Мунай

Мазмұны

Жалпы мәліметтер

Мұнайдың шығу тарихы

Өндіріс және пайдалану

Мұнайдың элементтік құрамы мен гетероатомдық компоненттері

Пайдасы

Мұнай-газ кендері

Мұнай өнімдері

Жалпы ақпарат

Мұнай – көміртегілер қоспасы болатын, жанатын майлы  сұйықтық; қызыл-қоңыр, кейде қара түске жақын, немесе әлсіз жасыл-сары, тіпті түссіз түрі де кездеседі; өзіндік иісі бар; жерде тұнбалық қабатында орналасады; пайдалы қазбалардың ең маңызды түрі.

Негізінен алғанда көмірсутектерінен (85 % -ға дейін) тұратын бұл заттар дербес үйірімдер шоғыры түрінде жекеленеді: метанды, нафтенді және ароматты (хош иісті) тізбектер. Оның құрамында оттегі, азот, күкірт, асфальтты шайыр қосындылары да кездеседі.

Мұнайдың түсі қызғылт, қоңыр қошқыл, кейде ол ашық сарғыш түсті, ақшыл болып та келеді. Мысалы, Әзірбайжанның Сурахана алақында ақшыл түсті мұнай өндіріледі. Мұнай судан жеңіл, оның меншікті салмағы 0,65-0,95 г/см3. Мұнай өз бойынан электр тоғын өткізбейді. Сондықтан ол электроникада изолятор (айырушы) ретінде қолданылады. Осы кезеңде мұнай құрамынан екі мыңнан астам халық шаруашылығына керекті заттар алынып отыр: бензин, керосин, лигроин, парафин, көптеген иіссу түрлері, кремдер, парфюмериялық жұмсақ майлар, дәрі-дәрмектер, пластмасса, машина дөңгелектері тағы басқа. Ол қуатты әрі арзан отын — бір тонна мұнай үш тонна көмірдің, 1,3 тонна антрациттың, 3,3 тонна шымтезектің қызуына тең.

Қазір «Қара алтын» деп  бағаланатын мұнайдың өзіндік мол  тарихы бар. 1539 жылы ол тұңғыш рет Америка  құрлығынан Еуропаға тасылатын тауарлардың  тізіміне кіріпті. Сол жылы Венесуэладан Испанияға жөнелтілген мұнай тасымалының алғашқы легі бірнеше темір құтыға ғана құйылған жүк екен. Ол кезде дәрігерлер оны тек артрит ауруын емдеуге ғана пайдаланатын болған.

Бүгінде елімізде мұнай мен газ қорының мол болуымен ерекшеленеді. Мұнай мен газ республикасыздың батыс бөлігінде және оңтүстік аудандарында шоғырланған. Әсіресе мұнай мен газдың мол шоғырланған жерлері Каспий маңы алаптары мен Солтүстік Маңғыстау мұнайлы газды аймағы болып табылады. 

Сонымен бірге, Қазақстан  территориясына еніп жатқан Каспий теңізі шельфіндегі және құрлықтағы болжанған ресурс қоры мұнай қоры бойынша 12 млрд. тонна, газ конденсаты – 1,6 млрд. тонна, табиғи газ қоры – 5,9 трлн. Метр куб құрайды. Бұл Қазақстанды әлемдегі басты мұнай өндіруші елдердің қатарына қоспақ. Ломоносов айтқандай, «Ресей қуаты Сібірмен өркендейді...», «болашақ Қазақстанның қуаты Каспий өңірімен өркендемек...».

Маңғыстау аймағы жылына 12 млн. тоннадай мұнай және 1,5 млрд. метр куб газ өндірілетін Қазақстанның ірі мұнайлы газды аймақтарының бірі болып табылады.

Бүгінде Маңғыстау облысының  территориясында 70 мұнай және газ  кен орындары белгілі, соның ішінде 27-сі белсенді түрде өңделеді. Ірі  кен орындары болып: Өзен, Жетібай, Қаламқас және Қаражанбас саналады. Маңғыстау  түбегінің мұнайын игеру және мұнай өнеркәсібін Қазақстанның халық шаруашылығы саласының қатарына қосуы еліміздің экономикалық дамуындағы ірі оқиға болды.

Сөйтіп, бұрынғы одақ кезінде бірден-бір мұнай-газ  шикізатының басты көзі болған, ал бүгінде Қазақстан Республикасы үшін экономиканың, соның ішінде мұнай-газ саласының алға дамуы, әлемдік мұнай бизнесінде белгілі орын алуына белгілі деңгейде әсер ететін Маңғыстау мұнай-газ кешенінің дамуының басты кезеңдері талданады. Кен орындарын игеру кезеңінде барлық экономикалық көрсеткіштер талданады. Кен орнын игеру мен пайдалануға жіберген қаржы салымы, мұнай өндірудің динамикасы бойынша, баланстық қорға қарағандағы өндірілген мұнай көлеміне байланысты Маңғыстаудағы кен орындарын игеруді 3 негізгі кезеңге бөлуге болады: алғашқы кезең, қарқынды қалыптасу және қалыптасудың аяқталу кезеңдері. 

Маңғыстау аймағындағы  көптеген кен орындары, соның ішінде «Маңғыстаумұнайгаз» АҚ-да кен орнын  игерудің соңғы сатысында мұнай  өндіруде.

Маңғыстау облысының  аймақтық экономикалық көрсеткіштері «Маңғыстаумұнайгаз» АҚ-ның қызметімен тығыз байланысты. Аймақтағы ірі мұнай-газ өнеркәсіптерін көтеру арқылы, саланың аймақтық дамуына әсер етуге болады.

Маңғыстаудағы ірі кен  орындары: Өзен, Қаламқас, Жетібай сияқты кен орындарын пайдалану, бүгінгі  күні дамудың соңғы кезеңінде дәлме-дәл келіп отыр. Мұнай өндіру көлемінің тұрақталатын бұл кезеңде өндіру көлемін көбейту үшін қосымша күрделі қаржыны талап етеді. Сондай-ақ, өндірістік инфрақұрылымды қайта құрып ғана қоймай, әлеуметтік инфрақұрылымның да жақсарғаны байқалады.

Бүгінде мұнай өнеркәсібі еліміздің экономикалық дамуын қолдай отырып, Қазақстан экономикасының болашақта  жетекші секторларының бірі болуына  мүмкіндігі бар. Республикада 2,1 млрд. тонна мұнай, 0,7 млрд. тонна газ конденсаты, 1,7 трлн. метр куб табиғи газ сияқты көмірсутек шикізатының ірі барланған қорлары бар. Бұған Каспий аймағындағы ресурс қорын қоссақ, Қазақстан әлемде көмірсутек шикізатының қоры жөнінен алғашқы орындарды  иеленетіні сөзсіз. 

Республикада мұнай  өндіру деңгейі 10-15 жылдан кейін 170 млн. тоннаға жетпек деп жобаланды, сол себепті өндірілген мұнайды өңдеу арқылы ішкі нарықты қанағаттандырып, тиімді экспорттық мүмкіндіктерді жүзеге асыру керек. 

Мұнайдың шығу тарихы

Лос-Анджелестегі мұнай  вышкалары(1896 жыл)

Мұнайдың, ал ертеректе оны «тас майы» деп атаған, болашағы зор екенін болжаған орыс ғалымы М.В. Ломоносов, Пенсильванияда ең алғаш рет мұнай ұңғымасы бұрғыланғанға дейін жүз жыл бұрын, мұнайдың шығуы жайлы өзінің бірегей теориясын ұсынған еді. «Жер қойнауында тереңнен орналасқан шымтезекті шөгінділерден жерасты ыстығымен қою, майлы материя шығарылып, саңылаулар арқылы ағады… Бұл дегеніміз – сирек, әртүрлі сұрыпты, жанатын және құрғақ, қатты материялардың пайда болуы, бұл тас майы – мұнайдың негізі…», – деп жазады 1763 жылы М.В. Ломоносов.

Мұнайды қыздыру кезінде  мұнайға біраз ұқсайтын қарамайларды беретін көмір мен тақтатастардан шығу теориясы да орыс ғалымдары –  академиктер Паллас пен Абихтікі болған еді. Алайда ол кезде олардың  қорытындыларының мұнайды іздестіруде  практикалық мағынасы аз еді.

Ең жемісті болғаны өткен  ғасырдың соңында Д. И. Менделеев  ұсынған мұнайдың бейорганикалық шығу теориясы еді. Ұлы орыс химигінің айтуы бойынша, жер шарының орталық ядросы темір және құрамдарында көміртегі бар басқа металдардың қоспаларынан құралады. Жер қыртысындағы жарықтардан өткен сулардың әсерінен бұл ядро жеңіл көмірсуларды – ацетилен, этилен және т.б. түзеді. Жер жарықтары арқылы жоғары жер қыртысының суық бөліктеріне көтеріле бере олар мұнайдың негізгі құраушы бөліктері болып табылатын ауыр көмірсулар қоспасына айналады.

Харичков және басқа да орыс ғалымдары  мұндай әдіспен табиғи мұнайға ұқсас  сұйық – жасанды мұнайды алды. Д.И. Менделеев теориясы бойынша мұнай қарқынды тау түзілу орындарында кездеседі. Мұны жиі бақылауға болады, сондықтан Д.И. Менделев қорытындыларын барлаушылар мұнайды іздеуде көп уақыт қолданды.Мұнай өнеркәсібінің дамуы барысында, әдетте, мұнай кездесуі тау түзілу процестері қосымша фактор болып табылатын жағдайларда кездесетініне көз жетті.

Мұнай көбінесе теңіздің түбінде, соның ішінде жағажайлық шөгінділерде жиі табылады. Сірә, теңіз өсімдіктері мен жануарлары қалдықтары судың түбіне жинақтала беруінен болар. Өйткені онда су ағысы болмайды, ол тыныштықта тұратындықтан, оған ауаның келуі қиындай түседі. Ауаның әсерінен бұл қалдықтар тотығар еді, ал ауа болмағандықтан, бактериялардың әсерінен бұл қалдықтар құрамы бойынша мұнайға ұқсас, бірақ оларда толығымен мұнайға айналмайтын процестер өтеді. Мұндағы түсініксіз жайт: осы қалдықтардан мұнай қалайша түзіледі? Әңгіме мынада: онда хлорофилдің, яғни өсімдіктердің жасыл түсі негізінің және басқа да екі жүз градустан жоғары температурада тұрақсыз болатын заттардың қалдықтары табылған. Ал барлық мұнайға жақын өнімдерді алатын белгілі химиялық реакциялар тек жоғары температураларда өтеді.

Ақыры 1930 жылы ірі кеңес ғалымы – академик Н.Д. Зелинский бұл  жерде катализ, яғни өздері аз өзгеріске  ұшырайтын заттардың әсерінен химиялық өзгерістерді тездететін құбылыс орын алатынын дәлелдеді. Катализаторлармен өсімдіктерге, бактериялық әсердің өнімдеріне жақын орналасқан заттарға әсер етіп, ол жасанды мұнайды екі жүз градустан төмен температурада алды. Осылайша сұрақтың жауабы шешілді, бірақ түпкілікті емес: ол тәжірибесінде қолданған катализаторлар табиғатта болуы мүмкін емес, олар өте тұрақсыз еді.

Табиғатта мұнай түзілуді іске асыратын заттарды ұзақ іздегеннен кейін химия  ғылымдарының докторы, профессор Андрей Владимирович Фрост бұл, әдетте, мұнай  қыртыстарын жауып тұратын кейбір сазбалшықтардың қатысымен болатынын  анықтады. Өсімдіктер және жануарлар қалдықтарымен бірге тұнып, сазбалшықтар, жануарлар сүйектері мен микроағзалар кейін мұнай түзетін фактор болып табылатын материалдың негізін түзеді. Лай – бұл сазбалшық, өсімдік және басқа да қалдықтардың түр өзгерген қоспасы – бактериялардың әсерінен құмды және басқа да кеуекті тау жыныстарымен қапталады. Олар, өз кезегінде, мұнай мен су өтпейтін сазбалшық және басқа да тау жыныстарының қабаттарымен қапталып, температурасы шамамен жүз градустай қабаттарға дейін түседі. Мұнда мұнай түзілу процесі аяқталады; құрамында лай болатын мұнай біртіндеп қабаттасады да, біз мұнай кенорындарынан табатын кеуекті тау жынысына енеді.

Мұнайдың шығуының жаңа теориясының  зор тәжірибелік маңызы бар. Ол мұнайшы-геологтарды  мұнайдың түзілу жағдайларын анықтау әдісімен таныстырады. Мұнай қалай пайда болатынын білетін кен барлаушылары оны іздеу орындарын тез анықтайды. Геологиялық жағдайларға байланысты мұнайдың болатын жерлерін және оның мүмкін орын ауыстыру жолдарын анықтауға болады.

Өндіріс және пайдалану

Мұнай мен газдың аралас қоспасы кеніштегі қайта өңдеу кешендерінің біріне түсіп, газ бен мұнай ағымдарына бөліну процесстерін өтеді. Мұнай бен газды бөлу (сепарациялау) қос сұйықты салқындату және гравитациялық тәсіл арқылы жүзеге асырылады.

Кейбір ұңғымалардың өнімі сондай-ақ сынақ сепараторына жіберіледі. Осындай үнемі бақылау мұнайгаз ұңғымаларының өндірістік көрсеткіштерін өлшеу үшін және жұмыс қысымын анықтау үшін қажет. Осындай өлшемдер инженерлерге кеніштегі өндіру көлемін жақсартуға мүмкіндік береді.

Барлық қайта өңдеу  кешендеріне өндірістік процесстерді басқаратын қазіргі заманғы жүйе орнатылған, ол операторларға жұмыс  қондырғыларын қадағалауға, ҚӨҚ-ның  басқа кешендерімен ақпарат алмасып  отыруға, газдың таза ауаға кетуін және өрт бола қалған жағдайда бірден анықтау жүйелер жұмысы кіретін барлық процесстерді басқаруға мүмкіндік береді. Онда қандайма болмасын жағдайда тиімді іс-қимыл жасай алатын, апаттарды жоя алатын қызметкерлер және өрт стансалары бар. 
Мұнайдан бөлінген соң, газ бірнеше технологиялық фазалардан өтеді. Бұл фазаларды жазбастан бұрын, газдың өзі жөнінде біраздап білгеніміз маңызды. Істің мәнісі мынада: бөлінгеннен кейін газдың физикалық жағдайы оны тікелей пайдалануға мүмкіндік бермейді, өйткені оның құрамында азғантай сұйықтар бар, мысалы мұнай мен су, сондай-ақ ластанғыш заттар, атап айтқанда токсикалық күкіртсутектері мен көмірқышқылы диоксиді, олар газдың алдын-ала тазартылмай пайдалануға мүмкіндік бермейді. Мұндай газ қышқыл немесе күкірті бар деп аталады. Қышқыл газ кері сорылып, компрессорлар арқылы қысымның бірегей деңгейіне дейін келтіріледі, содан кейін ол тазартуға, сатуға немесе қайтадан жер қабатына айдауға мүмкін болады. Сонымен қатар, барлық өндірістік кешендерде буды қалпына келтіру компрессорлар жүйесі бар, факельдегі жанып жатқан газдың көлемін барынша азайтуға мүмкіндік береді.

Өндіріліп жатқан қышқыл газдың бөлігі одан әрі қайта өңдеу  мен тазарту үшін бірден Орынбор  қаласына жөнілтіледі. Өз кезегінде, Орынбордағы  зауыт тазартылған құрғақ газдың аз ғана бөлігін кері, Қарашығанаққа жібереді, ол резерв ретінде пайдаланылады.

Орынборға жіберілетін  қышқыл газдың басқа бір бөлігі құрғатылады. Қышқыл газдың жалпы көлемінен 40 пайызға  жуығы өте жоғары қысыммен жұмыс  жасайтын 3 ерекше турбиналық компрессорлар  көмегімен қайтадан жер қабатына айдалады. Газды қайта айдау жер қойнауындағы жоғары қысымды ұстап тұрады, мұның өзі ҚӨҚ-на кеніштегі сұйық көмірсутектерін өндіруді жоғары деңгейге жеткізуге мүмкіндік береді. Газдың қалған 10 пайызы күкірттен айыру қондырғысында қайта өңделеді, мұнда қышқыл газдан күкіртсутектері мен басқа да зиянды қоспалар шығарылады. Осы процесс кезінде үнемі отын газы өндіріледі, ол жергілікті тұрғындардың және кеніштегі қажеттіліктеріне жұмсалады. Күкіртен айырылған құрғақ газ турбиналық отын ретінде энергия көзі мен тұрмыстық жылыту жүйелерінде бу қазандықтарында, және басқа да өнеркәсіп мақсаттарында пайдаланылады.

Жоғарыда аталған технологиялық  процесс кезінде күкіртің қандайма болмасын өндірісінің немесе сақталуының  толығымен жоқ екендігін атап өту қажет. Газды күкірттен айыру процессі газды қайтадан айдау процессі кезінде тепе-теңдікке келтіріледі, өйткені оның кезінде жер қабатына қышқыл газдың пайдаланылмаған көлемдері мен технологиялық пайдалануға жатпайтын газ айдалады. Бұл процесс өзімен тиімді экологиялық шешімді көрсетеді, мұнай өндіру деңгейін көтереді, толығымен алғанда кәсіпорынның өндірістік шығындарын азайтады.

ҚӨҚ-ның кешендерінің әрқайсысында сондай-ақ мұнайдың технологиялық  кептірілуі жүзеге асырылады. Осы процесс  кезінде пайда болатын барлық су одан әрі мұнайдан тазартылып, содан кейін кеніштегі арнайы ұңғымалар көмегімен қайтадан жер асты қабатына айдалады. Кептірілген мұнайдың бір бөлігі Орынбор қаласына жөнелтіледі. Мұнайдың қалған бөлігі газ қалдықтарынан түбегейлі тазартылу үшін, сондай-ақ мұнайды халықаралық экспортқа шығару параметрлері деңгейіне жеткізу үшін қайта өңделеді. Бұдан кейін осы мұнай Қазақстан жеріндегі тұрба құбырына айдалып, ҚӨҚ-тың тұрбақұбыры Каспий тұрбақұбыры консорциумы жүйесімен қосылатын Атырау қаласына жөнелтіледі. Сөйтіп, Қарашығанақ мұнайы Ресейдегі Новороссийск портына шығуына мүмкіндік алады. Ақсай мен Новороссйиск арасында мұнай ағымының қозғалысын сақтап тұратын бірнеше насос стансалары бар. Барлық тұрба құбырлары ағып кету ақауларын анықтайтын қазіргі заманғы жүйелерімен жабдықталған, сол арқылы операторлар дәлме-дәл қай жерде мұнайдың ағып кеткенін сол бойда біле алады. Новороссийскіге жеткесін мұнай үлкен танкерлерге тиеледі, ол содан кейін Европадағы немесе басқа жерлердегі мұнай қайта өңдеу зауыттарына жөнелтіледі. Бұл зауыттарда мұнайдан химиялық заттардан немесе пластмассалардан жасалған өнімдерден ұшақ жанармайларына дейін алады, осы өнімдердің бірқатары кейін Ақсай қаласына келіп түсуі де мүмкін. 
Мұнай мен газды қайта өңдеуден басқа ҚӨҚ үлкен көлемде электрқуатын өндіреді, оның 20 меговаттан астамы жергілікті тұрғындар қажетілігіне жіберіледі.