бағыттардың бірі-Қызылорда облысындағы ашылған барлық мұнай-газ кен орындарының шикізат базасын тиімді пайдалану, оны кеңейту бағытына түрлі өндіріс орындарын ашу көзделіп отыр.[2, с.105]

Сонымен қатар, мұнай өндірумен байланысты болатын қоршаған орта компоненттерінің-су, ауа, топырақтың ластануын болдырмау бүгінгі мұнай өндіру саласының ең өзекті проблемасы болып табылады. Сондықтан да, мұнайды өндіру кезінде бірге шығатын пласт суларын бөлу, олард ыхимиялық анализдеу, тазарту мәселесі әрбір кен орнының кезек күттірмейтін проблемасы болып табылады. Мұндай пласт суларын тазаламай, қайта жер қабатына қысымды басу үшін жіберуге болмайды. Сонымен бірге, пласт сулары құрамындағы пайдалы элементтерін үнемі анықтай отырып, оны бөлу мәселесін шешу кен орнының шикізат базасын кеңейтуге мүмкіндік берер еді. Бұлбағытта әлемдік мұнай кен орындарында жүзеге асырылып жатқан түрлі жобалар да баршылық.

Қазақстанның болашағы зор мұнай-газ бассейндерінің бірі-Құмкөл кен орны болып табылады. Бұл кен орнының ашылуы-Оңтүстік Торғай ойпатындағы алғашқы мұнай кен орны Қазақстанның экономикалық өміріндегі маңызды оқиға, себебі республиканың оңтүстік облыстарын мұнай өнімдеріне деген қажеттігін қамтамасыз ету мүмкіншілігі туды. Мамандардың есебі бойынша Құмкөлде жер астындағы 90млн. Тонна. Сондықтан да, мұнай-газ кен орнын игеру проблемасы Қызылорда облысы үшін өзекті болып саналады.

Қазіргі таңда мұнаймен бірге 120млн. Тоннадай жылына пласт сулары шығады екен. Сондықтан да, сол сулардан арзан тағамдық ас тұзын, мұнай скважиналары үшін қысымды басатын, сұйықтық, иод, бром, тұз қышқылын, каустикалық сода т.б химиялық заттарды өндіруді жасау мүмкін болады. Бұл өнімдердің кейбіреуі мұнай өндіру кезінде тікелей пайдалану мүмкін, ол мұнайды өндірудің өзіндік құнын едәуір төмендетеді.

Мұнай өндірген соң, мұнайдан босаған бос қабаттардың қысымын сақтау мақсатында оларды сумен толтыру үшін өзен, көл немесе теңіз суларын, жердің сулы қабаттарын, сонымен қатар, мұнай өндірген кезде мұнаймен бірге шығатын пластты сулардан тұратын ағынды суларды пайдаланады. Өзен, артезиан құбырынан, жердің сулы қабаттарынан шыққан сулар көп жағдайда қойылатын талаптарға сәйкес келіп, оларды арнайы өңдемей ақ қабаттарға тікелей айдауға болады.дегенмен су ресурстарының тапшылығы жағдайында мұнай өндіретін құбырлардан бөлінетін суларды пайдалау тұщы судың шығынын азайтуға, су қоймалары мен кен орындарының территориясының ластануын болдырмауға болады.

Қазіргі таңда мұнай химиялық ғылымның алдында көптен маңызды міндеттер тұр. Егер бұрын мұнай химия ғылымы негізін мұнай өңдеу өнеркәсібінің басты тауарлық өнімі ретінде мұнайдың бензин-керосиндік айдандыларының химиялық құрамын зерттеумен айналысып келсе, қазір мұнайдың көмірсутектік құрамын терең зерттеумен қатар, мұнайдың гетероорганикалық қосылыстарын мұнайдың құрамынан және мұнай кен орындарының пласты суларынан зерттеу өзекті мәселе болып табылады.

Соңғы жылдары әлемдегі мұнай кен орындарының пласты суларын зерттеуге көп көңіл бөле бастайды. Себебі, өндірілетін мұнай қорларының азаюына байланысты қазіргі өнеркәсіптік және энергетикалық инфрақұрылымдарды және бос қалған жұмыс күштерін пайдалану проблемасы тұр. Көптеген мұнай кен орындарының пласты суларының құрамында өнеркәсіптік масштабта бром, иод, натрий хлориді, кальций хлориді, т.б тұздар және сирек элементтер болады.

Мұнай өндіру кезінде үнемі мұнаймен бірге пласт сулары жылына млн. тонналап бөлінеді, ал жер асты суларының қоры іс жүзінде сарқылмайтын қор болып есептеледі. Соған байланысты пласт суларынан арзан ас тұзын, мұнай ұңғымалары үшін қысымды басу сұйықтығын алу, иод, бром, каустикалықсода т.б алудың химиялық өндірісін жасаудың шын мүмкіндігі бардеген сөз. Бұл өнімдердің бір бөлігі мұнай өндіру кезінде тікелей пайдаланылуы мүмкін, бұл мұнай өндірісінің өзіндік құнын айтарлықтай төмендетеді. Тұзды ерітінділерді өңдеумен әлемде жүздеген өнеркәсіп орындары айналысады, бірақ әрбір өнеркәсіп орны үшін шикізаттың құрамының әр түрлілігіне байланысты өздерінің жеке технологиялық сатылары жақын орналасқан арзан жылу көздерінің жеке технологиялық сатылары жақын орналасқан арзан жылу көздерінің болуына немесе климатқа байланысты жасалынады. Мұның себебі, алғашқы шикізатты концентрлеу және тұздарды бөлу үшін судың өте көп мөлшерін буландыру қажет. Сондықтан да, барлық өнеркәсіптер бір немесе екі өнімді алумен ғана шектелмей, тұзды пласт суларынан барлық пайдалы химиялық элементтерді бөлуге тырысады. Барлық өнеркәсіп орындарында біртіндеп тұздарды бөлу технологиялық схемалары қолданылады.Өнеркәсіптік жер асты сулары дегеніміз-ерітінділерінде құнды химиялық компоненттері немесе олардың қосылыстары бар,сол нақты гидрогеологиялық ауданда техника-экономикалық көрсеткіштері бойынша оларды өндіру мен өңдеудің рентабельділігін қамтамасыз ететіндей суларды айтамыз. Пайдалы қазба ретінде жер асты суларын пайдаланудың мүмкіндігін сипаттайтын ең маңызды көрсеткіші оларды комплексты пайдалану дәрежесі болып табылады.

Жер асты суларының сирек элементтердің шикізат көзі ретіндегі маңызды ерекшелігі сол,өнімнің өзіндік құны төмен болады.Себебі.жер асты сулары-толықтай шикізат түрі,сирек элементтердің сулы кен орындарын пайдалану қымбат технологиялық жабдықтарды қажет етпейді.

Сондықтанда, көптеген елдерде (АҚШ,Италия,Израиль,Жапония,Жаңа Зеландия,Исландия,Австралия,және т.б.)табиғи сулардың нақты геохимиялық типтерінен сирек кездесетін элементтерді өндірудің әдістерін жасау үшін тұрақты және жоспармен технологиялық зерттеулер жүргізді.Мысалы:1) АҚШ-та Серлз көлінің тұзды ерітінділерімен минералдануы 430г/л,хлор-карбонат натрийлі типті,максималды мөлшері Li-81мг/кг,К-26г/кг,В-4г/кг,Br-бромиді бура,бор қышқылын,фосфор қышқылын,литий карбонатынқлитий фосфатын өндіреді.2)Қытайда өндіретін табиғи суларды сирек кездесетін сілтілік элементтер мен бор алу үшін пайдаланылады [3,С.45].

Мұнай кен орындарында мұнай өндіру кезінде шикізатты комплексті игеруге әрбір мемлекет өздерінің <<Пайдалы қазбалар>> туралы заңында бекітілген белгілі бір талаптар қояды. Бірақ іс жүзінде бұл талаптар орындалып жатқан жоқ, мұның бірден бір себебі бөлініп алынатын компоненттерді:элементарлы күкірт, парафин және т.б. пайдаға аспауы, яғни сатылмауы. Мұнымен қатар, мұнай құрамында болатын йод, бром және магнийлер өте қажет таптырмайтын заттар. Мысалы, Ресейдің бромға деген қажеттілігі жылына 51-52 мың тоннаны құрайды. Ал Қазақстанның бромға деген қажеттілігі жөнінде мәліметтер жоқ. Әлемдегі өндірілетін бромның 90-95 пайызы гидроминералдық шикізаттан өндіріледі екен. Кристалдық йодқа деген Ресейдің қажеттілігі жылына 3000 тн құрайды екен,ал Ресейде йод өндірісінің болмауы, оның жаңа шикізат көздерін іздеу қажет екендігін көрсетіп отыр.

Сонымен, жер асты өнеркәсіптік сулар өздерінің иондық-тұздық құрамы бойынша, микрокомпоненттерінің концентрациялары бойынша-гидроминералогиялық шикізат ретінде химиялық-өнеркәсіптік үшін мәні өте зор. Осы компоненттердің ішінде бромның мөлшері коп болып отыр. Бром кез келген жерде кездесе бермейтін аса сирек кездесетін ауыл шаруашылығы, медецина мен ағаш, текстиль өндірісі саласында аса қажетті элемент. Кез келген мемлекеттерде бром алу көзі жоқтың қасы. Қазақстанның бромға деген қажеттілігі анықталмағанымен көршілес отырған Ресейге қажеттілігі анықталып отыр. Қызылорда облысында орналасқан Құмкөл мұнай кен орындарының пласт суларының осындай ерекшелктерін ескере отырып болашақта бромды бөліп алу қажет. Ол экономикалық, экологиялық жағынан да тиімді.

Пласт суларында 6 негізгі ионды анықтайды:Ca2+,Mg2+,So42-,CI-,HCO3- және CO 32. Анализдеуден бұрын пласт суының тығыздығын анықтайды. Құмкөл кен орнының пласт сулары хлор-кальций типті, хлоридті топтағы, натрийлі топшадағы суға жатады. Ал А.М.Овчиников классификациясы бойынша-бұл сулар мұнайлы және газды кен орындарының VIII типтегі қалпына келтірілетін суға жатады екен. Судың минералдануы юра сулы горизонттарында 84-тен 66,4г/л дейін,бор горизонттарында 55,7-ден 49,7г/л дейін болады. Суы қышқылды, рН-6,6,коррозиялағыш. Судағы бром мөлшері айтарлықтай-105-тен 200мг/л дейін. Суы сульфатсыз, сульфаттар мөлшері 15-тен 0,3мг/л дейін болады. Жалпы кермектілігінің шамасы 159-дан 321мг-экв/л дейін.Суы кермек,өте ыстық ( t>1500C).Пласт суындағы газ мөлшері орташа1,33м3. Еріген газ-метан.Судағы метан мөлшері 95,82% дейін.

Кен орнының пласт суларының құрамында йод мөлшері төмен (1-5мг/л). Мұндай минералданған суда йод төмен болмау керек еді, йод жер асты суынан мұнайға өтуі мүмкін деген болжам бар. Судағы аммоний мөлшері тұрақты емес (0,3-192мгл/). Судың минералдануының өсуіне қарай уранның мөлшерінің төмендеуінің жалпы тенденциясы байқалады. Стронций орташа мөлшері 165мг/л,фтор-9,1мг/л дейін болады. Басқа компоненттер аз мқлшерде кездеседі.

Құмкөл кен орнының мұнайының физико-химиялық зерттеулер нәтижесінде аз күкіртті (күкірт 0,47%), парафинді (парафинді көмірсутектер 7,6-14,3%), қату температурасы 2,0-6,50С. Ашық фракциялардың шығымы 30-53%,мұнай жеңіл,қалыпты жағдайда аз тұтқырлы. Ароматты көмірсутектер 4-16%,нафтенді көмірсутектер 18-27%,парафинді көмірсутектер 58-74%[4,29]. Құмкөл мұнай кен орнының пласт суларының химиялық құрамын зерттеу үшін №141,3040, 104 скважиналардың пласт сулары анықталды. Анализ нәтижелері 1-кестеде берілген.

Пласт сулардың химиялық құрамы

Құмкөл мұнай кен орнының пласт суларының химиялық құрамын анализдеу нәтижелерінен көретіндігіміздей,құрамында Mg2+,Ca2+,Na +,K+,Cl+,F-,Br- концентрациялары жоғары,мұндай суды мұнай скважинасына қысымды сақтау үшін қайта айдауға техникалық талаптарға сәйкес келмейді. Мұндай суды тазарту және пайдалы компоненттерін бөлу қажет.

Бұл мұнай кен орнының пласт суларынан қысымды басу ерітінділерін түрлі тығыздықта алуға болады,бұл ерітінді пласт суының минералды тұздарының құрамымен бірдей,бірақ тығыздығы әр түрлі,пласттық қысымның кең диапазонды өзгеруін басуға қажетті ерітінді дайындауға болады. Ұңғыманы басу-ұңғыма сұйықтығын арнайы тығыздығы жоғары ерітіндімен ауыстыру бойынша жүретін технологиялық операция. Бұл операция кезінде пласт қысымы 7,5мПа-дан 22мПа дейін өзгеруі мүмкін ұңғымалардағы жер асты жөндеу жұмыстарын жүргізу үшін қажет.

Құмкөл мұнай кен орнының пласт сулары-емдік фторлы, хлоридті минералдық тұзды суды бальнеологиялық мақсаттар үшін пайдалануға болады.[4,29]

Әдебиеттер:

1. Қазақстан Республикасының Президенті Н.Назарбаевтің 2006 жылғы Қазақстан халқына жолдауы.-Астана:Елорда,2006.-44б

2. <Қызылорда облысының аймақтық индустриалдық-инновациялық дамуының 2004-2015 жылдарға арналған бағдарламасы>

3. Салимов М. Расширение сырьевой базы нефтяных месторождений.www.msalimov@narod.ru

4. Абдулин А.А. Освоение минерально-сырьевых ресурсов Аральского региона./Нефть и газ Казахстана.-Алматы:Ғылым,1996.№1.-С.29-32б

5. Айдарбаев А.С. Теория и практика разработки нефтяного месторождения Кумколь.-Алматы,1999