1.8 Шаю сұйығының шығынын жобалау

Өңделген бұрғылау сұйығының қажетті мөлшері құыстылық коэффициенті және 10 % -тік жоғалуды ескере отырып таңдалады :

d=393.7мм қашаумен кондукторға бұрғылау кезінде

0,785х0,3937²х1,2х120х1,1=19,3м³

d=269,9мм қашаумен аралық тізбекке бұрғылау кезінде

0,785х0,2699²х1,2х700х1,1=64,1м³

d=244,5мм қашаумен пайдалану тізбегіне бұрғылау кезінде

0,785х0,2445²х1,2х1320х1,1=81,76м³

Циркуляциялық жүйенің көлемі 75м³ деп қабылдаймыз

Шаю сұйығының шығынын жобалау

Аралық 0-120 м

Бастапқы мәліметтер: бұрғылау тәсілі – роторлық

Қашау – 393,7С

Шаю сұйығының қажет етілетін минимал шығынын келесі теңдіктен анықтаймыз.

,м³/с (19)

мұндағы: Д – ұңғы диаметрі (қашау), м;

dн – бұрғылау тізбегінің сыртқы диаметрі, м

V_тіп – сақиналы кеңістіктегі шаю сұйығының көтерілу ағысының минимал жылдамдығы, м/с.

Нақты мәліметтерден V_тіп ═ 0,4 м/с деп қабылдаймыз.

Сонда,

м³/с

Шаю сұйығы шығынының максимал мәні келесі теңдіктен анықталуы керек:

м³/с (20)

мұндағы: Ғ₃ – ұңғы түбінің ауданы, м².

м² (21)

м³/с

шаю сұйығы шығынының тиімді мәні келесі шартқа сай болуы керек:

, яғни (0,069-0,079) ≥ Q₀ ≥ 0,038

нақты материалдарды ескере отырып және бұрғылау жабдығының мүмкіндіктерінен Q₀ ═ 0,055 м³/с. шаю сұйығының мұндай шығынын У8-64А2 типті цилиндрлік төлкелерінің диаметрі 200 мм екі бұрғылау сорабымен жүргізу мүмкін. Бұл кездегі манифольдта туындайтын максимал қысым Р ═ 10 МПа.

Бұрғылау ерітіндісін дайындауға және өңдеуге арналған материалдардың қажетті мөлшерін есептеуді регламентке сай жүргіземіз.

10 кесте – Материалдар түріне байланысты аспаптар таңдау

Материалдардың аталуы	Кондуктор 19,3м3	Аралық тізбек 64,1м3	Пайдалану тізбегі 81,76м3
1. Бетонитті сазды ұнтақ 2. ПУЩР 3. КМЦ-400 4. Кальциленген сода 5. Каустикалық сода	2,3 1,4 - 0,1	2,6 1,6 - 0,1	2,4 1,4 0,6 0,1 0,1

Қосымша қордағы ерітінді көлемі

d=219 мм аралық тізбекті түсіргеннен кейін, өнімдік қабаттарды ашудан алдын ұңғыма көлеміне байланысты қосымша ерітінді қоры дайындалады:

V_қор= 0,785 (0,2036²х400+0,146²х1,2х850)=30,1 м³

Одан басқа бұрғылау орнында ұңғыма көлеміне қажетті ерітінді дайындау үшін сазды ұнтақ пен реагенттердің қоры болуы қажет.

11 кесте – Қажетті ерітінді шығыны

Аталуы	1 м3 ерітіндіге қажетті шығын нормасы, тонна	75 м3 көлемдегі ұңғыманың шығыны
1. Сазды ұнтақ 2. ПУЩР 3. КМЦ-400 4. Кальциленген сода 5. Каустикалық сода	0,05 0,03 0,012 0,002 0,001	1,5 0,9 0,4 0,1 0,03

1.9 Ілмектегі жүктемені есептеу. Бұрғылау қондырғысын таңдау

12 кесте – Тізбектер мінездемесі

Аталуы	Шегендеу тізбегі	Қалыңдығы , мм	Тереңдігі , м	1м құбыр салмағы , q, Н/м
Бағыттаушы	324	9	10	698
Кондуктор	245	9	29	522
Аралық тізбек	219	9	55,825	466
Эксплуатациондық колонна	168	9	255,85	353

(22)

мұнда: l – құбыр ұзындығы, м;

q- 1м құбыр салмағы, Н/м.

Бағыттаушы құбырдың салмағы 22 формула бойынша

Сурет 8 - Ернеуі кеңейтілген бұрғылау құбырларын жалғау

а – құлыптар көмегімен; б – муфталар көмегімен

Сурет 9 - Пісірілген қосу шектері бар бұрғылау құбырлары

Бұрғылау колонналары төмендегідей конструкциялары бар құбырлардан жинақталуы мүмкін:

- төменгі жағы сүйірленген (Сурет 10, а);

- сыртқы жағы сүйірленген(Сурет 10, б);

Сурет 10 - Жұмысшы-жетек бұрғылау құбыры

1 – жоғарғы өткізгіш; 2 - жұмысшы-жетек құбыры; 3 – блоктауыш белбеуі бар төменгі өткізгіш

а)

б)

Сурет 11 - Ауырлатылған бұрғылау құбырлары

а — біррдей диаметрлі; б — ағанда денесі бар; 1 –құбыр денесі; 2 — құлыпты бұранда

Сурет 12 - Бұрғылау құбырлары

а – ернеуі ішке бүрілген; б - ернеуі сыртқа бүрілген; 1

құбыр; 2 – муфта

G_k = 10698=6980Н=6,98кН

Кондуктордың салмағы келесідей болады:

G_k = 29522=15138Н=15,138кН

Аралық тізбектің салмағы

G_k = 55,825466=26014,45Н=26,014кН

Эксплуатациондық колонна салмағы

G_k = 255,85353=90315,05Н=90,315кН

Бұрғылау қондырғысын таңдаған кезде келесі шарттар ескерілді:

- шегендеу тізбегінің максималь массасы ілмектегі мүмкін болған жүктемеден 1,15 есе кем болуы керек;

G_б.қ = 90,3151,15=103,862кН

- БУ5000/500ДЭР бұрғылау жабдығының жабдықталу кезіндегі жүк көтергіштігі: Р_доп=600кН, яғни 60/1,15=52,2т пайдалану (эксплуатациялық) тізбектің салмағы-30 тонна. Бұрғылау тізбегінің максималь массасы ілмектегі мүмкін болған жүктемеден 1,67 есе кем болуы керек немесе Р_доп-тан 0,6 есе (ГОСТ 16293-82 №1 өзгеріс), яғни 60/1,67=36т. Жобалық максималь масса 34 тоннаға тең.

Сонымен, тізбектердің (шегендеу және бұрғылау) максималь массалары мүмкін болған шамалардан аспайды, сондықтан таңдалған УНБТ-1180А бұрғылау қондырғысы жобалық бұрғылау шарттарына сәйкес.

УНБТ-1180А қондырғысы – құрылымдық іздеу бұрғылау үшін ұңғыманы айналдыра ұңғыма түбін тазалап шаюға арналған.

Бұрғылау қондырғысының жабдықтарын сипаттау.

Қондырғы негізгі үш блоктан тұрады : шығырлы-мачта, сорапты және жұмыс алаңындағы көпір блогы мен құбыр үшін стеллаждар. Шығырлы-мачта мен сорапты блоктар, монтирленген КрАЗ автомобилінің шассиі, оның қозғалтқышынан қозғалысқа түседі.

Шығырлы-мачта блогының рамасында полатясы бар мачталар, шығыр, таратушы редуктор, шығыр өткізгішінің трансмиссиясы, мачта көтеруінің гидродомкраттары, компрессор, пневматикалық және гидравликалық құрылғылар орнатылған.

Мачта көтеруінде гидродомкраттар компрессор өткізгіші мен майсорабын, гидробекітулер мен гидромоторлар қамтамасыз етеді, шурфани бұрғылау үшін таратушы редуктордан алынады. Шығыр өткізгіші- кардан берілісі, трансмиссия мен шынжырлы беріліс арқылы. Жұмыс алаңында орнатылған бұрғылау роторының өткізгіші шығыр барабанының иінінен аралық иінге шынжырлы өткізгіш арқылы жүреді.

Сорап блогының рамасында екі бұрғылау сору сорабы мен ағынды сызықтармен, орталық және спаривающий редукторлар, трансмиссия, электрогенератор, резервті компрессор, пневматикалық және электрлік құрылғылар.

Шығырлы-мачта мен сорап блогында бұрғылау үшін фермада орнатылады. Ротор асты негізінің биіктігі – қондырғыны қайта шығарып монтаждау үшін жеткілікті.

Шығыр барабаны айналу жиілігінің төрт диапазоны бар. Ротор айналу жиілігінің бес диапазоны бар : екі жұмысшы және үш қосымша.

Қосымша бұрғылау жұмыстарының механизациясы үшін қондырғы электрлі шығырмен, гидробекіткіштермен, құбырлы арба мен пісірілген трансформатордан, аспалы кілт құбыр үшін және құрылғының ілмегі үшін жабдықтармен қамтылған.

Қондырғы пульт арқылы басқарылады, оперативті басқару органы мен бақылау процесінің приборы және құрылғының жұмыс режимінің механизмі орнатылған.

Бұрғылау шығырлары.

Бұрғы шығыры бұрғылау құбырлары тізбегін көтеріп түсіру, ұстап тұру, бұрғылау кезінде жайлап жіберіп отыру және шегендеу құбырларын түсіру үшін қолданылады. Кейбір жағдайларда шығырды қозғалтқыштар қуатын роторға жеткізу, құбырды бекіту, ашу, ауыр жүктерді сүйреп тарту және де басқа қосалқы жұмыстарды атқаруда қолданылады. Шығыр бұрғы қондырғысының ең негізгі агрегаттарының бірі. Бұрғы шығырларына түсетін салмақ циклділігімен сипатталады. Бұрғы ілмегін көтергенде күш қозғалтқыштардан шығырға көтерілсе, түсіру кезінде керсінше шығырдың тежегіш тесіктері барлық бос энергияны жылуға айналдыруда. Таль блогын көтеру кезінде қуатты дұрыс пайдалану үшін шығыр әртүрлі жылдамдықпен жұмыс істеуі қажет. Бұрғы шығыры білік санына қарай 1,2,3 білікті болып келеді. Біліктер арасындағы кинематикалық байланыс шығыр берілістер арқылы іске асырылады. Көтеру биіктігіне шынжыр берілістен басқа таль арқанын орау үшін барабан тежегіш және электр тежегіш білігін муфта орналастырылады.

Бұрғы шығыры екі түрлі тежегіштермен жабдықталады:

1)таспалы

2) электрлі тежегіштер

Таспалы тежегіштер құбыр тізбектерін көтеріп ұстау, түсіру жылдамдығын реттеу, толық тоқтату бұрғылау кезінде қашауды жіберіп отыру қызметтерін атқарады. Ал электірлі тежегіш бұрғылау және шегендеу тізбектерін түсіру жылдамдықтарын бәсеңдету үшін қолданылады. Шығыр барабанын толық тоқтату таспалы тежегішпен іске асырылады.

Ұршықтар. Таль жүйесінің бұрғылау тізбегімен жалғау үшін қолданылады. Ол біріншіден бұрғылау тізбегін айналдыруды 2-ден жуу сұйығын өткізуді қамтамасыз етеді.

Ұршықтардың конструкциясы негізінен бірдей болып келеді.Ұршық айналмайтын және айналатын бөліктерден тұрады.

Айналмайтын бөлігі көтеру ілмегіне ілінсе, айналатын бөлігі бұрғылау тізбегіне жалғасады.

Таль жүйесі. Бұрғы қондырғыларын таль (полиспаст) жүйесі шығыр барабанының айналмалы қозғалысты ілмектің ілгермелі қозғалысына айналдыру және таль арқылы ілмектеріне түсетін салмақты жеңілдету қызметтерін атқарады. Кронблок шкиві мен тальблок шкиві арқылы белгілі ретпен болат арқан өткізіліп бір ұшы қозғалмайтын етіп бекітіледі. Таль блоктары кронблок сияқты ішінде шкивтермен подшипник тіректері қондырылған тұрық түрінде болады. Бұрғы қондырғыларында таль блогының екі түрі болады. Бұрғы қондырғылары таль жүйелерінде 6-жұмыр еспелі болат арқандар қолданылады. Еспелер органикалық немесе болат өзекке өріледі. Еспелердегі алты сабын 19-дан 37-ге дейін болып дайындалады.Арқан дайындау үшін жоғары көміртекті жоғары марганецті қолданылады. Айқастыра өру тәсілінде сымдар ескеріле бір өзекшеге оң және сол бағытта орап дайындайды.

Арқандар тез тозудан сақтау үшін еспелердің сыртқв қабатындағы сымдар диаметрі үлкен, ал ішкі қабатындағы сымдар диаметрі арқанды иілімді ету үшін етіп алынады.

Кронблок

К ронблок белбеу жүйесінің қозғалмалы бөлігі болады. Оны көтеру, түсуру операциялары үшін, бұрғылау колонкасын және бұрғылау колонкаларын салмақты көтеріп тұру үшін қолданады. Кронблоктардың көптеген колонкалары бір осьті схемада құралады. Онда жалпы оське бірнеше арқанды шкивтер киілген. Кронблок пісірмелі рамадан тұрады, оған жеңілдетуге және кілттерді ілуге арналған блоктар мен арқанды шкивтер орнатылады. Негізгі шкивтер қорғаныш қаптамамен жабылады.

Кронблок жоғарғы кронблок алаңында кронблокты бөренелердің үстінде орналасып болттармен бекітіледі. У3-130-2 кронблоктары 130т. Жүктеме мен жұмыс істейтін бұрғылау құралдарына арналған. Кронблок үш бойлай және екі қиғаш балкалары бар пісірілген болат рамасынан 1 тұрады. Бойлай орналасқан подшипниктері 4 бар балкаларда екі бірдей арқанды шкивтердің секциялар орналасады. Секциялардың әрқайсысы қозғалмайтын остен 5 және остегі дөңгелекшелі подшипниктерде орналасқан 3 арқанды шкивтен 3 тұрады. Бұл подшипниктерді майлау ості бойлай орналасқан бұрғыланған тесіктер арқылы арнаулы шприц арқылы жүргізіледі. Май подшипниктерден шығып кетпес үшін және ластанбау мақсатында шкивтердің ступицаларын төсемдер мен жене бойлай қалпақшалар мен жабады. Арқанның шкивтерден шығып кетпеуін алдын алу үшін және қауіпсіз жұмыс істеу үшін әр шкивтердің секциясы қаптамамен 3 сақтандырылады. Раманың төменгі жағына жеңілдету мақсатында арнайы ілгішке қосымша дөңгелекше бекітіледі.

Роторлар – бұрғылау тібегіне бұрғылау кезінде айналым беру, ал көтеріп-түсіру кезінде оны ұстап тұру үшін қолданылады. Ротор тігінен ілінген бұрғылау құбырлары тізбегіне трансмиссия білігіне айналым беретін редуктор. Ротор станинасы бұрғылау, көтеріп-түсіру жұмыстары барысында барлық салмақты қабылдап тұғырға береді.

Ротор білігінің сыртқы шетінде шынжырлы дөңгелек немесе кардан білігінің жақты муфтасы орналасуы мүмкін. Ротор столы тербелмелі подшипникте айналады. Бұрғы қашауын ашқанда және бұрғылау тізбегін турбобұрғы реактивтік моментінің әсерінен сақтандыруды ротор тиекпен немесе тоқтатқыш механизммен жабдықталады.