3 Дәріс. Ұңғы түбін талқандалу өнімдерінен тазарту және оларды жер бетіне шығару

Ұңғыларды бұрғылау кезіндегі келесі негізгі операция - ұңғы түбін талқандалу өнімдерінен (шламнан) тазарту және оларды жер бетіне шығару

Егер ұңғы түбін талқандалу өнімдерінен тазалап отырмаса жиналған шлам әрі қарай бұрғылауға кедергі жасайды, ал шлам шектен тыс жиналса бұрғылау аспабы ұсталып қалады, яғни апатқа әкеледі деген сөз.

Қазіргі кезде ұңғы түбін шламнан тазалау және оны тасымалдау әртүрлі тәсілдермен жүзеге асырылады, оның ішіндегі ең негізгілері гидравликалық, пневматикалық, механикалық және қосаралас тәсілдер болып табылады.

Гидравликалық тәсілде (ұңғыларды жуу) бұрғылауда жуу сұйықтары ретінде техникалық су және арнайы ерітінділер (сазды және сазсыз, тұзды, аэрацияланған және эмульсиялар), сонымен қатар ұңғыларды бұрғылау кезінде түзілетін табиғи ерітінділер қолданылады.

Әлсіз тау жыныстарында айналмалы тәсілмен суға ұңғы бұрғылағанда көптеген жағдайларда сазды ерітінділер пайдаланады. Оларды пайдалану келесілерді қамтамасыз етеді:

- тау жыныстарын саздандырып ұңғы қабырғасына бекіту және жоғары гидростатикалық қысым жасау

- сулы қабаттарды уақытша оқшаулау;

- сұйықтықтың шырайналымы тоқтап қалған жағдайда бұрғыланған жыныстардың бөлшектерін қалқыған күйде ұстап тұру;

- су жұтқыш қабаттармен қиылысқанда сұйық шығынын төмендету;

- ұңғы түбін тазалау және талқандалу өнімдерін жер бетіне шығару шарттарын жақсарту.

Аэрацияланған сұйықтар қажет болған жағдайда ұңғыдағы сұйық бағанасының гидростатикалық қысымын төмендету және оның қабатқа енуін болдырмау үшін қолданылады. Бұнда сұйық шығыны төмендейді және сулы қабаттардың ластануы төмендейді.

Бұрғылау тәжірибесінде жуудың үш негізгі сұлбасы қолданылады: тіке, кері және қосаралас тәсілдер.

Ұңғыларды тіке жуу жүйесі қарапайым болып келеді (5а-сурет), бірақ оның бірқатар кемшіліктері бар. Олардың қатарына сұйықтың аса жоғары шығынын жатқызуға болады, әсіресе үлкен диаметрлі ұңғылар бұрғылағанда талқандалу өнімдерін жер бетіне шығаруын қамтамасыз ететін ағынның үлкен жылдамдығын алу қажеттігі туындайды және тұрақсыз тау жыныстарынан құралған ұңғының қабырғаларының құлауынан болатын апаттардың болу мүмкіндігі көбейеді және сұйық шырайналымы тоқтап қалған кезде ұңғы түбіне тұнатын шламның бұрғы аспабын ұстап қалу мүмкіндігі көбейеді.

Кері схема (5,б-сурет) сұйықты айдау немесе оны сораптар (поршнді, ортадан тепкіш, вакуумдық, су арынды немесе эрлифттер) көмегімен сору жолымен жүзеге асады. Кері жууда сұйықтың шырайналымы толық немесе жартылай, жергілікті немесе ұңғы ішінде айналуы мүмкін. Бұл жерде шлам арнайы түптік шлам ұстағыш құрылғыларға жиналады. Кері жуу сұлбасы бірқатар артықшылықтармен сипатталады, олардың негізгілері:

- жуу сұйығының аз шығыны мен арынның аз шығыны бола отырып ағынның үлкен жылдамдықтарына жету мүмкіндігі;

- керн алу шарттарының артықшылығы және оны жер бетіне бұрғылау аспабын көтермей – ақ шығару мүмкіндігі;

- жуу сұйығының шығынының азаюы, әсіресе екі қабатты бұрғылау құбырларының тізбегімен жұмыс істегенде және т.б.

Қосаралас шырайналым схемасы (5,в-сурет) керн шығымын жоғарылату мақсатында жиі қоланылады.

а) тіке б) кері в) қосаралас

5-сурет. Ұңғыларды жуу схемалары

Тазалаудың пневматикалық тәсілінде тазалағыш агент ретінде сұйықтың орнына газ немесе ауа қолданылады. Газ мұнай немесе газ ұңғыларын бұрғылауда қолданылады, өйткені онда ауаны пайдаланған кезде мұнай немесе газ өртенуі мүмкін. Бұл жағдайда іштен жанатын қозғалтқыштардан шыққан газдар пайдалаылуы мүмкін. Ұңғыны ауамен үрлеу кең қолданылып жүр.

Ауаны тазалау агенті ретінде пайдалану ұңғыны жууға қарағанда бірқатар артықшылыққа ие, оларға келесілер жатады:

- бұрғылау ерітіндісін дайындау қажеттігі жоқ;

- арнайы тазалау жүйесінің және жуу сұйығын тазалау үшін арнайы жабдықтардың жоқтығы;

- құрғақ аудандарда бұрғылау мүмкіндігі;

- бұрғылаудың механикалық жылдамдығының жоғарылығы;

- бұрғылау бригадасының жұмысының санитарлық – гигиеналық жағдайларының жақсаруы, әсіресе қысқы мерзімде;

-көпжылдық тоң аудандарында ұңғылар бұрғылау мүмкіндіг және т.б.

Сонымен қатар оны кең қолдануды шектейтін бірқатар кемшіліктері бар. Негізгі кемшілігіне ұңғыға су ақса болашақта ауыр апаттарға әкелетін шиеленістер пайда болуы мүмкін. Мысалы су аз аққан кезде өлшемі шаң өлшемінен бірнеше миллиметрге дейін өзгеріп отыратын бұрғыланған тау жыныстары бөлшектерінің ылғалдануы қамыр тәріздес массаның пайда болуына, сальниктердің оралуына және бұрғылау аспабының тартылып қалуына себеп болады.

Орташа және көлемді су ағыны болған жағдайда бұрғылау тереңдігі күрт төмендейді және бұрғылау тереңдігі компрессордың жұмыс қысымына тәуелді болады. Мысалы егер компрессордың жұмыс қысымы 0,7 МПа болса,онда гидравликалық кедергілерді ескере отырып бұрғылау тереңдігі 70 метрден аспайтынын білеміз.

Ұңғы түбін тазалаудың механикалық тәсілі ұңғыларды бұрғылаудың соққылама және шнекті тәсілдерінде кең тараған.

Тазалаудың шнекті тәсілі мен талқандалу өнімдерін тасымалдаудың мәні спираль таспа (реборда) пісірілген ортасы тесік құбыр түріндегі шнекті транспортер көмегімен ұңғы қабырғалары мен ребордадағы бұрғыланған тау жыныстары арасындағы үйкеліс күшінің әсерінен тау жыныстары жер бетіне шығады.

Соққылама тәсілде тау жыныстарын талқандағаннан кейін бұрғылау аспабы жер бетіне шығарылады да, ұңғыға шламды тазалауға және жер бетіне тасымалдауға арналған арнайы құрал түсіріледі. Мұндай құрал желонка деп аталады.

Желонка бірнеше рет көтеріледі және түптің үстіне лақтырылады, су толтырылған ұңғыдағы қалқып жүрген талқандалу өнімдері желонкаға толтырылады да, оны жер бетіне шығарады. Желонкалардың конструкцялары әртүрлі және олардың конструкциялары кейін қарастырылады.

Тазалаудың қосаралас тәсілінің мәні гидравликалық немесе пневматикалық тәсілдерді механикалық тәсілмен қосарластыру болып табылады. Бұл тәсіл ұңғыны жақсырақ тазалау үшін қоланылады, әсіресе үлкен диаметрлі ұңғылар бұрғылағанда немесе ұңғыларды колонкалық тәсілмен бұрғылағанда пайдаланады.

6-суретте ұңғыны тазалаудың қосаралас тәсілі көрсетілген.

Рис 6. Ұңғыны тазалаудың қосаралас тәсілінің схемасы 1-жыныс талқандағыш аспап, 2-колонкалық құбыр, 3-аударма, 4- шлам құбыры, 5-бұрғылау құбырлары.

Жыныс талқандағыш құралдан -1, колонкалық құбырдан -2, аудармадан -3 және бұрғылау құбырларынан -5 тұратын бұрғылау аспабының құрамына шлам құбырын-4 енгізеді. Ол шлам жинағыш болып табылады. Төмен ағып келе жатқан ағын бұрғылау құбырлары тізбегі бойымен аударма және колонкалық құбыр арқылы ұңғы түбіне жетеді, ол оны жуады да көтерілетін ағын бұрғыланған тау жыныстарының бөлшектерімен бірге ұңғы қабырғасы мен колонкалық құбыр арасындағы сақиналы саңылау бойымен көтеріледі. (А-А қимасы). Қимадағы саңылау аз болғандықтан көтерілетін ағынның жылдамдығы өте үлкен болады және жоғары көтергіш қабілеті болады, бұл барлық бөлшектерді шығаруды қамтамасыз етеді. Б-Б қимасында жуу сұйығы көтерілетін аудан қимасы үлкейеді және сондықтан көтерілетін ағынның жылдамдығы азаяды, бұл ағынның көтеру қабілетін төмендетеді. Бұл учаскеде шлам құбырлары орнатылмаса ірі бөлшектерден шлам жиналып шлам тығындарын түзеді, бұл бұрғылау аспабының тартылып қалуына және апаттарға алып келеді.

Мұның алдын алу үшін бұрғылау аспабының жабдықталуына колонкалық құбырдан жасалған шлам құбырларын енгізеді. Шламның қалқыған бөлшектері колонкалық құбырдың ішіне тұнады және рейс аяқталған кезде жер бетіне шығарылады. Бұл жағдайда талқандалу өнімдерін тазалау және тасымалдаудың гидравликалық немесе пневматикалық тәсілдері механикалық тәсілмен (шлам құбыры) қосарласады.