Дәріс 14. Бұрғылау мұнаралар мен мачталар

Бұрғылау мұнаралар мен мачталардың түрлері мен тағайындалуы

Бұрғылау мұнаралары тальді ұштастұрудағы кронблокты орналастыру, бұрғылау құбырлар свечаларын топтастыру (бұрғылау құбырларының свечаларымен жұмыс істеген кезде), аспаптың артық салмағын ұстап тұру, мұнара үстіндегі алаңды тәртіпке келтіру және бұрғылау қондырғысын орналастыру үшін арналған.

Мұнара дегеніміз екі, үш және төрт тірегі бар кеңістіктегі өндіріс, ол кеңістікте негізгі бұрғылау қондырғысы (айналдырғыш, көтеріп-түсіру операцясының жиынтығы, құбырлар, свечалар) орналасқан. Көбінесе А түрлі болады.

Мұнара мен мачтаның көрсеткіштері

Мұнара мен мачтаның негізгі көрсеткіштеріне биіктігі, жүк көтергіштік күші, жоғарғы және төменгі өлшемдер, салмағы және ұңғының бұрыш диапазондары кіреді.

Жүк көтергіштік күші бұрғылау үрдісінде болатын мұнара мен мачтаның салмағын көтерімен сипатталады. Минимальді және номинальді жүк көтергіштік күштері болады.

Мұнара мен мачта салмағының технкалық пайдалану талаптары мұнара мен мачтаға қаттылық, тұрақтылық, ұзақ жұмыс жасау мерзімі, метал сыйымдылығының құрылымы және салмаққа байланысты болатын жұмыстар жатады.

Мұнаралар жүккөтергіштігі, құрылымы, пішіні, өлшемі. Тірек жүйесіне және фундаментке негізгі салмағын беру қабілеттігіне, құрамдас бөлшектерге бөліну дәрежесі мен құрастыру тәсіліне қарай бөлінеді.

Жүккөтергіштігін номинал және максимал деп бөліп анықтайды. Мұнараның номинал жүккөтергіштігі деп ілмекке түсірілетін максимал статикалық салмақты атайды. Ол мұнараға ілінген бұрғылау бағанасының максимал салмағымен анықталады. Мұнараның максимал жүккөтергіштігі қысқа мерзім ілінген шегендеуші бағанасының максимал салмағымен анықталады.

Ұзын свечаларды қолданған кезде көтеріп – түсіру операциясына жұмсайтын уақыт азаяды. Свечаны ұзартқан сайын мұнараның биіктігі, яғни оның салмағы көбейе түседі. Сол себепті, ұзын свечаларды тек терең ұңғыны қазған кезде пайдалану экономикалық тұрғысынан қарағанда тиімдірек.

Мұнараның фундаментке тірелу жүйесі. Бұл белгі бойынша мұнараларды мұнаралы және діңгекті түрге бөлінеді. Мұнаралы түрінің салмағы үш немесе төрт аяққа, ал діңгекті түрдің салмағы бір немесе екі аяққа түседі, діңгекті түрге А – типі мұнаралар жатады.

Мұнараның құрамдас бөлшектерге бөліну қаблеті. Құрамдас бөлшектерге бөліну қабілеті бойынша мұнаралар білікті және секциялы болып бөлінеді. Соңғысы құрамдас бөлшектерге бөлінбейтін секциялардан тұрады. Секциялы мұнаралар тасымалдауға ыңғайлы, оларды құрастыруға және керісінше жинауға аз уақыт жұмсалады.

Мұнаралы мұнара – керегеторлы, дұрыс төртқырлы қима пирамида пішінді құрылым. Ол сортты прокаттан немесе бұрғылау құбырынан жасалады. Оның бөлек бөлшектері болтпен қыстырылады. Орынықтырақ болу үшін оны тіреуішпен бекітеді.

Пирамиданың көпіршелерге қарағанда алдыңғы және артқы қырларында бұрғылау және шегендеуші құбырларын мұнараға кіргізуге арналған қақапалар орнатылған. Олардың биіктігі 8 м-ден 12 м-ге дейін барады.

Свечаның ұзындығына байланысты белгіленген биіктікте ортасында квадрат арқалығы және фонарьға кіріп тұрған алаңшасы бар төртбұрышты баткон орнатылады. Балкон мен люльканың еденіне тақтайлар төселіп, қоршаумен қауіпсіздендіреді.

Бұрғылау мұнараларының техникалық сипаттамасы

Көрсеткіштер	Мұнаралы секциялы, А – типті
	НБ53-300	В1-300-53	В200-41	ВАС-42	ВАС-42ІІ	ВАС-53А
Ілгектің номинал жүк көтергіштігі, т	300	300	200	200	200	250
Мұнараның биіктігі, м	53	53	41	42,83	42	53,4
Төменгі табанның өлшемдері, м	10х10	10х10	8х8
Шарнирлі тіреуіш аяқтарының арасындағы қашықтық, м				9,2	9,2	10,78
Балкондардың саны	2	2	1	1	1	1
Балкондардың орналасу биіктігі, м - біріші балкон - екінші балкон	24 36	22 35	22	24,2	24	35
Жоғарғы табанының биіктігі (аяқтарының осі бойынша), м	2х2	2х2	2х2	1,8х1,8	1,8х2,0	1,8х1,8
Комплекті мұнараның салмағы, т	30,3	36,5	25	24	21	32,5

ВМ-41М мұнарасы 150 тонна салмаққа дейінгі бұрғылау жұмыстарына арналған. Құрамдас бөлшектерге бөліну типі бойынша ол бөлек біліктерге бөлінетін мұнараларға жатады. Ол иілгіш белдеушелермен қосылған төрт аятан және диягональ тартымдардан тұрады. Керегеторы крест схемасы бойынша жасалған. Белдеушесі – 168 мм, қабырғасының қалыңдығы 6 мм бұрғылау құбырынан, тартымдары – 22 мм құрыш шыбығынан жасалынған. Мұнара ортасынан биіктігі 4 м он секцияға бөлінеді. Белдеушелер аяққа жартықамық көмегімен құбырлардың түйісінде болаттармен бекітіледі.

Биіктігі 53 м. Жүккөтергіштігі 300 т. ВБ – 53 – 300 мұнарасы тоғыз панельден тұрады. Астыңғы панельден басқасының биіктіктері 6 м, Астынғысыныкі – 7 м Мұнараның аяқтары 246 мм, қабырғасының қалыңдығы 10 мм Құбырдан, белдеушелері қабырғасымен қалыңдығы 5 мм, ұзындықтары 194 және 140 мм құбырлардан жасалады. Керегеторы крест түрінде, диагональ тартымдары иілгіш және ұзындығы керек кезде оңай өзгерілетін болып жасалады. Ұзындықтары 25 м және 36 м свечаларды көтеру үшін екі балкон жасалады. Екі арқалықтан тұратын рамаға жүккөтергіштігі 300 немесе 200 т кронблокты орнатуға болады.

Қазіргі таңда А – типті діңгек түріндегі секциялы мұнаралар кең қолдануда. Оның себебі мұнаралы мұнараларға қарағанда бұндай түрінің бірқатар артықшылығының бар болғанына байланысты. Олардың металлсиымдылығы жүккөтергіштігі бірдей болған кезде, мұнаралыға қарағанда 20 % аз. Құраушы бөлшектерінің де саны аз, және осыған байланысты оны құрастыру және жинау уақыты азаяды.

А – типті мұнаралар, жетуге қиын аудандарда және үлкен ара – қашықтыққа жиі орын ауыстыру керек болатын аудандарда кеңінен қолданылады.

ВАС-42 мұнарасының биіктігі 42 м, жүккөтергішті 200 т. Аяқтары біріккен жерінде кронблокасты рамасы мен кронблоктың алаңшасы орналасқан. Мұнараны вертикаль күйінде орынықтыру үшін 426 мм құбырдан жасалған екі сүйемелерді және тартымдарды қолданады. Мұнараның аяқтары қимасы теңбүйірлі үшбұрыш төрт пісірілген торлы формадан тұрады. ВАС – 42 мұнарасы балконмен, маршты баспалдақпен және сатымен жабдықталған.

Бұрғылау қондырғыларын және бұрғылау ғимараттарын топтастыру принципі. ВАС-42 мұнарасының биіктігі 42 м, жүккөтергіштігі 200 т. Аяқтары біріккен жерінде кронблокасты рамасы мен кронблоктың алаңшасы орналасқан. Мұнараны вертикаль күйінде орынықтыру үшін 426 мм құбырдан жасалған екі сүйемелерді және тартымдарды қолданады. Мұнараның аяқтары қимасы теңбүйірлі үшбұрыш төрт пісірілген торлы формадан тұрады. ВАС – 42 мұнарасы балконмен, маршты баспалдақпен және сатымен жабдықталған.

Әдебиет: НЕГ 1 [176-224]

Бақылау сұрақтары:

1. Мұнара дегеніміз не?

2. Мачта дегеніміз не?

3. Мұнара биіктігі қалай анықталады?

4. Бұрғылау мұнараларының техникалық сипаттамасын атаңыз?

5. Мұнараның жүккөтергіштері?

Дәріс 15. Бұрғылау сораптары

БҰРҒЫЛАУ СОРАПТАРЫ ЖӘНЕ СОРАПТЫ-ЦИРКУЛЯЦИЯЛЫ КЕШЕНІ

Бұрғы сораптарынын міндеті, жұмыс істеу принциптері мен конструкциясы.

Бұрғы сораптары ұңғыға қысым мен жуу сұйығын айдау үшін қолданылады. Бұрғылау жұмыстарында тек горизонтал, жетекті, поршенді сораптар қолданылады. Екі цилиндрлі бұрғы сорабының жұмыс істеу принципі (25-суретте) көрсетілген. Білік (14) айналған кезде шатун (12) кривошипі (13) тербелмелі қозғалыс жасап, крейцкопты (11) және онымен шток (10) арқылы байланысқан поршенді (5) қозғалысқа келтіреді. Поршень (5) астында айдау клапандары (6) орналасқан цилиндр төлке (9) ішімен қозғалады. Сору клапандары сүзгімен қамтамасыз етілген сору құбыры (3) арқылы қабылдау қалбырымен (1) қосылған. Айдау клапандары айдау компенсаторы (8) және айдау жолымен (7) қосылған. Поршень оңға қарай жылжыған кезде, цилиндрдің сол жағы сиретіліп, жуу сұйығы атмосфералық қысым әсерінен қабылдау қалбырынан (1) сору құбыры (3) арқылы көтеріліп, сору клапанын (4) ашады да, сорап цилиндріне кіреді. Осы кезде, цилиндрдің оң жағындағы қуысында жуу сұйығы айдау клапанына (6) айдау жолы арқылы ығыстырылады. Бұл кезде (6а) және (4а) клапандары жабық болады. Поршень кейін жылжыған кезде, цилиндрдің оң қуысында сұйық сорылады, ал сол жақ қуысында айдалынады. Осылай поршень қозғалған кезде цилиндрдің бір жағында сұйық сорылса, екінші жағында айдалынып отырады, яғни сорап екі жақты істейді.

Екі цилиндрлі бұрғы сораптарының техникалық сипаттамалары (11-кестеде) келтірілген.

Соңғы кезде үш цилиндрлі (үш поршенді) бұрғы сораптары кеңінен қолданылады. Олардың екі цилиндрлі сораптардан негізгі ерекшелігі: бір жақты істейтін үш жұп цилиндр поршендерінің болуы; поршендерінің сызықтық жылдамдығы (поршендердің қос жүрісі) жоғары; сұйықты қысып айдау дәрежесі бірқалыпты; жетек және гидравликалық біліктерінің сипаттамалары жетілдірілген.

25-сурет. Екі цилиндрлі бұрғы сорабының жұмыс істеу схемасы

Мысал ретінде үш цилиндрлі НТБ-600 бұрғы сорабының (26-сурет) құрылымын қарастырамыз. Бұл бұрғы сорабы БУ-2500 ЭУ және БУ-2500 ДГУ бұрғы қондырғыларының жинақ құрамына кіреді.

НБТ-600 бұрғы сорабы гидравликалық және жетек бөлімінен тұрады. Гидравликалық бөлім өзара сору (7) және айдау (13) коллекторларымен біріктірілген үш клапан қорабынан (8) тұрады. Клапан қорабында сору және айдау клапандары орналастырылған. Оның ішінде сонымен қатар, алынып-салынбалы цилиндр төлкелерде орналасқан. Төлкелер ішінде өздігінен тығыздалынатын резеңке манжетамен поршендар (11) қозғалады.

Поршень өлшемдері төлкенікі сияқты жуу сұйығының қажетті пайдалану мөлшері мен қысымына байланысты алынады. Поршень қозғалысы крейцкопфқа жалғанған шток арқылы іске асырылады.

Жетек бөлімі станинада тербелмелі подшипниктерге отырғызылған трансмиссиядан және эксцентрлік біліктерден тұрады. Жетек және гидравликалық бөлімдер бір рамаға отырғызылады. Оның құрамына майлау (1) және салқындату (6) жүйелері де кіреді.

11-кесте

Параметрлері	БРН-1	У8-6М	У8-7М	УНБТ-950
Гидавликалық қуаты, кВт	368,8	500	700	855
Жетектік қуаты, кВт	430	585	825	950
Цилиндрлі төлке диаметрі, мм	180 170 160 150 140 130	200 190 180 170 160 150 140 130	200 190 180 170 160 150 140 130	180 170 160 150 140
Өнімділігі (толтыру коэффициенті 0,9), м3/с ең жоғарғы ең төменгі	0,031 0,015	0,0509 0,0189	0,0502 0,0223	0,0414 0,023
Сұйық айдау қысымы, МПа: Цилиндрлі төлкенің ең үлкен диаметрінде цилиндрлі төлкенің ен кіші диаметрінде	9,7 20,0	10,0 25,0	14,2 32,0	19,0 32,0
Салмағы, кг	13300	26730	33700	21450

26-сурет. НБТ-600 бұрғы сорабы

1-майлау жүйесі; 2-жетек бөлігі; 3-ендірме; 4-рама; 5- шток; 6-суыту жуйесі; 7-сору коллекторы; 8-клапандар қорабы; 9-клапандар тобы;

10-гидравикалық бөлік; 11-поршень; 12-цилиндр төлке; 1З-айдаушы коллектор; 14-қамыт; 15-сырғыма тиек штогы; 17-сырғыма тиек;

18-станина жапсырмасы

Әдебиет: НЕГ 1 [353-373], ҚОС 8 [1-6]

Бақылау сұрақтары:

1. Сорап дегеніміз не?

2. Тура бағыттағы сорап немен анықталады?

3. Екі бағыттағы сорап қалай анықталады?

4. Дифференциалды бағыттаға насос қалай анықталады?

5. Сораптың қысымы қандай құралмен анықталады?

6. Сорап төлкесінің жүріс саны немен анықталады?

7. Сақтау клапынының атқаратын қызметі?

8. Сорап қандай негізгі бөліктерден тұрады?

9. Төлке сораптың тең еместігі дегеніміз не?

10. Сорап машина ма әлде механизм бе?