Румайла мұнай кен орнындағы көмірсутектерді анықтау және өндіру

Анықтамалық кіріспе

Румайла мұнай кен орны - Ирактың Басра қаласынан батысқа қарай шамамен 50 шақырым жерде орналасқан аса ірі мұнай кен орны (1-сурет), Араб платформасының шетіндегі мұнай мен газға бай алып антиклинальда орналасқан. 1953 жылы ашылған бұл кен орны Ирактың ең ірі және ең көне мұнай кен орындарының бірі болып табылады, оның алынатын шикі мұнай қоры 17 миллиард баррельге дейін жетеді және қазіргі өндіріс көлемі бойынша әлемдегі алтыншы ірі мұнай кен орны болып табылады. Ирактың мұнай өнеркәсібінің тірегі ретінде Румайла мұнай кен орнының тұрақты өндірісі Ирактың экономикалық қалпына келуі және ұлттық қаржы үшін өте маңызды стратегиялық маңызға ие.

Бұл зерттеуде Ирак соғысынан кейінгі қалпына келтіру кезеңінің алғашқы кезеңіндегі маңызды кезең - 2004 жылы алынған гиперспектрлік қашықтықтан зондтау деректері пайдаланылды. 2003 жылғы әскери қақтығыс мұнай кен орындарының өндірістік нысандарына тікелей артиллериялық зақым келтіріп қана қоймай, сонымен қатар онсыз да әлсіз техникалық қызмет көрсету жүйесін бұзды. Сол кезде Румайла мұнай кен орны ұзақ мерзімді халықаралық санкцияларға байланысты инвестициялардың азаюынан, соғыстан кейінгі қалпына келтіру қаражатының қатты тапшылығынан зардап шекті. Оның табиғи газды өңдеу қуаты толығымен дерлік жоғалды, ал тиімді қалпына келтіру арналары мен жинау және беру құбырлары болмады, нәтижесінде жыл сайын шамамен 20 миллиард стандартты текше метр ілеспе газ пайдаланылмай қалды. Негізінен метан мен этан сияқты жеңіл көмірсутектерден тұратын бұл ілеспе газ жоғары сапалы химиялық шикізат немесе таза энергия ретінде пайдаланылуы мүмкін еді, бірақ оның орнына мұнай кен орнында күні-түні жанып тұрған алаулар арқылы тікелей шығарылуға мәжбүр болды. Бұл ауқымды жану тек үлкен ресурстарды ысырап етуге және экономикалық шығындарға әкеліп қана қоймай, сонымен қатар ұшпа көмірсутектер, күкірт диоксиді, азот оксидтері, көміртегі қара бөлшектері және полициклді хош иісті көмірсутектер сияқты көп мөлшерде ластаушы заттарды тудырды, бұл жергілікті атмосфералық ортаға, топырақ экологиясына және тұрғындардың денсаулығына айтарлықтай теріс әсер етті. Сонымен қатар, 2003 жылғы соғыс қолданыстағы нысандарды одан әрі зақымдады, нәтижесінде шикі мұнайды өңдеу қуаттары мен табиғи газды қалпына келтіру жүйелерінің қатты тапшылығы пайда болды. Алаудан пайда болған қара түтін бағаны ондаған шақырым қашықтықтан анық көрінді. Ауадағы күкірт иісі мен ұсақ бөлшектердің ластануы мұнай кен орны аймағын және желдің төменгі жағындағы Басра провинциясын Ирактағы ең жоғары экологиялық қауіп төндіретін аймақтардың біріне айналдырды. Бұл сондай-ақ қоршаған ортаның ластануын бақылау және экологиялық залалды бағалау үшін қашықтықтан зондтау технологиясының типтік зерттеу жағдайын ұсынады.

1-сурет Зерттеу аймағы

2-сурет. Зерттеу аймағындағы көмірсутек сіңіру индексінің кластерлік диаграммасы

Әдістер мен қағидаттар

Бұл мақалада көмірсутектердің сіңірілу индексі қолданылады:

λ орналасқан жердегі толқын ұзындығын; R шағылысу қабілетін; ал a, b және c сәйкесінше сіңіру алқабының сол жақ иығын, науасын және оң жақ иығын білдіреді. Түзетуден кейін деректер алынды және көмірсутектердің сіңіру қарқындылығының төрт түрін алу үшін кластерлік талдау жүргізілді. Көмірсутектердің сіңіру индексі аймақта көмірсутектердің ластануының (немесе мұнай құмдарының пайда болуының) болуын анықтау үшін пайдаланылды. 2-суретте Румайла мұнай кен орнындағы көмірсутектердің ластануының жалпы таралуы көрсетілген. Күшті сіңіру аймағының екі аймағы бар екенін көруге болады - «а аймағы» және «b аймағы». Сонымен қатар, орташа қарқынды көмірсутектердің сіңіру индексінің таралуы алау жануынан пайда болған көмірсутектері бар түтіннің солтүстік-шығыс бағытта ағатынын көрсетеді.

Нәтижелерді талдау

3-сурет. a аймағындағы көмірсутек сіңіру индексінің кластерлік диаграммасы

3-сурет Румайла мұнай кен орнының солтүстік бөлігінің құрамдас бөлігі болып табылатын «а аймағының» үлкейтілген көрінісі болып табылады. Көмірсутектердің күшті сіңірілуі бар аймақтар мұнай кен орындарының алаулары мен құбырларының жанында орналасқан, бұл осы аймақтардағы мұнай мен газдың белсенді белсенділігін немесе нысандардың ағып кетуін көрсетеді. Құбырларды тасымалдау кезіндегі шығарындылармен қатар үздіксіз желдету және жану жер бетінде көмірсутектердің жиналуына әкеледі, бұл көмірсутектердің айтарлықтай аномалиясын қалыптастырады; таралуы негізінен солтүстік-шығысқа бағытталған. Күшті сіңіру аймақтары негізінен мұнай құмдары немесе бұрын пайдаланылған аймақтар болып табылады. Мұнай құмдарының өзінде мұнайдың қалдық қанығуы жоғары болғандықтан және тарихи пайдалану жұмыстары капрогломераттың тығыздау қасиеттеріне зиян келтірген болуы мүмкін болғандықтан, мұнай мен газ жоғары қарай жылжиды және бетінде тотыққан қалдықтар түзеді, осылайша көмірсутектердің сіңіру сипаттамаларының жоғарылауын көрсетеді.

4-сурет. b аймағындағы көмірсутек сіңіру индексінің кластерлік диаграммасы

4-сурет - Румайланың оңтүстік мұнай кен орнының құрамдас бөлігі болып табылатын «b аймағының» үлкейтілген көрінісі. Көмірсутектердің күшті сіңірілуі бар аймақтар мұнай кен орындарының алауларының жанында шоғырланған жерлер ретінде көрінеді. Бұл шоғыр тәрізді таралу үлгісі әдетте жергілікті, нүктелік көзден көмірсутектердің байытылғанын көрсетеді, бұл тығыз жинау және тасымалдау құбыр желісі мен алаулардың айналасындағы ескіру қондырғыларына байланысты іздердің ағып кетуіне байланысты болуы мүмкін. Бұл сондай-ақ терең мұнай мен газдың жарықтар немесе тасталған ұңғымалар бойымен тігінен миграцияланғаннан кейін бетінде пайда болған тотыққан қалдықтар болуы мүмкін. Бұл аномальды учаскелердің шоғырланған пайда болуы оңтүстік даму аймағындағы күрделі құбырлардың орналасуын және тығыз тарихи өндіріс қондырғыларын да көрсетеді. Күшті аймақтарда мұнай құмдары басым, бұл Румайланың оңтүстік мұнай кен орнындағы ұзақ мерзімді ірі өндіріске сәйкес келеді - ұзақ мерзімді өндірістік қызмет ұңғымалардың сыртқы қабырғалары бойымен көп мөлшерде мұнай мен газдың пайда болуына немесе ұзақ мерзімді ауа райы мен тотығудан кейін ауыр компоненттерге бай мұнай құмының шығу тегінің пайда болуына әкелді. Бұл көрсеткіштің түсіндірмесі сонымен қатар 2003 жылғы соғыстың қолданыстағы нысандарға одан әрі зиян келтіргенін, нәтижесінде шикі мұнайды өңдеу қуаттары мен табиғи газды қалпына келтіру жүйелерінің, сондай-ақ ескірген және қартайған қоршаған ортаны қорғау нысандарының қатты тапшылығына әкеп соққанын көрсетеді.