2.2 Дәріс сабағының конспектілері

Дәріс №1. Ұңғыларды бұрғылаудағы перспективалық техникалар мен технологиялар

Жаһандану үрдістері, ақпараттық сферадағы жоғары технологиялар, қатаң түрдегі халықаралық технологиялық бәсекелестік тенденциялары өнеркәсіпте технологиялық базаны жетілдіруді талап етеді. Экономикалық жүйені мықты ғылыми, инновациялық, өнеркәсіптік әлеует құру арқылы күшейтуге болады деп тұжырым жасауға болады. Ғылыми-өнеркәсіптік әлеуетті күшейту және жетілдіру проблемаларын шешу үшін биліктің заң шығаратын және атқару органдары көмектесіп отыруы қажет.

Пайдалы қазба байлықтардың бай кеніштерінің болуы Қазақстанда ауыр өнеркәсіпті, әсіресе ол мұнайгаз, кен өндіру, көмір, түсті және қара металлургиясалаларын баса дамыту үшін негіз болды. Бұл салалар республиканың индустриалдық бейнесін, оның өнеркәсібінің шикізаттық бағытын ұзақ уақытқа белгілеп берді. Сондықтан бүгінгі таңда Қазақстан Республикасының Индустриалдық-инновациялық стратегия міндеттерінің бірі – ел экономикасын әртараптандыу шараларын жүзеге асыру. Демек, экономикадағы шикізаттық емес секторларды, өңдеу өнеркәсібін дамыту болып табылады. Осы себептен бүгінгі таңда елімізде осы мақсатты жүзеге асыруға бағытталған шаралар қарқынды жүзеге асырылуда.

Қазіргі заманғы экономикалық дамудың өлшеуіші ретінде - өндірістің технологиялық әдісінің түбегейлі өзгеруі мен оның бүкіл қоғамның экономикалық әлеуетіне барынша әсері бейнеленеді. Инновациялық өзгерістер тек қоғамның өндірістік күшіне ғана әсер етіп қоймайды, сонымен қатар әлеуметтік-экономикалық процестер жүйесінде орталық буын болып табылады. Инновациялық даму концепцияларына сәйкес техника мен технологиялардағы инновациялардың әр жаңа буыны әлеуметтік өмірге әсер ету сферасын кеңейтеді. Сонымен қатар постиндустриалды қоғамдағы адамның өзін-өзі қалыптастыруы мен оның өмір сүру жағдайының жақсаруы да осы технологиялық жаңару мүмкіндіктерімен тікелей байланысты.

Қазақстан бет бұрып отырған индустриялық қоғамның оған дейінгі қоғамнан айырмашылығы қайта индустриаланған өнеркәсіптің күрт өсуі салдарынан табыс көлемінің қарқынды түрде артуы болмақ. Көптеген салаларда мехникалық, автоматты, ақпараттық технологиялар енгізу арқылы инновациялық тауарлар өндіруге қол жеткізу нәтижесінде бәсекеге қабілетті өнімдерді өндіруге мүмкіншіліктер пайда болуға тиіс.

Осы мақсатта елімізде 2003-2015 жылдарға арналған Индустриялық-Инновациялық даму Стратегиясы қабылданды.

Бұрғылау, технология, техниканың жаңа әдістерін жасау саласында отандық және шетелдік тәжірибеде ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-құрастырымдық жұмыстар жүргізілуде.

Оған тау жыныстарындағы қуыс жарылыстарды қолдану, ультрадыбыстың, эрозия, лазер арқылы, дiрiлдеу тағы басқалар арқасында жыныстардың қиратуы жатады. Аталған әдiстердiң кейбiрi дамытылды және қолдонылуда, ал кейбіреулері сынақтан өту кезеңінде.

Ұңғыларды тереңдету кезіндегі тау жыныстарын гидромеханикалық әдiспен қирату әсіресе эксперименталдi және дала шарттарында жиiрек қолданылады. С.С.Шавловский ұңғыларды бұрғылауында қолданыла алатын су ағынының классификациясы өткiзiлген. Классификацияның негiзi — үдейтін қысым, ағынның жұмыс ұзындығы және әр түрлi құрамды тау жыныстарына, цементтелгендігіне олардың әсер ету дәрежесi және ағынның бастапқы қысымы мен су шығынының саптама диаметріне байланысты беріктігі. Су ағынын қолдану механикалық әдiстерiмен салыстырғанда ұңғы өтуiнiң техникалық-экономикалық көрсеткiштерiн жоғарылатуға мүмкiндiк бередi.

VII Халықаралық симпозиумда (Канада, 1984) су ағынын бұрғылауында қолдану бойынша жұмыстардың нәтижелерi ұсынылған. Оның мүмкіндіктері флюидті үздіксіз, лүпілмен немесе үзiлмелi беруімен, авразивті материалдардың бар болуымен немесе жоқтығымен және әдiстiң техникалық-технологиялық ерекшелiктерiмен байланыстырылады.

Эрозиялы бұрғылаудың тереңдету жылдамдығы роторлық бұрғылауға қарағанда 4-20 есе (ұқсас шарттарда) көбiрек қамтамасыз етедi. Бұл ең алдымен, ұңғы түбіне түсірілген басқа әдiстермен салыстырғанда шамалы қуаттың артумен түсіндіріледі. Оның мәні бұрғылау ерiтiндiмен бiрге арнайы құралымды қашауға абразивті материаль – құрыштан жасалған ұсақ бөлшектер беріледі. Гранулалардың өлшемi – 0, 42-48 мм, ерiтiндiдегi шоғырландыру – 6 %. Қашаудың саптамалары арқылы ұсақ бөлшекті ерітінді ұңғы түбіне беріліп тау жыныстары бұзылады. Бұрғылау тізбегіне бөлшектерді елеп және ұстап қалатын, өлшемдері қашау саптамасынан өтуге мүмкіндік бермейтін, тізбектей екі сүзгі орнатылады.

Бiр сүзгi – қашаудың үстiнде, екiншi – тазартуды жүзеге асыруға болатын жетекші құбырмен жалғанады. Ұсақ бөлшектері бар бұрғылау ерiтiндiсін химиялық өңдеу, кәдiмгi ерiтiндiнi өңдеуге қарағанда күрделiрек, әсіресе жоғары температура кезінде. Оның ерекшелігі ұсақ бөлшектерді ерітіндіде ұстап қалатыны және содан соң бұл абразивті материалдарды шығаруы.

Бұрғылау ерітінділерін газ бен шламдардан алдын ала тазартуынан кейiн гидроциклондардың көмегімен бөлшектерді сулалған күйлерде алып қойып сақтайды. Сонан соң ерітінді ұсақ тазарту гидроциклон мен дегазатор арқылы өткiзедi және химиялық өңдеу арқылы оның жоғалтылған көрсеткiштерiн қалпына келтiредi. Бұрғылау ерiтiндiсінiң бір бөлiгi бөлшектермен араластырады және ұңғымаларға беріледі (есептік қатынаспен).

Әдебиеттер: нег.: 1. [41-106], 3. [16-66]

Бақылау сұрақтары:

1. Күрделі шарттарға не жатады?

2. Термиялық бұрғылау қандай принциптерге негізделген?

Дәріс №2. Қазiргi техника және қиындатыған шарттардағы мұнай өндіру технологиялары

Елдiң мұнай-газ өндiрушi саласының қазiргi даму кезеңіне тән ерекшелiктері мұнайдың өнім көлемінің азаюы, қимылсыз және аздебитті ұңғы фондының көбеюі ,өндiрiлетiн өнiмнiң су басқандығының үлкеюі, тұз жиналудың өсуі, қатты қосындылардың үлкеюі және т.б. Қазіргі уақытта саладағы актуальды мәселе қимылсыз, тұрып қалған және шиеленiстiрiп алған ұңғылардың санының төмендеуі болып табылады.

Қазып алынған ұңғымаларда әр түрлі эмульциялар мен асфальтшайырпарафинді шегерулер (АШПШ) апатты жағдайлардың пайда болуына алып келетіні белгілі, негізінде сорғылы штанганың кесіндісі және жылтыратылған шток бірнеше дүркін (ЖАК) жөндеу аралық кезең мен өнімнің көлемін төмендетеді.

Қазіргі таңда қолданылаты химиялық әдістер (эмульсия тұндырғышы, гибиторы, ерiткiштер), сондай-ақ қондырғы, сорап арқылы суды және мұнайды біртіндеп сорып шығару принципін негізделген іс әрекет, осы жағдайларды болдырмау үшін қолайлы, шығынды және тиiмсiздеу. Сонымен бiрге (МӨ) магниттiк өрiстер және қыздыру әсерiнiң қолдануы тиiсті. Қымбат бағалы жабдықтың қолдануы және өздерiнiң сораптарының қуатымен салыстырылатын электр энергиясына түбегейлi шығындары талап еттi.

Осылайша, қазіргі уақытта мұнай өндіруде лифт жүргiзiлетiн сұйықтың қойылтуын қарқынның өсуiн төмендету және өндіруші ұңғымалардағы асфальт шайырлы кейiнге қалдырулардың санының мәселесі тұрады. Бағанада да, қабаттада да (СКҚ) сорап-компрессорлық құбырларды (АШПШ) асфальтшайырпарафинді шегерулермен бiрiгiп түсiп қалумен ұңғымалардағы табанды эмульсияларының мұнайды олжаның түбегейлi төмендетуiне алып келедi. Бұл құбылыстардың негiзгi пайда болу себептерi суға байланысты суды бар болу және мұнайды (сырғанау) қозғалыстар болып табылады. Мұнайларды олжаның жанында кейiнге қалдыруларды бiлiмге мұнайды тамшының бетiндегi парафиндi қосулардың шоғырландыруын жоғарылатуына мүмкiндiк туғызады Ұңғыманың дiңгегi бойынша сумен мұнайлары көтеруде беттiк үлдiрдi тұрақтану және тұтқырлықтың қосымша жоғарылатуымен оның сууы болады. Нәтижесинде лифт жүргiзiлетiн өнiмнiң жiгi жоғарылатылған және мұнай кәсiпшiлiк жабдықтың бетiнде жабысқақтық оңай қалдырылады.

Өз кезегінде, қарқынды қисайған ұңғымалардың мәселесінің көпшілігі шайырдың бөлініп шығуына бейім, парафиндер немесе тұздар, түрпілі бөлшектерді шығару үлкен газ факторы мен агрессивті ортасы болады. Әрекетсіз ұңғымалардың қоры негізінен 10 жыл бойы 4,5 ретке үлкейді, (8,7-ден 40 мың ұңғымаларға дейін). Қазақстан бойынша бұл орташа 28 % қорды құрайды, осы уақытта мұнай өндiру министерлiгiнiң нормативы 70-80-шi жылдарда 2,4% құрады. Мұнайдың белсенді қорларының көпшілігіндекен орнын ұйымдастыру ұғым кезеңнің өңдеу мерзімін кешірек құрастырды. Ол суды айдау болғандықтан қабатқа техногенді әсердің белгілерін қорландыру, қабат сууы, микробиологиялық қолдану, физика-химиялық және мұнайды ығыстырудың басқада әдістері, сүзгілік мінездеме қабаттық коллекторлар және құбылғыштардыңбастапқы нашарлауына мінезделеді. Ескі және жаңа мәселелердің шешімі үшін мұнайдың техникасы мен технологиясы қажеттілігін сонымен қатар елдің мұнай кен орны негізгі қорларын өндіріп шығарудың кешірек кезеңі себепші болды. Қарқынды коррозиялық-механикалық тозу жер астындағы терең-сорғылық жабдығын (ТСЖ) оның тесіп өткен қиратылуына алып келеді. Бөлініп жасалуы қабат аймағының түп жанында коллектордың өткізгіш бөлігі мен біркелкі емес профильдің өтімділігінің төмендетуіне алып келеді. Сорапты-компрессорлық құбырларды (СКҚ) ағымдағы ұңғының ластану дебиті н едәуір төмендететін олардың нақты диаметрін айтарлықтай азайтады. Қатты бөліну ағынды бөлігін электр ортадан тепкіш сораптың қондырғысы (ЭОСҚ), сонымен қатар штангалы терең сораптардың қондырғысын (ШТСҚ) қорытынды шығаруға алып келеді.

Қазіргі уақытта ұңғыманың қатты және сұйық болып бөлінуі компоненттің құрамын құрайтын гидраттар, тұздар, тоттану өнімі және эмульсиялардың күрт үлкею мөлшері шайырлы асфальттың мазмұнымен бейнеленеді.

Сайып келгенде, су басқан мұнай интенсивтi түрде - майыстырылған ұңғымалардан мезгiлсiз шығуына алып келедi, электр энергиясының шығыны тозу, динамикалық жүктемелердiң өсуi, жабдықтың металлының коррозиясы мұнай кәсiпшiлiк жабдықтарының және ұңғымалардың жөндеулерiн үлкейтедi, қосымша заттарды және еңбек шығындарды талап етедi, яғни мұнай-газ өндiрушi кәсiпорындар және серiктестiктердiң жұмысының көрсеткiштерiнiң техникалық-экономикалықтарының нашарлануына алып келедi.

Қолданылатын әдістердің әсері, кедергі келтіретін тұздардың бөлініп шығуы, АСГТО және коррзиялар, қышқылдық өңдеуге негізделген үйлесімді қолданумен қатар жақсы белгеле ПАВ және коррозияның ингибиторы тиімділігі жеткіліксіз болды. Есепке алумен, олардың пайдалануын шиеленістіріп алған қордың ұңғымалар үшін мұнайды өндіру технологияларыныңтолық жетілдіру қажеттілігін жасау.

Асқындыратын факторларға (ТСЖ) терең сорапты жабдықтың қажыған-каррозиялық қиратуының жылдамдығы және жер астындағы жабдықтардың өсу шарттарындағы су басқындықтар және механикалық бітеліп қалулар жатады.

Сонымен әдеби деректер және патент материалдарының талдауы аталған мәселелер ТСЖ-ны қорғауда алынған нәтижелер бейімделусіз қаралады, әіресе пайдалану кен орнының кешірек кезеңінің шарттары, аз көлемді қорының ұңғымаларының қаралуын көрсетті. Тұздардың бөлініп шығуын ескерту өз көпшілігінде облыста жұмыс істеулері, парафин және жиналған коррозияның бөлініп шығуы және химия әдістерінің өңдеуге және қолдануға арналған коррозияның ингибиторлары.

Ұңғыма жабдығының мезгілсіз тозуының себептерінің нәтижесінде өткізілген шолуы үлкен ұңғымалардың қисайғандығы және зумпф алдындағы қабас аймағынан механикалық бөлшектерін шығарудың негізгі және басты себеп шиеленістіріп алған қордың жабдығы шақырылған су басқындықтар қажыған-коррозия-түрпілі тозу болып табылатындығы айқындалған.

Электрохимиялық процесстер, лабораториялық зерттеулерiнiң нәтижелерi бойынша қорғалатын жабдықпен және берілген электродының аралығында протектор қорғауының (катод) процессiндегi иондық байланыстың шартында 1,8 реттегi жылдамдықты төмендететiн коррозияның қатты қорғайтын қабыршағының құрастыру шарттарын құрады.

Коррозия тозу салдарынан метал тұрбалардың қирауына жол бермеу немесе қалыптастыру және қорғалған қабыршақты пассивтейтін, өндіру процесінде коррозияны төмендетуге мүмкіндік беретіндігін көрсетті. Қорғалатын жабдықтағы магнетиттің қорғалған қабыршағы коррозияның тозуы тиімді нейтрализатормен қарсы процесс көрсете алады.

Қазіргі уақытта өндіру процесінде жасалған (парафин, гидраттар тұздар) терең-сорапты жабдықты тазарту механизмнің бөлініпшығуы ұсынылады. Тізбек штангасына кернеулердің төмендетуін қорғайтын құрылымдар кешенінің қолдануы теория жағынан алғанда қолданылды (штангалардың топсалық қосылыстары, зумпфтың тазарту құрылымы, қоррозияға қарсы протекторлар, поляризацияның эффектiсі бар центраторлары).

Мысалы, жылғы экономикалық тиімділік ТПП «Лангепаснефтегаз» кен орнының ұңғымаларын қолданудың нәтижесiнде игерiлген құрылымдарының ұңғымалар және топсалық қосылыстардың зумпфтың тазартулары 622, 3 мың теңгені құрады.

Ұңғымалардың құбыраралық кеңістігіндегі «саңылау» тығындарды жою үшін ұңғыма электрохимиялық генераторы, ұңғымалар үшін ҰШСҚ және СКҚ керней кеңістік, ЭОСҚ-ны жабдықтау жасалған.

Пайдалану кен орнының кейінгі кезеңінің шиеленістіріп алған қордың ұңғымалары үшін мұнай өндірудің интенсификациясының жаңа энергия сақтау технологиялары жасалған.

Әдебиет: 2қос. [5-10 ], [6-46 ] 3 қосымша

Бақылау сұрақтары:

1. Асқындыратын шарттарға не жатады?

2. Қазiргi ұңғымалардың компонентті құрамы?

3. Қабатқа әсердiң химия әдiстерi?

Дәріс №3. Қазiргi техника және технология жиынтығы және ұңғыма өнiмiн әзiрлеу

Жинау жүйесі және мұнайды әзірлеулері, газдар мен сулар мұнай кен орнына қорғаныс инженерлік күрделі кешені, талап ететін толық жетілдіру және ғылым және техниканың байланысты жаңа табыстарымен, өткелмен байланысты кен орнын жаңа кезеңмен өңдеу болды. Өндіру көлемі, мұнай құрамының физика-химиялық құрамы, қабат құрамының коллекторлық, географиялық, климаттық және басқа шарттары кен орынға әрбір нақты құрамы және өзара орналастыру инженерлік қорғаныс тіпті түрлі болуы мүмкін.

Мұнай кен орнының өңдеуінің кейінгі кезеңі мұнай өнімінің суландыруының жоғарылауымен сипатталады және түбегейлі шарттардың өзгеруімен инженерлік ғимараттардың пайдалануын жинау үшін және мұнайды әзірлеу, газдар мен сулар, құбырөткізгіште үлкейтілген көлемді еркін сулар және мұнай бактарына түсуге айтарлықтай көлемдерімен коррозия-агрессивті қабаттық сулар алып жүріледі. Нәтижесінде қабаттық қысымды сүйемелдеуді жүйеге жолшыбай өндірілетін қабаттық суды кері ауыстырып құюына энергия шығындары нәтижесінде жоғарылайды.

Мұнай өнімі кен орнында, механикалық қоспалар және тазартудан қабаттық суды алдын ала тастауды мекеме есебінен, оның тазартуының ұңғымаларының өнімінің жиынтық жүйесін қалпына келтіруі тікелей жоғары сенімділікті және жию процесі, ұңғыма өнімінің әзірлеуін тиімділікпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Өзара орналастыру жиынтық жүйесінің әр түрлі кезеңдеріне барлық технологиялық ғимараттардың құрылымы және ұңғымалардың өнімінің әзірлеу есебін анықтаған үш негізгі объекттерді ерекшелеу керек, мұнай кен орнындағы инженерлік ғимараттардың кешенінің құрамы талдауын ерекшелеу керек:

1. Өнімнің бастапқы бөлімшесі және ұңғыма өнімін жинау (табушы ұңғыма, босату желі, автоматты топтық өлшем қоюы (АТӨҚ), құрама коллектор);

2. Жолшыбай өндірілетін қабаттық суды алдын ала тастауы (су дайындауды қосатын блок, УПВС);

3. Мұнайды әзірлеу кешені (мұнай сепарациясының бірінші баспалдағы, мұнайды алдын ала құрғатуды түйіндеу, терең құрғату және тұзсыздандыруды түйіндеу, мұнайды сепарациясының шеткі баспалдағы, тауардың жинақталуын түйіндеу, су үшін тазарту құрылыс тасы).

Жиын жүйесінің әр түрлі бөлімшелеріне мұнайдың қазіргі дайындық деңгейлері, газдар және сулар объекттердің өзара орналастыру және олардың ықпалына байланысты технологиялық сұлбасы және мұнайды әзірлеудің объекттерін өзара байланыстарының әбден жетілдірілуін қажеттілік, газдар және суларды бір-біріне анықтайды және сәйкесінше диссертациялық зерттеулерінің есептің қойылуынан.

Қабат суы жолшыбай өндірілетін тазарту мәселесі мұнай кен орнының өңдеулері кейінгі кезеңде болады. Үрлеуге, шығаруға, тасымалдауға, әзірлеуге және қабаттық суды тазарту бойынша үлкен өндіріс шығындары кен орнының суды негізгі массаның алдын ала тастауын тереңдіктің үлкеюі және оның сапасының жоғарылатуының сұрағы бойынша нысананы көздейтін іздестіруді хабар тікелей көндіреді.

Мәселенiң өзектiлiгi су басқан өнiмге байланысты ұдайы өсуiмен өседi. Сонымен қатар, қолданылатын бiр үлгiдегi технологиялар және мұнайды кәсiпшiлiк жабдықты әзiрлеудедайындалатын мұнайлардың қазiргі кезде көрсетiлетiн сапаларына талаптарды қанағаттандырмайды.

Мұнай ұңғымаларының өнiмi мұнайдан күрделi қоспаны, газ, су, өлшенген заттар болады. Бұл өнім, ұңғыма кен орнының ауданы бойынша бетке көтерілу арқылы бытыраңқы болуы тиіс және алысырақ көлікке және өңдеуге жинап дайындалуға тұрғызылған өнімдер.

Құбырлардың барлық жабдығы мен жүйесiнiң оның мұнайды әзiрлеудi орталық тармақ, газ және суға (ЦППН) дейiн жеке ұңғымалардың өнiмінiң жиыны, жеткiзуi үшiн салынған нимают сияқтыҚұбырлардың барлық жабдық мен жүйесiнiң оның мұнайды әзiрлеудi орталық тармақ, Газа және (ЦППН) суға дейiн жеке ұңғымақтардың өнiмнiң жиыны, жеткiзуi үшiн салынған сияқтының мұнай туған жерлерiне мұнай жинау жүйесi, газа және суы астында түсіндіріледі.

Бiртұтас жиынның әмбебап жүйесi болмайды, өйткенi әрбiр кен орынның өз ерекшелiгi болады: табиғи-климаттық шарттар, орналастыру торы, әдiстер және мұнайды өндiру көлемi, газ және су, қабаттық сұйықтардың физикалық-химиялық қасиетi.

Бiртұтас, жиынның әмбебаб жүйесi бар болмайды, өйткенi әрбiр мо - туу өз ерекшелiгi болады: табиғи-климаттық шарттар, орналастыру торы, әдiстер және мұнайды өндiру көлемi, газа және су, қабаттық сұйықтардың физикалық-химиялық қасиетi.

(Кен орнының суландыруын динамиканың есепке алуымен) ішкі қабат жиынының жүйелерiн жобалаумен есептелетiн негiзгi факторлармен болып табылады:

- жиын жүйесiндегi бастапқы қысым, ұңғымалардың топталуы;

- шоғырға әсердiң жүйелерiмен өзара әрекеттесу;

- өлшем, сепарация, тартып шығарудың түйiндерiнiң ұңғымалардың өнiмiнiң бiрлескен бөлек жиыны, газа сепарациясының орынының таңдауы, өзара орналауы;

- топқа немесе мұнай-газ өндiрушi ауданда мұнайды әзiрлеудi жиынның орталық тармағының жасауын орынның таңдауы, газ және су, кен орнының орналастырылуын есепке алумен;

- мұнайды әзiрлеудiң процесстерiмен кәсiпшiлiк жиын және бiр жағынан жiберудiң жүйелерiнiң қосарлануы.

Дәлелдеулер және тиiмдi жиын жүйесiнiң жобалауы және мұнай ұңғымаларының өнiмнiң алдын ала әзiрлеуi және таңдау үшiн жабдық қажеттi келесi бастапқы деректер қажеттi:

- құрам және ұңғымалардың өнiмнiң физикалық-химиялық қасиетi;

- қазiргi ғимараттардың құрам және өнiмдiлiгi;

- жаңа мұнай ұңғымаларының енгiзуiн жоспар және олардың дебитi;

- мұнай ұңғымаларының жұмыс iстейтiн қоры;

- кен орны бойынша мұнайды өнімінің жоспары, газ және су;

- мұнайдың өндiру көлемдерi, газ және суды өсуге қуаттардың дамытуын жоспар;

- ұңғымалардың мұнайды орталық пункт әзiрлеуi, кенiш өлшемi, торына кен орнынан қашықтық;

- жердiң бедерлi шарттарының мiнездемесi;

- 1 км трассаның, табиғи-климаттық шарттар және тағы басқаларда геодезиялық көтерулердi суммасы.

Кәсiпшiлiк жиынның жүйесiнiң негiзгi функциялары:

- әрбiр ұңғыма өнiмiнiң өлшемi немесе ұңғымалардың тобы керек болса;

- пункт әзiрлеуiне дейiн мұнай қабаты немесе сору жабдығы ұңғымалардың өнiмдi тасымалдауы энергияны қолданып механикалық өндiру тәсiлiнде, жеткiлiксiз қысымда – ДНС-ты қолданып;

- ары қарай компрессорсыз көлiк қамтамасыз ететiн қысыммен мұнайды сепарация және газ;

- су басқан мұнай өнімінің жанында - қабатқа бөлiмше сапамен суды негiзгi массаның салыстырмалы аласа температураларында жарамды оны үрлеу үшiн;

- араластыруы орынсыз жеке ұңғымалардың орталық мұнай құрама пункт өнiмiне дейiн бөлек жиын және бiр жағынан жiберуi;

- егер мүмкін емес болса жиын және кәдімгі көлiк температураларда мүмкiн болса ұңғымалардың мұнай өнiмiнiң сағалық және жолдық жылытуы.

Босату желдерi бойынша ұңғымалардың өнiмi әрбiр жеке ұңғыманың дебитiн анықтауы, бұдан әрi аралық құрама тармақ немесе жиын және мұнайды әзiрлеудегі орталық тармақ, газда және суда бағытталатын толық сығатын сорап станциясы үшiн өлшемнің орналасуына түседi.Тауарлық мұнай қосымша көлiк үшiн мұнай құбыры басқармаларының тауарлық резервуарларында құйылады. Газ тұтынушыға тиiстi дайындықтан кейiн немесе газлифт ұңғымаларына беру үшiн кен орнына керi түседі. Су құбыры бойынша бөлген су әзiрлеуден кейiн өнiмдi қабаттар немесе сорып алатын көкжиектерге толтырады. 0,6 МПа қысымда фонтанды ұңғымалардың өнiмiн табиғи тәртiппен жұмыс iстейтiн шоғырларды өңдеуде сұйық жоғары және орташа немесе тек қана орташа қысымының сепараторлары арқылы алдын ала өткiзедi ГЗУ-ға түседi, газ ГПЗ - ға түседі.

Бөлген суды жерқабаттық қысымды сүйемелдеуi бар механикалық әдiстiң шоғырларын өңдеуде өнiмдi горизонттарда толтырады, бөлектеген iштегi газ аспалы компрессорлар көмегiмен немесе оның жиыны вакуум- компрессорлармен iске асады. Қазіргі барлық жинау жүйелері және көлік астындағы ұңғымалардың өнімдері тығыз бекітілмеген ағынды және тығыз бекітілген қысым болып бөлінеді.

Тығыз бекітілмеген ағынды жүйелер.

Ескi кен орнын пайдалануда сұйықтың қозғалысы айырым есебiнен геодезиялық белгiлер iске асады. Ұңғымалардың өнiмi (ИЗУ) немесе (ГЗУ) топтық өлшем қоюларында өлшейдi.

ИЗУ ұңғыманың сағалық маңына орналасады. Мұнай және сулар газ ағынды босату жерлерінде уческелiк тығыз бекітілмегендерде құрама тармақтың резервуарлары түсуге бөлген. Олардың iшiнен мұнай ортадан тепкiш сораптармен шығады және УПН шикiзат резервуарларында құрама коллектор бойынша алынады. Торталанған су шикiзат резервуарларына дейiн эмульсияның түрiнде пайдаға асырып немесе тасиды. Меншiктi қысыммен гаГЗУ-дың айырмашылығы ИЗУ-ға қарағанда ұңғымалардан алыста орналасады. Онда бiрнеше ұңғымалардың өнiмi түседi. Сұйық бойынша жеке ұңғымалардың шығын өлшемi өлшем трабы немесе мерникте таратқыш батареяда жапқыштардың ауыстырып қосуларымен, ал газ диафрагманың және өзi жазатын аспабы ДП– 430 көмегімен өндiрiп алады.

Негізгі әдебиет: 2. [11-106 ], 2. [16-66 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Ұңғыма өнімнің жиынының және өнімнің бастапқы бөлімшесі.

2. Бастапқы жинау жолшыбай өндірілетін қабаттың сулар және блоктың әзірлеу функциялары.

3. Мұнайды кешендi әзiрлеу?

Дәріс №4. Ұңғымаларды колтюбинг технологиясымен бұрғылау

Ұңғымалардың өңдеуi, жеткiзумен және ұңғы iшiндегi жабдығының шығаруымен интервалдық ұңғымалардағы шиеленісуін жоюға қатысты технологиясының колтюбингосы, барлық мұнайлы-газды кешендерде кеңiрек қолданылады. Бұл технологияның енгiзуiнiң жоғары болды: колтюбингпен бiрiншi коммерциялық бұрғылау 90-шы жылдың басында болды, колтюбингты әлемдегi он жылдықтың ортасына ұңғымалардың бiрнеше жүздiктерi бойынша тестi.

Колтюбингтің технологиясының бұрғылау көрсеткiштерi үлкен техникалық-экономикалықтарды қамтамасыз етедi, ұңғымалардың өткуізу технологиялық мүмкiндiктерiн кеңейтедi, қоршаған ортаның ластануларын азайтады, бұрғылама ерiтiндiлері және технологиялық сұйықтардың даярлауға материалдар шығымын қысқартады. (Бритиш Петролеум Эксплорейшн Аляска, Коноко Филипс Аляска серіктестігі), колтюбингті ары қарай жетілдіріп бұрғылау және ТТРД бұрғылау технологиясы (through-tubing rotary drilling, TTRD), меншiктi өту құны нәтижесінде төмендедi және қабат серпуi көтерiлдi. Сонымен бiрге колтюбинг телеметiрлiк және нейтрондық каротаждың құралдарымен кiрiстiрiлген iшiне тұрбасын қоса атқаруға мүмкiндiк бередi.

Бүгiнгi күнде технологияның колтюбингосы негiзiнен Батыс Сiбiр және Ресейдiң мұнай-газ өндiрушi кешендерiнде болады. Бұдан басқа, технологияның колтюбингосы - жұмыстар және үлкен экономикалық эффекттi қамтамасыз ететiн операциялардың орындау уақытының қысқартуы бас қадырларымен қалдықтардың санының кiшiрейтулерi болып табылған табиғи ортаны қорғау технологиялары авария ахуалы және мұнай төгiлген жерлердiң ықтималдығының төмендетуi колтюбинг осыған байланысты тiптi көкейкестi Карск теңiзiнiң саңылауын игеру кең қолданылады.

Технологиялар бұрғылау колтюбингты қолданып дәстүрлi бұрғылама құбыр ауысымына келдi.

Сонымен бiрге технологиялардың колтюбингтың артықшылықтарының жиыны, кемшiлiктердiң қатарларын алады, бiрақ соңғы үлкен сұраныспен мұнай және газды ұңғымалардың жөндеумен және қалпына келтiріп шұғылданатын серiктестiктерде пайдалануға кедергі келтірмейді. Әйтсе де, технологияның колтюбингосының дәстүрлi жөндеу технологиялары толық алмастыра алмайды. ФИД топты ресейлiк-белорус әрiптестiктiң техникасының колтюбингосы дәл қазiр өндiрушiмен құрамалы техниканың кең ассортиментi әкелiнедi. Технологияның колтюбингосына өзi мүлтiксiз қашауларды қамтамасыз етуде созатынын есепке ала – бiр қашауды денелiк өту: қатты жыныстар үшiн жұмсақ және орташа жыныстардың бұрғылауы және жылуы тұрақты алмас қашаулар үшiн поликристаллиялық алмас орнатулар қолданады.

Дегенмен Уренгойдың кен орны туралы шығарылмаған болды, соның iшiнде технологиялар колтюбингосын енгiзуде.

Жұмыстардың перспективалы бағыттарының бiрi 2-шi ретке дейiн ұңғымаларының өнiмдiлiгiн үлкейтуге мүмкiндiк беретiн технологиялардың колтюбинголарын қолдану шарттарындағы өнiмдi жер қабаттарын жаруға өткел болып табылады.

Соңғы жылдары түгелдей дерлiк мұнай Ресей серiктестiктерi өнімдік ұңғымалардың құрылысы және жаруына көңіл бөледі (1-сурет). Ол үшiн бұрғылаудың жаңа озық технологиялары қызықтырады. Мұндай технологиялардың бiрi қабаттарға депрессия немесе тепе-теңдiктегi бұрғылау болып табылады. Депрессия шарттарындағы қабат жаруы жарылатын өнiмдi жыныстардың табиғи күйiн сақтауы үшiн алғышартты құрады. Бұрғылау дәстүр бойынша Р_пл-дың жер қабаттық қысымы ұңғымадағы жуу сұйықтығының Р_скв қысым жоғары қысымда iске асады. Бұл сурет қабаттарда және олардың кольматациясы (Пж) жуу сұйықтығының енуi болып табылады(сурет.1). Р_скв<Р_пл, керiсiнше, ұңғымаға қабаттық жыныстардың табиғи жинауыштық қасиеттерi сонымен бiрге депрессия шарттарындағы бұрғылау болады. Депрессияда бұрғылаудың тәртiбі өте геолог - геохимиялық зерттеулердiң өткiзуi сонымен бiрге ұтымды.

Депрессияда бұрғылау Дәстүрлі бұрғылау

(репрессияда бұрғылау)

1-сурет. «Ұңғы-қабаты» депрессиядағы және қысымшылықтағы бұрғылау жүйесіндегi өзара әрекеттесу

Депрессиядағы өнiмдi жер қабаттарын жаруын қамтамасыз ететiн технологиялық бұрғылау тәсiлдерiнiң бiрi колтюбингті қолдану болып табылады. Муфтасыз иілгіш тұрбалардың қолдануға негiзделген колтюбингалық бұрғылау тәсiлi (coiled tubing ) кең дамыту ескi ұңғымалардан жаңа ұңғымаларға және жаңа дiңгектердiң бұрғылауында табады. Жоғары техникалығы және қазiргi ұңғымалардан көлденең бүйiрлеу дiңгек көлбеген бұрғылауларында экономикалық нәтижеге жетедi. Әсiресе тиiмдi колтюбинг кен орнында көрсете алады, өңдеу кейінгі кезеңде болды.

Жабулы бұрғылау жуу жүйесінің қолдануымен iске асады, ал жуу сұйықтықтарының бiрнеше түрлерiн жуу сұйықтар ретiнде қолданылады, соның iшiнде мұнай негiзi, сұйытылған ерiтiндi азотпен. Аймақтағы ПЖ және ұңғыма өнімініңмәнiн реттеуiнiң тиiстi қысымның сүйемелдеулерi үшiн дроссель орнатуды басқарылатын жүйемен сүйейтiн артық қысым жасалады. Сайып келгенде, оқпантүптiк қысым екi әдiстермен реттеледi: Өнімге немесе қамтамасыз етудiң артық қысымның үлкею немесе кiшiрейтулерi (азотпен ) оқшауланған газды оның аэрациясымен жететiн ПЖ-дiң тығыздығы қажеттi. Екi мамандар бұрғылау процесспен басқарады: бұрғылау және жуу сұйықтығының тәртiбi бойынша колтюбингті қондырғы және оператор. Колтюбингтіқондырғы оператор компьютерлердiң пердесiнде барлық бақылау-өлшеу құралдармен мәлiмет көрсетiлетiн басқару кабинада орнатылады. Кабина ұңғыманың өнімінде бар бiр сызығындағы иілгіш тұрбасы бар барабанына орналастырған. Бұрғылауды тәртiп бойынша оператор циркуляциялық жүйенiң жұмысына жауап бередi, параметрлердi тексередi Пж және депрессияға тап қалған деңгейдi қамтамасыз етуге айналады. Бұрғылауды тәртiп бойынша оператор компьютердiң ақпараттық көрсеткiш тақтасында барлық жер бетiндегi датчиктермен мәлiмет көрсетiлетiн жеке кабинада орын алады.

Ремонт жұмыстарының техникалық деңгейiнiң жоғарылатулары үшiн алдынғы технологияны және техниканы ұңғымаларда енгiзiп, ең алдымен, апробациялаған немесе газды кен орнына ресми түрде мақұлдауларынан өтетiн технологияның колтюбингосына енгiзуге керек, бiрақ, және де кейбiреулер Тюментрансгаздың ЖШО-ның мамандарының қатысуымен жасалған

Негізгі әдебиет.: 9. [41-106 ], 7. [16-66 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Технологияның колтюбингосының ерекшелiгі?

2. Мұндай технологияда жұмыс жабдықтарына қандай қағидалар негiзделген?

3. Колтюбингте бұрғылау қалай iске асады?

Дәріс №5. Қазiргi тасымалдау техникасы мен технологиясы

Мұнай және газды құбырлармен тасымалдау маңызды артықшылықтарға ие. Мұнай құбырларының даму тарихы XIX ғасырдың басында болды. Газ құбырлар жүйесiнiң дамыту кеңес уақытында басталды. Мұнай және газ құбырларының дұрыс қызмет көрсетуi экономиканың өсуiне кепiлдiк болып табылады.

Құбырлармен тасымалдау жиырмасыншы жүз жылдықтың екiншi жартысындағы қарқынды дамытуды және жүк ағындардың меншiктi салмаққа және көлемi бойынша дәл қазiр су және темiр жол көлiгiн ұдайы ығыстырады.

Құбырлармен тасымалдаудың артықшылықтары:

• алысқа жеткізу, жоғары ырғақтық, үздіксіз iс жүзiнде әр түрлi өткiзу қабiлетi және ең төменгi жоғалтулармен ағымда жыл бойы жұмыс iстеудi;

• кең көлемде мұнай ауыстырып құю мүмкiндiгі және тұтқырлығы бар мұнай өнiмдерi болды;

• әр түрлi климаттық шарттардағы жұмысының мүмкiндiгi;

• өте алыс жердегi құбырлардың төсемiнiң және кез келген өлкелердің мүмкiндiгi;

• биiк деңгей құбырлардың құрылысында жұмыстардың құрылыс-монтаждықтарын механикаландыруды;

• барлық негiзгi технологиялық үдерiстердi басқарудың автоматтандырылған жүйелерiн енгiзуге мүмкiндiк.

Құбыр көлiгiнiң желiсiнiң дамыту артықшылығы тұрақты мұнайды бiр жағынан жiберу құны, мұнай өнiмi және газдарды төмендетуге мүмкiндiк бередi және құбыр көлiгiнiң дамытуларына қызмет еттi.

Құбыр көлiгiнiң желiлерiн дамытуға жаңа кен орындары және кен орындарын өңдеу, мұнайды тұтынудың орындарынан және газ алшақтыққа қатысты жағдайларды игеруге қызмет еттi. Ауыстырып құюларды көлемдерғана емес, құбырлардың ұзындығы, қайта тербейтiн жабдықтың олардың диаметрi, қуат және қалыпты қысымы және құбырлардың бөлшектерi де өсiрдi. Дәл қазiр барлығы дерлiк өндiрiлетiн мұнай және табиғи газ магистралдi құбырларға арналған. Құбырлардың диаметрі бастаушы орын 1000 мм-ден астам, орташа алыстық ауыстырып құюды мұнай және газдарда 1000 км асады, жеке құбырлардың ұзындығы 4000... 5000 шақырымға жетедi.

2-сурет. Iшкi өнiм өткiзгiштер

Дәл осылай газды өнеркәсiп бiртұтас энергетикалық жүйенiң үздiксiз бөлiгi болып табылады. Анықтайтын орынға магистралдi мұнай құбыры, өнiм өткiзгiштерде технологиялық үдерiстердi басқарудың автоматтандырылған жүйелерiн жасау және енгiзуде орналасатын елдiң бiртұтас автоматтандырылуы қазiр уақытта жасалған.

Дегенмен құбыр көлiгiнiң кемшiлiгi қиын өтетiн аудандарда жоғары болып табылады, (құбырөткізгіштердің жалғағыш бөлшектер, өткелдер, тұрба, тиек арматурасы) құбырлардың құрылысы, төсемнiң күрделiлiгi, экологиялық қауiп-қатер, әсiресе пайдаланудың суасты өтпелерi (дюкерлер).

Құбырларды тағайындауға жергiлiктi, аймақтық және магистралдыққа жiктеледi.

Ішкі құбырлар-әр түрлі объекттерді және өндірістердегі қондырғыны, мұнай өңделетін құбыр өткізгішке және газ қоймасына жалғастырады.

Жергiлiктi немесе аймақтық құбырлар iшкiмен салыстырғанда бiрнеше ондаған километрлерлерге дейiн үлкен созылымдықтарын алады. Станциясы бар мұнай кәсiбi, темiр жолға немесе су көлiгiнiң магистралдi мұнай құбырымен немесе (мұнай базаларымен) мұнай құюдың тармақтарымен әдетте жалғастырады.

Магистралдi құбырлар – 50 км-ден астам және 200 мм-дің диаметрiмен. Созылымдығы үлкен жүздеген және мыңдаған километрлер, 1400 мм ауыстырып құйып апаратын және одан жоғарыға дейiн диаметрiмен трасса бойынша орналасқан бiрнеше станция бейнеленедi.

Магистралдi мұнай құбырымен мұнай құю үшiн құбыры қолайлы деп аталады.

Құбырдың құйылатын мұнай өнiмiнiң түрiне байланысты бензин өткiзгiш деп атайды сонымен бiрге керосин өткізгіш, мазут өткізгіш және т.б.

Магистралдi құбырлардың жұмыс тәртiбi – үздiксiз, қысқа мерзiмдi тоқтаулар авария сипаттарын немесе бөлшектердi құбырдың жөндеуi немесе алмастырумен байланған. ҚНжЕ 2.05.06-85, магистралдi мұнай құбырларға және өнiм өткiзгiштерге сәйкес төрт сыныпта тұрбаның шартты диаметрiне байланыст бөлшектенедi:

1 – диаметрi 1000-1200 мм;

2 – диаметрi 500-100 мм;

3 – диаметрi 300-500 мм;

4 – диаметрі 300 мм-ден кем.

Магистралдi мұнай құбырымен оны тұтынуында өнімнің ауданы немесе өндiрiстен газ тасымалдауы үшiн қолайлы құбыр немесе жеке газды кен орнын жалғастыратын құбыр деп аталады.

Құбырдағы қалыпты қысымға байланысты ҚНжЕ 2.05.06-85 сәйкес магистралдi мұнай құбырлары екi сыныптарда бөлшектенедi:

1 сынып – Рраб = (2,5...10) МПа, (25...100 кг/см²);

2 сынып – Рраб = (1,2...2,5) МПа, (12 25 кг/см²).

Жұмыс iстейтiн бiр жiптi магистралдi мұнай құбырларының өткiзу қабiлетi құбырдың диаметрiнен тәуелдi болады және егде газ10-50 млрд.м² құрайды.

Егер магистралдi мұнай құбыры бiрнеше өндiрiстер немесе үлкен бiр кәсiп қызмет көрсетсе, мұнай құбыры басында мұнай өндiрiсi немесе соңында келтiрушi құбырлар орналасатын (НПС) аралық сорап станциясы болады. Аралық сорап станциясы көлеммен, мұнай құбырының тең үш тәулiктiк өткiзу қабiлетiнiң болуымен аралық сұйыққойма құрамынан айырмашылығы болады.

Бөлiмшелердiң шекараларындағы аралық сорап станциялары мұнайдан көлемнiң сұйыққойма құрамымен, құбырдың 0,3...1,5-ке тең тәулiктiк өткiзу қабiлетi және құбырдың авариядан босауын жағдайға құбырдың көлеммен орналастыруы керек. Барлықстанциялардықосалқысораптарменжабдықтайды.

Мұнай құбыры және өнiм өткiзгiштердегi (А) аралық сору станциялары 50...150 шақырым интервалмен орналасады әдеттегiдей қазiргi НПС-тер өнiмдiлiгiне 12000 м³/сағ. жететiн электр ерiксiз келтiруді ортадан тепкiш сораптар мен жабдықтайды. Болмаған жағдайда мемлекеттiк электр берiлiс желiлерi дизел қозғаушыларын ерiксiз келтiрулер ретiнде қолданылады.

Мұнай құбырының шектi тармағы МӨЗ-дың шикiзат тармағы әдеттегiдей болып табылады. Магистралдi құбырдың шектi тармақтарымен көлiктiң әр түрлi түрлерiмен мұнаймен өңдеудi немесе экспортқа МӨЗ тиеп қоятын асулық мұнай базалары бола алады.

Газ құбырларының (КС) компрессорлық стансалары 100...200 км интервалмен орналастырады және iшкi жанудың поршень қозғаушылары, газды турбиналар және электр қозғағыштарынан ерiксiз келтiрулермен поршень немесе ортадан тепкiш компрессорлармен жабдықтайды. Қазіргі уақытта бiр агрегаттың қуаты 25 мегаваттқа (МВт) жетедi. Әдетте ортадан тепкiш айдағышы бар 2 немесе 3-ші топтары бойынша дәйектi түрде жұмыс iстейдi және топтар параллел жұмысына қосыла алады. Бiр агрегаттың 50 млн м³/тәул жете алады, станцияның шығуындағы қысымы - 10 МПа.

Қазақстандық мұнай – магистралдары.

Қазақстан мұнайдың және газғадың үлкен қорларына ие. Республикадағы көмiрсутектердiң тасымалдаулары үшiн мұнай және газ құбырларының 10715 км шақтысы қолданылады. Әйтсе де iшкi және халықаралық нарықтарға мұнайды жабдықтауға қатысты шешiлмеген мәселелер орын алып отыр. Мәселелерге қатысты iшкi нарықтар, қорлар және мұнайдың негiзгi өндiру көлемдерi көпшiлiк батыста жұмылдырған, осы уақытта (iрi қалалар және өнеркәсiптiк орталықтар оның тұтынушылары) болған оңтүстiк-шығыс және индустриалды солтүстiктерде болатындығында. Кеңес одағында мұра ретінде экономикалық жүйенi, мұнай өндiрiлетiн батыста әлемдiк нарықтарға Ресей арқылы тасиды, Сібірден iшкi қажеттiк шығыста импорттықжолмен қанағаттанады. Бұдан басқа, қазiргi құбырлардың көпшiлiгi бiрнеше он жылдықтар артқа құрастырылып және тәуелсiз мемлекет Қазақстанға емес, бұрынғы кеңес одағының мақсаттарының iске асыруы үшiн арнайтын болды. Сонымен бiрге, пайда болатын ахуалдың жақсартуына бағытталған қазiргі бiрнеше жобалар әр түрлi даму кезеңдерге өте түбегейлi олардың iшiнен (КҚК) Каспий құбыр консорциумының құбыры болып табылады.

Бір жағынан шығыста орналасқан құбыр Омбы-Павлодар-Шымкент-Чарджоу елді солтүстіктен оңтүстікке кесіп өтеді, дегенмен құбырлардың көпшіліктері елдің батыс бөлігінде болады.

Омбы құбыры бiр жағынан орналасқан шығыста - Павлодар - Шымкент оңтүстiктенi солтүстiктен елдi, құбырлардың дегенмен көпшiлiктерiн кесiп өтедi ел батыс бөлiкте болады. Қазiргi мұнай құбырлары қазақстандық мұнай өңдейтiн зауыттардың (Атырауға, Шымкент және Павлодар) үшеуінің бiреуіне мұнай, оңтүстiк ресейлiк немесе украина НПЗ-дарына, сонымен бiрге әлемдiк нарықтарға апарып салады. Қазақстандық мұнайдың тасымалдаулары негiзгi халықаралық экспорттық Атырау- Самара құбыры болып табылады. Ол бойынша 2001 жылда мұнайды рекордтық көлем тербетiп жiберуге жоспарлаған -13 млн. т (1999 жылмен салыстырған күнде10, 5 млн.т,және 2000 жылы, 7 млн.т тасыған). Мұнайдың бір бөлігі (2001 жылда 1, 2 млн.т көлемде жоспарлаған) содан соң (Махачкала құбыры - Тихорецк) Әзiрбайжан құбыр жүйесiне толтыратын Бакуге дейiн (баржаларда) теңiзбен тасиды. Қазақстандық мұнайдың едәуiр бөлiгі басқа батысқа темiр жол көлiгiмен әкелiнедi.

Қосымша әдебиет: 2. [141-146 ], 3. [160-166 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Жергiлiктi құбырлардың ерекшелiгi?

2. Ішкi құбырлардың жұмысынақандай қағидалар негiзделген?

3. Аймақтық құбырлардың жұмыс тәртiбi қалай iске асады?

Дәріс №6. Теңiз шельфiнде ұңғымаларды бұрғылаудың қазiргi техника және технологиясы

Теңiзде (ИГҰ) инженерлiк-геологиялық ұңғыма көмегімен бұрғылауы – мұнай мен газ ұңғымаларын бұрғылау, электр станцияларының келуі, порты, жағаны бекiту орыны, тiрек негiздерін жобалау және олардың құрылысы үшiн зерттеу әдiстері iздеулерде.

Теңiзге ИГҰ бұрғылау технологиясының эволюциясы көбiнесе механикалық тасымалдау, ұңғымалармен бұрғылау үшiн қолданылатын техникалық құралдарды тарату әдiстері ойдағыдай жүредi. Мұны формалдық тұрғыдан қарағанда геологиялық дерек инженерлiк iздеулерді қажет етпейді және бұрғылау экономикасының нәтижесi жоғары. Ең маңызды мәселелері алдымен гидрометеорологиялық шарттардың көмегімен бұрғылау жабдығын орналастыру, бұрғылау процесінiң тәуелдiлiгi үшiн бұрғыланатын жыныстардың су кезінде ұңғымаларды арнайы негiздермен қажеттiлiкпен қолдануы.

Сапаны жоғарылатуының әдiстері: ұсынылған тиiмдi әдiстер; бұрғылау тәртiптерiн анықтауы бойынша зерттеулердiң кешенi; теңiзде инженерлiк-геологиялық ұңғымалармен бұрғылауды өткiзу есебiнен болған экономикалық нәтижелiлiктi; мамандандырылған технологиялар және техникалық құралдарды жасаулар.

Бұл жұмыстарды орындау, зерттеу, орнын толтыру ұзақ мерзiмдi мемлекеттiк бағдарламаларында минералды сипаттағы салалық және мемлекеттiк мәндердiң есептерiнiң шешiмiне бағытталған. Жаңа техникалық құралдар мен теңiздегi геолог-барлау жұмыстарының технологияларының өңдеуi бойынша 2005-2020 жылдар аралығы, салалық бағдарламалардың 2003-2015 жылдарында осы мерзiмге шикiзат база ретінде қалыптастырылған.

Теңiзге ИГҰ бұрғылаулар үшiн негiзгi мәселе бұрғылау негiзін таңдауы болып табылады. Балқымалы жүзу құралымен жұмыс істеу барысында ИГҰ үшін қиыны сапалы тесу. Экономикалық пiкiрлер бойынша бұрғылау барысында тесу үшін нүкте орнын анықтау және оны тұрақтандырудың күрделi динамикалық жүйелерi бар.

Биiк жерден көздің нүктесімен нақты дерек алу ИГҰ үшін ұтымды негiзге арқа сүйейтiн. Технологиялық үдерiстерде бұрғылау кезінде теңіз бетіндегі толқынды неатативті негіздермен ықпалдайды.

Бұрғылау негiздерiне сүйенер болсақ теңiз түбiнде ең үлкен әрі өздiгінен көтерiлетiн сырғымалы тiректер (ӨКСТ) болады. Олардың конструкциялары қымбат, қолдану мүмкiндiгі теңiз тереңдiктерiнде интервалымен аз шектелген. Мысалы, 10-20 м тереңдiктен 100 м тереңдiкке дейiн ИГҰ мен бұрғылау үшiн Астархан қаласының кеме жасайтын зауыт мәлiметiніне сүйенсек ӨКСТ 6 миллионнан астам АҚШ долларын құрайды.

Қазiргi негiзгi идеялар: тірек (моно - тiрек) түтiк тәрiздi бiр тізбекті (МТ) негiз теңiз түбiнде инженерлiк-геологиялық ұңғымалардың көмегімен тесіледі. Оған орнатылған бұрғылама станокпен жоғарғы аяқ теңiздiң үстiнде жартылай биіктікке шығып тұрса, төменгiсі – түбiнде тұрақталады.

Өзіндік платформасы бар, әр платформа екi футбол алаңдарынан тұрады. Бiр алаңда бұрғы мұнарасының ісімен жүредi, екінші алаңда әкiмдiк- тұрғын аймақты болады. Алаңдар үш тараптан өлкелерге дейiн орналасқан. Бұл жерде тұрмыстық бөлмелер, бригадирлар, прорабтар және ұсталардың каюталарын таратып салып қоятын жайлы үйлер, сонымен бiрге асхана демплып отыратын орындықтар бар.

Ұқсас платформалар әртүрлi конструкцияларды иемдене алады. Бiрі мұнайды анықтауда оңтүстiк Каспий теңiзiндегi, басқа солтүстiк немесе елдiң шығысында және үшiншiсі платформаны Балтикада орнатады. Бұл жерде ең қауіптісі үлкен тереңдiктер, мұзды алаң, жиi теңiз дауылдары. Жақсы тұрақталған платформалардағы ең тиімдісі - жартылай суға бататыны. Оларды бұрғылауды орындарға үлкен баржалармен сүйрейдi. Олар бұл жерде төменге өз аяқтарын тірек ретінде қолданылады. Толқын болған жағдайда платформалар теңіз бетіне жай көтеріледі. Мұндай платформа бұрғылау жұмыстарын аяқтау барысында басқа ауданға ешқандай машақаттсыз ауыстыра алады. Фин Турка қаласында 1987 жылдың қаңтарының басында сирек кездесетiн кеме Трансшельф суға түсiрілген. Ол өзі шығарған мұнайды өзі тасымалдайды.

Жаңадан шығарылған ұзындығы 173 м енiмен 40 м үлкен кемелер қатар тұрып жұмыс істей алады.

3-сурет. Теңізде бұрғылауға арналған бұрғылау қондырғысының түрлері

«Трансшельф – бұл әлi қуатты кеме жасайтын техникасы бар кеме жөндейтiн док. Күрделi кеме шаруашылығын қолдану кезiнде, секторлар тексерісті компьютер көмегiмен жүргiзiледi, соның iшiнде жүктi палубаға орналастырады. Теңiздегi бұрғылаудың тағы бiр әдiсі – мамандардың тiкелей бұрғылау кемеден жіберуі.

Мысалы, мұхитта бұрғылауда жер бұрғышыларында жай ғана қажетсiнбейтiн арнайы шара қолдануға тура келедi. Райзер бұл жерде болаттан жасалған тұрбаларды кемеден түпке дейін ұзын бағана қылып түсіруді райзер деп атайды. Олардың қабырғаларының жуандығы – 20-шақты миллиметрлер; мынадай қоршаған ортаның әсерiнен бұрғылау құралын сақтау қабілеті берiктiктігінің жоғары екенін көрсетеді. Мұнай өнiмдерiнiң ластануынан мұхитты қорғап қалу тиімділігі төмен.

Мұнда адамдардың мұхитқа және жұмысқа арақатынастары үйреншiктi. Превентер көптеген ахауларға ерекше және тура есептелінген. Егер болжамаған жерден дауыл болып кеменң жұлып алып кетсе, ұңғыманы тығындап үлгеруіміз керек қой. Мұндағы превентор осы мәелелерге лайықтап таңдалынады. Бұл жерде ең күрделісі превентордың тығыны.

Бұл құрылымының ұзындығы 18 м, кем дегенде 150 тоннаны құрайды.

Қосымша әдебиет: 2. [141-146 ], 3. [160-166 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Теңiздегі (ИГҰ) инженерлiк-геологиялық ұңғыма.

2. Сапаны жоғарылатуының әдiстері.

3. Теңізде бұрғылауға арналған бұрғылау қондырғысының түрлері.

Дәріс №7. Мұнай газ жабдықтарына арналған перспективті конструкциялық және жанатын-майлаушы материалдар

Химия және мұнай машиналарын жасау бұйымдарының сенiмдiлiгiне тән технологиялық орталар, мұнай және химиялық өндiрiстердiң коррозияға белсендiлiгiмен шартталған. Мысалы, химия өнеркәсiбiнде жабдықтардың мезгiлсiз істен шығуы 100 себептен 57 жағдайда коррозия болып табылады.

Химия және мұнай жабдығына кепiлдiк берiлген қызмет мерзiмiнiң қамтамасыз етулерi үшiн: олардың жылу өңдеуi, дәнекерлеудiң жоспарлалатын тәртiптерiнiң есепке алуы, тоттану төзiмдiлiгiне, конструкциялық материалдармен жабдықтың жасалуында сынақ өткiзедi.

Коррозияның теорияларына сәйкес терең өңдеуде соңғы жылы жеткiлiктi компьютерлердiң қолдануы, материалдардың таңдауы барысында нақты эксперименталдi мәлiметтер және барлық сұрақтар негiзiнде химия жабдығының жасауында шешіледi.

Мұндай жолдың қажеттiлiгi тағы басқа қоспалардың, түрпiлi бөлшектердің, соның ішінде: маркадағы құрам, температура, технологиялық ортаның орын ауыстыру жылдамдығы, коррозия процесстерi, жылу өңдеуi және көп басқа факторлар. Көптеген шарттардағы жабдықтың тоттану төзiмдiлiгiнiң теориялық есептеуi тек қана материалдардың алдын ала таңдауы үшiн қолданылатын бағаны таңдау және сынау нәтижелерiнiң негiзiнде жүзеге асырылады. Тоттану сынақтарының әдiстерi, келесi кестедегі (1-кесте) сынауларды ескередi.

1-кесте

Материалдардың тоттану сынақтарының әдiстерi

Сынақ түрі	Шарты	мақсаты
Пайдаланушы Зертханалық	Жұмысты Табиғи Үлгі жасайтын Жылдамдатылған	Материалдардың ұзақ уақытқа жарамдылығының анықтау. Материалдардың сапасын бақылау. Сыртқы әсер ететiн факторларды зерттеу. Материалдың ұзақ уақытқа жарамдылығының болжауы. Әсер ететiн факторларды зерттеуi. Материалдардың сапасын бақылау. Материалдың салыстырмалы сапасын бақылау. Тоттану төзiмдiлiгiнiң алдын ала бағасы.

Химия жабдығы үшiн металлдар сынауға, коррозияға шыдамды болып, келесідей бөлінеді:

1) Үлгiлердiң тоттану сынақтары:

а-в зертханалық шарттар (сынау аппаратурасы, колбалар, бачоктердегi);

б-в зертханалық қондырғылар, өндiрiстiк процесстер;

в-в жұмыс iстейтiн өнеркәсiптiк жабдықта үлгiлердiң орналастыруы;

2) Электрохимиялық өлшемдер үшiн (потенциостаттар, гальванометрлер тағы басқалар) материалдар лабораториялық сынақтар коррозияға шыдамды құралдар арқылы.

3) Жеке түйiндердiң жұмыс iстейтiн жабдығындағы сынаулар.

4) Оның коррозия күйiн тексеру үшін жұмыс iстейтiн жабдықтың тоттану төзiмдiлiгiнiң бағасын құралдар арқылы. Коррозияның (аралық, коррозия жарылуы) қауiптi түрлерi, қабырғаларының жуандығы тексеруде анықтайды.

Жабдық коррозиясының жылдамдығын бақылаудың үздiксiз әдiстерiн қолдануларды соңғы жылдары тапты. Оның екi әдiстердi өте кең қолданады.

Бұл әдiс коррозияның жылдамдығы тексерiп және iс жүзiнде лезде оның мәнi алуға үздiксiз мүмкiндiк бередi. Өлшемнiң коррозиялары потенциалдың арқасында аз жылжуына сонымен бiрге электрохимиялық жүйеде маңызды өзгерiстерге алып келмейтінін дәлелдеді. Әр түрлi металлдар және балқымалардан жұмыс электродтары үшiн қолданылатын әдiс арқылы поляризациялық кедергiден алынатын нәтижелер (поляризациялық қисықтардың гравиметриясы, экстраполяциясы) басқа әдiстердiң нәтижелерiмен жақсы түзіледі. Адсорбциондық ингибитор болатын қышқылдардағы жұмсақ болат дегенмен бiр қатар жағдайда; аз қоспалы және тот баспайтын болаты теңiз суында болады.

Нашар майлаушы материалдар.

Отындар және майлаушы материалдардың негiзгi массасын мұнайлардан iстеп шығарады. Мұнайларына физикалық және химиялық қасиеттеріне байланысты оның өңделуi өте тиiмдi бағытта. Мұнай құрамына көмiрсутектердiң үш негiзгi сыныптары кiредi:парафиндi, нафтен және хош Қазiргi зерттеулерде мұнайдан жанармай алуының әдiстерi физикалық және химиялық жолмен алынады. Физикалық әдiстерде, көмiрсутек мұнай құрамын бұзбай, тек қана әр түрлi дистилляттар қайнау температурасы кезінде бөлiнеді. Көмiрсутек құрамы химиялық әдiсте өзгередi және бастапқы шикiзатта болмайтын жаңа көмiрсутектер құрастырады.

Қозғаушылардың қондырғылары үшiн келесi маркалардан жанармай шығарылады: «Нормаль - 80, Регуляр - 91, Премиум - 95 және супер - 98. Оларда октандық сандар зерттеу әдісі бойынша анықталған. Бұл маркаларда бензолдың көлемдi массасы 0, 05 % ке дейiн күкiрттiң салмақтық үлесi 5 %ке дейiн азайтылған. Жанармай Премиум - 95 және супер - 98 толық еуропалық талапқа сай жасалынған.

Мұнай өңдейтiн өнеркәсiп үш маркалы дизель отынын iстеп шығарылады: Л - және одан жоғары 0°С тан жазғы ауа температура қолданылады; (осы жағдайда қысқы дизель отыны t_з және t_п алынуы керек), немесе отын деңгейiн қысқы температура алса сонда t_з және t_п алуы керек) осы температурада 3-қысқы маркалар қолданылады. Маркалардың дизель отынындағы күкiрт мөлшерiн қолдануы температурасы 3°С арктикалық 0, 2 % аспағанында - отынның I түрi үшiн және 0, 5 - отынның II түрi үшiн 4 % болады. Дизель отынындағы қажеттiлiктi қанағаттандырулары үшiн 0°С -шi қату температурасы бар отынның өндiру және қолдануы тұтынушының ұсынған температура мөлшерімен рұқсат етiледi.

(ТУ 38.401-58-110-94) дизел экспорттық отыны - 0,2 %-шi экспорт, күкiрт мөлшерiн жабдықтау үшiн қолданылады. Дизел экспорттық отыны дизел фракцияларының су тазартулары күкiрт мөлшерiнің талаптарына сүйене алады. Ұсыныс берушiлердiң талабы бойынша оның сапасын бағасы емес, дизель индексі анықтайды.

Гидравликалық жүйелер мен гидромеханикалық берiлулер үшiн жұмыс денесiмен оңай жылжитын және iс жүзiнде қызмет көрсетуде сығылмайтын сұйықтықты гидравликалық майлар деп аталады. кейбір шарттарда олар +70-тан –40°С температурада жұмыс iстейдi, қысымы 10 МПа жетедi. (5, 7, 10, 15, 22, 32) тұтқырлықтың сыныптары кинематикалық тұтқырлықтың мәндерiне байланысты орнатылған. Гидравликалық майларды қолдану кезiнде ол қасиеттерi бойынша топқа жiктеледi. В тобының майы су жүйелерi үшiн қоспаларсыз келеді және 15 МПа дейiн қысыммен жұмыс iстейді. Топтың майларының барлық түрлерi 25 МПа дейiнгі қысымда жұмыс iстейтiн үрлегiштерi бар су жүйелерi үшiн коррозияға қарсы қоспалармен әзiрленеді

Гидравликалық майлардың келесi маркаларын шығарылады: май, ұршық АУ(МГ- 22 - А); гидравликалық май АУП (МГ - 22 - Б); гидравликалық май ВМГЗ (М - 15 - В). Автокөлiктердiң гидромеханикалық берiлуi үшiн майлардың үш маркаларын iстеп шығарды: «А» марканың майы, «Р» и МГТ маркасының майы.

Негізгі әдебиет: 3. [111-146 ], 4. [100-161 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Қазiргi конструкциялық материалдардың ерекшелiгiне неде?

2. Отын не себепті бензин күш беретiн қондырылғылар үшiн өндіріледі?

3. Отын не үшін дизел күш беретiн қондырғылар үшiн өндiрiледі?

4. Қазiргi гидравликалық майлардың ерекшелiктерi неде?

Дәріс №8. Қазақстандағы мұнай және газ машина жасаудың перспективті жетілуі

Қазiргi Қазақстанның дамуының негiзгi бағыттарының бiрi бiртұтас мемлекеттiк стратегияның қалыптасуы болып табылады. Жоғарғы технологиялардың енгiзуде конструкторлық бюролардың желiсi бойынша инновациялардың қолдау шартына бағытталған.

Бүкiл әлемдiк банк өткiзiлген талдау процесінде З% көрсетедi. Қазақстандық кәсiпорындар жаңа технологияларды енгiзу үстінде, бұл секторда негізгі істі табушылар тау-кен және мұнай газды секторлар. Бұл жерде шығындардың барлығы тек қана 25% - құрайды. Санақ бойынша Қазақстан Республикасының агенттiктерi 2007 жылға арналған инновациялық өнiмнiң өндiрiс көлемi 227,1 миллиард теңгені құрады. Бұл өндіріс көлемнің 2,95% өнеркәсiптiк жинағы құрайды. Негiзгi қорлардың орташа жұмыс жасау мерзiмдерi өңделетiн өнеркәсiптің 17-20 жылын құрайды. Әлемде осы уақытта толығымен жабдықтың алмастыруы 5-7 жылдар мерзiм ішінде болады. Қазақстандық кәсiпорындар ескі жабдықтармен жұмыс iстейді. Ескi жабдықтағы жұмыс айтарлықтай отандық энергия сыйымдылығын орташа есеппен алғанда 30% үлкейтедi, бұл көрсеткіш дамыған елдерге қарағанда жоғары.

Iшкi факторлардың қатары төмендесе саланың дамытуын бөгелтедi. Ішкi және сыртқы нарықтарды өткiзудiң мүмкiндiктерi бар. Бiрiншi кезекке қолданылатын төмен сапалы материалдар жатады. Оларға мұнай газ машинасын ауыстырулар, номенклатурасына сай емес шығарылған мұнай және газ саласындағы жабдықтар. Кейбір талаптарды қамтамасыз етпейтін жабдықтардың өсуі осы кезде байқалады. Тізіммен шығарылатын жабдықтар жеткілікті және оның көп бөлігі ескі болып табылады. Өте ескі жабдықтарды жаңарту барысында соның ішінде:

• мұнай газ кәсіпшілігінің станок качалкалары. Олардың тиімділігі жеткіліксіз, серпуі аласа болып келеді;

• бұрғылау қашаулары ұңғы технологиясының жүйесі;

• коррозия орталары үшiн жүйенiң мұнай өңдеуге әсері.

Осы ақауларға қарсы жұмыс нәтижелілігі шетел нәтижелілігі 700 күннен асады, ал отандық 300-400 күннен асды.

Отандық шарошкалық қашаулар 3-4 есе жоғары, бiрақ интервалды бұрғылауда 5-10 есе жоғары.

Мұнай және газ кешені – отандық өнеркәсiптiң шығаратын өнiмін стратегиялық маңызды өткiзу нарығы болып табылады. Қазақстанда бүгiн мұнайдың тонналары 67 миллион және бұл көрсеткіш 2015 жылы 100-110 млн.тонна табуға болады деп болжайды.

Қазақстан жабдығын сатып алу саласы артта қалады: 2007 жылдың есептеу нәтижесiсiнде 14, 4%-і тек қана жер пайдаланушыларға арналған. Машина жасаудың барлық өнiмдерiн өндiрушiлер де, сатып алушыларда өзіміз. Соның ішінде ТШО, Аджип ірі компаниялар сатып алған соң бағасы төмен болады.

Тек қана мұнай және газ саласының дамыуы үшін Қарашығанақ, ТШО, каспий негiзделедi. Бұл жердегі жабдықтың құны 50-70% құрайды. Бағалар бойынша мамандар сатып алатын Қазақстанның 13 iрi мұнай жобалары бойынша арналған жабдықтар 2,6 миллиард доллармен бағытталады.

Қазақстанның дамуы үшін ДЛ51 мұнай және газдың түбегейлi қорлары болады. Сонымен қатар көлiк, ауылшаруашылық, шахталық, машина жасау өндiрiстері бар.

Ұқсас жүйелердiң енгiзлуi үшін шығын 15-20% ке азайтуға мүмкiндiк бередi. Өнiмнiң құндылығн айтарлықтай жоғарылатады.

Басқарудың осы жүйелерi Қазақстанда тек қана табушы сектор жұмыс iстейтiн шетелдiк капиталы бар кәсiпорындарда ғана ендiрген. Мұндай жүйелердiң енгiзілуі, өңделетiн өнеркәсiптiң кәсiпорындары, олардың құны қол жетпес биiк болып қалады.

Отандық машина жасаудың кәсiпорындары түбегейлi өндiрiстiк потенциал болады және ары қарай дамытуды ойлайды.

Дамытудағы перспективалы бағыттар болуы мүмкiн.

Кем дегенде 10-15 жыл мұнай және газ өсуінің инвестициялық тенденцияларының сақталуын күтедi.

Ендi машина жасау кәсiпорындары осы уақытта 230 аттан астам өнiм шығарылымны меңгерген. Отандық жоспарлы жұмысты мұнай және газды, машина жасауды қолдау мен дамыту бойынша КазМұнайГаздың жетістігі көп. Осы мақсатты игеру бойынша жыл сайын КазМұнайГаз үш жылдық" бағдарламаны өндейдi және бекітедi.

Қазақстан Республикасы мұнай және газ жабдықтарының жаңа түрлерiнiң шығару үстінде. Республиканың көп машина жасау зауыттары, ИСО кәсiпорыны халықаралық стандарттар жүйесін енгiздi. Бұл халықаралық сапа жүйесiнiң сертификаты жаңа импульспен қызмет етедi.

Ары қарай дамыту үшiн Қазақстандық тауар өндiрушiлерге және мүмкiндiк бередi, олар халықаралық нарықта сенiмдi бәсекелеседі.

Қазақстандық машина жасау зауыттарының қабiлетi 60 шақты мұнай және газ кешені үшiн жабдық өндiрiп алу. Ендi бүгiн 30 машина жасау кәсiпорындары әзiрлеу қабiлеті жоғары. Бұл жобаның әзірленуіне мұнай серiктестiктерiнiң көмегімен кейбiр жабдықтар және материалдарды қамтамасыз ету. Жоба солтүстік каспийдің iске асырылуымен байланысты. Мұнай және газ жабдықтарына сұраныстың үлкеюiн күтеді.

Қосымша әдебиет: 4. [11-106 ], 9. [100-141 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Мұнайгаз экономика секторының алдында қандай стратегиялық мақсат қойылады?

2. Дербес технологиялық тағайындалудағы жылдам қайта құрылатын кешендерiнiң жасалуы.

3. Осы уақытқа өнiмнiң аттарының неше шығарылымы бар.

4. Жоғары қысымдарды қолданып технологияны және жабдықты игеру.

Дәріс №9. Сағалық жабдықтарды конструкциялау саласындағы перспективалы өңдеулер

Фонтандық арматураны қолдану кезiндегi бағананың байламы, ұңғыма жабдығының iлiп қоюы (сорапты-компрессорлық құбырлар тізбегі), мұнай және газды ұңғымалардың сағалық герметизациясы үшiн арналған, қажеттi технологиялық операцияларды өткiзу, жұмыс ортасының ағынын реттеугебайланысты.

4-сурет. Сағалық фонтандық арматура стандарт бойынша API 6A.

Стандартқа сәйкес ұсынылатын материал API6A. Материалдың сыныбы бойынша API 6A: АА, ВВ, СС, DD.

Сағалық жабдықты қолданулар осы кезеңде (4, 5, 6-сурет) тiптен әр түрлi перспективалы конструктивтiк шешiмдерде болады. Мысалы, саға жабдығы ағынды ұңғымалар және айдағыш ұңғымалардағы мұнай өнімі үшiн қолданыла алады. (4-сурет) арматура ұсынылатын сағалық тәртiптердегi ұңғыманы пайдалануға мүмкiндiк бередi: су астындағы және штанга сораптарыкөмегiмен фонтанды, айдағыш, жұмыс ортасының тартып шығарулары; температурасы әр түрлi климаттық аймақтардағы қоршаған орталары –60-тан +50⁰С-қа дейін және 90⁰С жұмыс ортасының температурасымен.

5-сурет. Электрлі батпалы сорабының сағалық жабдығы және фонтандық арматура (алдынан қараған көрінісі)

(а. submersible well head equipment н. mariner Воhrlосhаbsсhlu Unterwasser-Sonden - kopfausrustung equipement de tete du puits sous-marin . equipo submarino de boca del pozo) – су асты мұнай және газ ұңғымаларын пайдаланудың герметизациялығы және шегендеу құбыр тiзбегiнің құрылымдары үшiн керек техникалық құралдар кешені. Су асты жабдық устьевоесi ұңғымаларды бөлетiн бағанмен құрылымдарды қосу үшiн шегендеу құбыр тiзбектерiнiң жабдығы және су асты фонтандық арматурасынан тұрады. Осы жабдыққа кіретін колонна және аспалы бастар, тұрба аралық кеңiстiктердiң герметизациясының түйiндерi (6-сурет) негiз қосады.

Су асты атылуға қарсы жабдық колонна басы мен фонтандық арматура проточкалармен жабдықтаған. Герметизацияның түйiндерi бар комплектiндегi техникалық бағанасы бар және оны қолдану кезiндегi бағаналарының байламдарын қамтамасыз етедi. (СФА) су асты фонтандық арматурасы су асты құбырына ұңғыманың герметизациясы, оның жұмысының тәртiбiнiң реттеуi және мұнай газ өнiмдерiнiң бағыты үшiн құрылымдар блогы болады. СФА рама жапқышынан, (СКҚ) сорап-компрессорлық құбырлардан, жапқыштардың блогiнен, басқаруды электрогидравлиялық коллекторынан, буферлiк бөлiктен тұрады. 7-суретте теңiздегi тiк құбырлардың төменгi қосылуы үшiн, арматура, босату желi, электрогидравлиялық шланг, кабел.

6-сурет. Байлану қондырғысы

СФА бетiне көтеру үшiн босату желдерi мен сызықтардың ажыратуысыз тiк гидравликалық қосқыштары болады. Электрогидравлиялық коллектор СФА құрастырылады, дегенмен ол бөлек тұрғызылу керек.. Фонтандық арматурамен басқару платформалардың дистанциялық iске асуына жол береді.

Су асты жабдығы бұрғылау ұңғымақларын пайдалану әзiрлеуiн мына процессте бекiтедi: ұңғыма сағасын байланыстыруда жабдықпен жабдықталады; сынаудың барлық процесстерiн аяқтауынан кейiн дiңгектiң құрылысын тығыз бекiтедi; атылуға қарсы жабдығын бөлшектейдi. HKTның пайдалану кезінде ұңғымаларды әзiрлеудiң және бекiтпемен бекiтедi. Басты бағанасы бар катушканың тығыз бекiтiлгенiне сынау жүргiзiледi, бұрғыламаның атылуға қарсы жабдығы ағытылады және HKTтың көмегімен жалғастырады. Бұл ұңғыма жабдығының түсiруi бойынша жұмыстардың қауiпсiз өткiзуiн қамтамасыз етедi.

7-сурет. Электрогидравлиякалық кабел

Әдебиет: нег.: 4. [11-106 ], 9. [100-141 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Ұңғы сағасы жабдықтарын конструкциялауда қандай жаңа бағыттар бар?

2. АРI6A стандарты бойынша саға жабдықтарының конструкциясында қандай ерекшеліктер бар?

3. Су асты сағалық жабдықтар.

4. Ұңғыларды қайта іске қосу дегеніміз не?

Дәріс №10 Сорап жабдықтарын конструкциялау саласындағы перспективті өңдеулер

Қазiргi шарттардағы үшпоршенді сораптардың конструкциясының бұрғылаулары өндiрiстiк шарттардағы үстем болатын жағдайда орналасады. Бізге танымал, өндiрiстiк шарттарындағы өзiн ұсынған бiржақты әсерлі үшпоршенді сораптарының үлгiсі жетілдіруде.

Үшпоршенді бұрғылама сораптары мұнай және газға барлау және қолдану кезiндегi ұңғымалардың терең бұрғылау процессінде көбiнесе бұрғылама ерiтiндiсін беру үшiн арналған. Көлденең,кривошипті бiржақты әсердiң конструктивтiк орындауы бойынша үшпоршенді бұрғылама сораптары келесi өлшемдi қатарлар шығарылады: НБТ-475L, НБТ-600L, НБТ-750L, УНБТ-950, НБТ-1000L, НБТ-1180L, НБТ-1200L

8-сурет. Үшпоршенді бұрғылама сорабы НБТ-1000L

УНБТ - 950 түрдiң сораптарының конструктивтi жетiспеушiлiктерiнiң жоюы бойынша жұмыс 10 жылдар бойы өткiзiлiп, бiтiрген және УНБТ - 1180 пайдалану соңғы 30 жылда айқындалған. Нәтижеде НБТ- 1000L және НБТ - 1200L сораптары конструкциясы жасалған, апатты болдырмайды және қолдану сапаларды жақсартады. Цилиндрлiк роликтерi бар подшипниктердi қолдану трансмиссиялық біліктеріне кепiлдiк берген шеврон тiстi буын қоюды қамтамасыз етедi.

9-сурет. Трансмиссиялық білік

Дәнекерленген – құйып жасалған иiндi білік қақталған білікке алмастырылған. 10-суретте сораптың корпусында кривошипті-жорғалағыш механизм көрсетiлген және оның подшипник тiректерiнiң бекiткiшiнің конструкциясы сақиналық жонып өндеулерiнде тетiк арнайы сектор қосымша беттерiнде қойылған. Подшипник тiрегiнiң бекiту конструкциясы артынан айнымалы жүктемелердiң әсерiмен бекiткiштердi тоғысқан жердiң ашылуы және бұлғақты подшипниктерiнiң кездейсоқ қирату мүмкiндiгі геометрияның жоғалуы толық шығарады.

Гидравликалық бөлiктiң конструкциясы қолдануы нагнеталды коллекторды шығарады.

10-сурет. Бұрғылама сораптың ерiксiз иiндi білігі

Кiрiс және шығатын клапан қораптары гидравликалық блоктың корпусты бөлшектерi мықты қақталған, балқытып қаптастырудың әдiстерiмен ұшырайтын жөндеуге орындағалған.

Гидравликалық бөлiктiң сорап конструкциясы (11-сурет) тура өтетiн қораптарының алмастыруын өндiрiп алуға мүмкiндiк бередi және УНБТ- 950, УНБТ - 1180L – қандай болмасынсыз станина және раманың қайта жөндеулерi бейнеленеді.

Жунли-Нефтемаш зауытта бұрғылама сораптардың екi сериялы бұйымдарын шығарылады - 3NB топтама және F топтамасы, стандарттары және жасау және пайдаланудың өзiндiк құндарымен өзгешеленеді.

3NB топтаманың сораптары (си) шаралардың метрикалық жүйесi бойынша Қытай ГОСТ талаптарымен сәйкес iстеп шығарған, жасау және пайдалануды өзiндiк құнмен, оңайлықпен және қызмет көрсетуімен бейнеленедi, олар таза қытай сораптары болып табылады.

11-сурет.Бұрғылама сораптың гидравликалық бөлiгi

8-кесте

3NB топтаманың бұрғылама сораптарының үлгi және техникалық мiнездемелерi.

Моделдің параметрлері		RL3NB-350	RL3NB- 500	RL3NB-600	RL3NB- 800	RL3NB-1000D	RL3NB- 1300D	RL3NB-1600
1		2	3	4	5	6	7	8
Орындалуы		Көлденең, үш цилиндрлi, поршень, бiржақты әсердiң орындауы.
Кіретін қуат, кВт/л.с.		257/350	368/500	441/600	588/800	735/1000	955/1300	1176/1600
Поршень жүрісі, мм		180	180	196	273	273	305	305
Минутына екi есе шығын жүрiстерiнiң саны		130	120	135	130	125	120	120
Тістегірішті берілістің беріліс саны		4,483	4,696	4,696	3.482	3,482	3,657	3,657
Трансмиссиялы біліктің айналу жиілігі, об/мин		582,8	563,52	633,96	452,66	435,25	438,84	438,84
Диаметр всасывающего патрубка, мм		203	203	203	254	254	305	309
Диаметр нагнетательного патрубка, мм		76	83	83	101	101	101	128
Габариттер, мм	ұзындық	3600	3600	3600	3900	4600	5050	5500
	ені	2080	2230	2230	2155	2240	2450	2822
	биіктігі	2015	2080	2080	2052	2052	2625	2660
Масса, кг		8058	9484	11000	17200	18000	23000	27100

(12-сурет) F топтамасының сораптары API Spec 7K ағылшынша шаралардың жүйесiне стандарттың талаптарымен сәйкес iстеп шығарған, жасау және пайдалануды биiгiрек өзiндiк құнмен олар бейнеленедi американдық сораптардың аналогтерiмен болып табылады.

12-сурет. Бұрғылама сорабыныі F және НВ топтамасы

Қосымша әдебиет: 2. [107-111], 7. [10-131]

1. Бұрғылама сораптарының құрастыруындағы қандайжаңа бағыттар өндiрiледі?

2. Бiржақты әсердiң жаңа бұрғылама сораптарының конструктивтiк ерекшелiктерi.

3. Бұрғылама сораптарының шетел аналогтерi.

4. Қытай бұрғылама сораптары.

Дәріс №11. Мобильді сорап жабдығын конструкциялау саласындағы перспективті өңдеулер

Қазiргi мобильді жылжымалы бұрғылама 114 ммнiң (МБУ) диаметрiнiң бұрғылау құралының 3000 м тереңдiкпен мұнай, газ және су және жеке ұңғымалардың бұрғылауы үшiн арналған, суық лиматпен шамалы пайдалануы үшiн жұмыс iстейтiн және құртылған ұңғымалар, iргелi жөндеу және ұңғымақтардың игеруiнен екiншi дiңгектердiң бұрғылауы үшiн.

МБУ 125т қоюды бұл үлгiсiнiң бұрын белгiлi негiздi конструкциясы роторды бұрғылау және қолдану кезiндегi және барлау ұңғымаларының қозғаушылары үшiн арналды. Ұңғымалардың бұрғылауын шартты тереңдiк - (бұрғылауда 28 кг/м бағанасымен) 2700 м.

13-сурет.МБУ 160 жылжымалы мобильді бұрғылама

Қондырғы келесi блоктерден тұрады:

• барлық ашық дөңгелегi жылжытатын шассидағы көтергiш блок БАЗ- 69099, МЗКТ 7003 үлкен жүк көтеретiні;

• мобильді бұрғылама негiздiң жылжымалы блогi және қабылдау көпiрлерi – ОЗТП-84703;

МБУ 160, өз тiлегiмен, қосымша жабдықпен кез келген 15-20 вагон үйлерi кiретiн,соған қоса тұрғын қалашықтың жабдықтауын мүмкiндiгiн комплект жасай алады - асхана, тұрғын үй, душқа түсетiн үйлер, кеңселер т.с.с.

Мысалы, МБУ- 160 конструкцияның ары қарай дамуы бойынша жоба-конструкторлық жұмыстар дамуда, сонымен бiрге мобильді өңдеуге - МБУ – 200 4000 мге дейiн бұрғылауды тереңдiгiн үлкейтуге мүмкiндiк береді.

Мобильді жылжымалы бұрғылама жабдықтың кешенi болады. Барлық жабдық құрама-жинамалы модулдiк блоктерге бөлiнеді.

14-сурет. МБУ125 Мобильді жылжымалы бұрғылама

МБУ жұмыс жасап тұрғанда енге 50 м және 70 м ұзыннынан орналасады жердi қалпына келтiру арналған қиындық бұзудан кейiн азайтуға едәуiр мүмкiндiк береді. Мобильді жылжымалы бұрғылама жабдықтың сапасыИСО 9000 топтаманың стандарттарының жүйесi талаптарға сәйкестейдi. Caterpillar 3406 DITA және MTU қозғаушыларының пайдалануының жанында отын шығыны 20% ұқсас қуаттың тұрақты отандық қоюға қарағанда аз. Бұл атмосфераға зиянды заттарының лақтырулары айтарлықтай төмендетедi. Сәйкесiнше 2,5 рет, күйелер 8 есе аз, тәуелсiз тiркелген лабораторияның аспапты өлшемдерiмен растаған 5,6 рет, көмiртектiң оксидi жан-жақты зерттеген газдардағы азотты диоксидi.

Бұрғылаудың қалдықтарының топырақ қоймаларында тастау ең төменгi болып табылады, өйткенi БРАНДТ фирманың жабдығы және ресейлiк өндiрiстiң центрифугасында бұрғылама ерiтiндiнiң төрт сатылы тазартуы алдын ала өндiрiп алады.

МБУ - 160 монтажға ең төменгi еңбек шығындарының есепке алуымен және көлiктiң кез келген түрiмен тасымалдауға жобаланып iстеп шығарған, соның iшiнде жалпы тағайындаудың автомобилдiк жол-жөнекейлерiне.

МБУ - 160 монтажға ең төменгi еңбек шығындарының есепке алуымен және көлiктiң кез келген түрiмен тасымалдауға жобаланып iстеп шығарған, соның iшiнде жалпы тағайындаудың автомобилдiк жол-жөнекейлерiне. Бұрғылама басқа нүктеге орын ауыстыруға уақыттың нәтижесiнде еңбекақының қорының түбегейлi үнемдеуi бағытталатын 2,5 айларға қарсы 10 күнге дейiн қысқартылған. МБУ-160 пайдаланудың жанында отын шығынының өздiң қазiргi жабдығы қолдану есебiнен 20% ұқсас қуаттың тұрақты отандық қоюлары үшiнi аз. Бұл атмосфераға зиянды заттарының лақтырулары айтарлықтай төмендетедi. Жұмысқа және қызмет көрсетудегi ыңғайлылық 4 адамға бұрғылама бригаданың саны қысқартуға мүмкiндiк бередi.

МБУ үшiн барлық қажеттi комплект жасайтыны тек қана бастаушы дүниелiк өндiрушiлерде алынады:

- жүрiс бөлiгiнiң қозғаушылары – Caterpillar 3406 DITAсерiктестiгi;

- үш баспалдақты тазарту жүйесi – Brandt фирмасы;

- ортадан тепкiш сораптар – Halc фирмасы;

- бұрғылама сораптардың дизель – генератор және ерiксiз келтiрулерi (Mersedes iшкi серiктестiгi) MTU фирмасы.

- белгi телескопиялық

Сору кешенi.

Конструктивтiк ерекшелiк: сорап блогi 4 платформалар, дизелдерден тұрады платформалар бойлай бағытталған. Бұл олар бұзусыз тасуға мүмкiндiк бередi.

Икемдiлiк муфта.

Жаңалық – ерiксiз келтiру схемасы,икемдiлiк муфта да болып табылады. Осы схема лукойловск зауыттың конструкторларының өңдеуiнде болады. Кәдiмгi білікті берiлiс орынына және карданы, турбомуфта және жылдам бекiтiлiп түсетiн икемдiлiк муфталары бар төмендететiн редуктор орнатылған. Бұл салмақ, орын, уақыттың маңызды үнемдеуiн бередi. Бұдан басқа, комплекттегi жинағы сору кешенiнiң тасымалдауы бес тралорейспен iске асады.

Барлық жабдық 10-15 жылдар қызмет мерзiмiмен бояулармен өзi жоғары сапамен тегiстеп сылап боялған. Бұл МБУ түйiндерiнiң қызмет мерзiмiн едәуiр үлкейтедi.

Күрделi климаттық шарттардағы (15-шi сурет) жұмысындағы өздерiн қанағат етерлік көрсететiн 125 және 160 тонналардың гидравликалық жоғарғы ерiксiз келтiрумен, жүк көтеретiнiмен SATVIA (Германия өндiрiсi) мобильді бұрғылама қазiргi техникалы бағдарламалар шеңберiнде.

15-сурет. SATVIA (Германия өндiрiсi) Мобильді жылжымалы бұрғылама

Қосымша әдебиет: 2. [107-111 ], 7. [10-131 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Ресейдегі мобильді жылжымалы бұрғылама құрастырудағы жаңа бағыттар.

2. Жаңа мобильді жылжымалы бұрғылама конструктивтiк ерекшелiктері.

3. Мобильді жылжымалы бұрғылама шетел аналогтерi.

4. Мобильді жылжымалы бұрғылама дамытудың перспективалары.

Дәріс №12. Жоғарғы жетекті бұрғылау қондырғыларын конструкциялау саласындағы перспективалы өңдеулер

Жоғарғы ерiксiз келтiру жүйе (СВП ) бұрғылама қондырғының тетiктерiнiң технологиялық операцияларды бiр қатардың орындау қамтамасыз ететiн принциптi жаңа түрi болып табылады. Жоғарғы ерiксiз келтiру КТО құралдардың кешен жарақтанған механикаландырулары қозғалатын айналдырғыш болады.

Жоғарғы ерiксiз келтiру жүйесі, көлбеген-бағытты және көлденең ұңғымалардың тез және апатсыз бұрғылауға арналған. Жоғарғы ерiксiз келтiру вертлюг функциясы және роторды қоса атқарады, КТО бұрғылық құбырлары бар жұмыс үшiн құрылымдардың кешенiмен орындаудың жанында жабдықталады.

16-сурет. Жоғарғы жетекті жүйені қолданудың артықшылығы

Жоғарғы жетекті жүйені қолданудың артықшылығы:

• бұрғылауда тұрбалардың ұзартуы процесстегi уақыттың үнемдеуi;

• бұрғылау құралының жабысуларын ықтималдықтың кiшiрейтуi;

• ұңғыманың дiңгегiнiң (талқылау ) кеңейтуi түсiру және аспаптың көтеруiнде;

• бұрғылау бағытталған күйiнде ұңғымақтардың сымды дәлдiгiнiң жоғарылатуы;

• бұрғылама бригаданың қауiпсiздiгiнiң жоғарылатуы;

• кедергiлердiң аймақтарындағы шеген құбырларды түсiрудi жеңiлдiк айналу және жуу есебiнен;

• керннiң сапасының жоғарылатуы.

Жоғарғы жетекті келтiрудi мүмкiндiк бередi ол керек жағдайда болмайтын бағыттағы тізбекті бұрады. Бұдан басқа, бұрғылама жұмыс iстегенде жоғарғы ерiксiз келтiрудi бұрғылауды процесс қосымша манипуляциялар және қосымша аспаптардың қолдануының қажеттiлiгiн шығарады. Жоғары жетекті жүйе (ЖЖЖ), көлбеген-бағытты және көлденең ұңғымақтардың тез және апатсыз бұрғылауда ұршықтың функциясы және роторда қоса атқаруға арналған. Жоғарғы жетекті жүйе мұнай және газды ұңғымалар соңғы кезде өте әйгiлi бұрғылау тәсiл болып қалыптасады. ЖЕЖ қолдану көлденең бөлiмшенiң ұзындығы мұнай өндiрiсiндегi қауiпсiздiгiнiң жаңа ережелерiмен не шарт кезiнде ескерiлген 300 метрден астам құрайды. ЖЖЖ тiк және көлденең ұңғымалардың апатсыз тез бұрғылауын қамтамасыз етедi. Түсiрiп-көтеретiн операциялардың орындауы үшiн құрылымдардың кешенiмен.

Жоғарғы жетекті жүйе (ЖЖЖ) мұнай және газды ұңғымақлар соңғы кезде өте әйгiлi бұрғылау тәсiл болып қалыптасады. Жақын маңдағы шетелдiң елдерiнiң бұрғылау қондырғылары, импорттық та бұл жүйелермен жабдықтайды. Мысалы, мұндай қондырғылары Астархандағы Каспий Шельфте қолданылады.

Жоғарғы жетекті шығаратын өте әйгілі шетел серiктестiктерi американдық Varco және канадалық Canrig болып табылады. Шеген құбырлармен, бұрғы (Top Drive Sistem) TDS жоғарғы ерiксiз келтiруiнiң бiрнеше жүйелерiнiң Varco серiктестiгi, мүмкiндiк беретiн операцияны орындауға шығарады.

Жоғары жетекті жүйесі технологиялық операцияларды бiр қатардың орындау қамтамасыз ететiн бұрғылау қондырғысы тетiктерiнiң принциптi жаңа түрлерi болып табылады. Негiзiнен жоғарғы ерiксiз келтiру КТО құралдардың кешен жарақтанған механикаландырулар сальникпен күш беретiн ұршық жылжымалы айналдырғыш болады.

Бұрғылау қондырғылары жоғары еріксіз келтіру жүйесі дүниелiк тәжiрибедегi кең таратуларды алды. Жоғары жетекті жүйесі келесi технологиялық операцияларды орындауды қамтамасыз етедi:

- бұрғылау кезінде бұрғылау тізбегінің айналуы, талқылауға және ұңғыманың оқпанды кеңейтуiнде;

- бұрғылық құбырларды бұрап алу;

- бұрғылық құбырларыға КТО өткiзуi, соның iшiнде бұрғы бағанасының ұзартуы және бiр тұрбалармен;

- шеген құбыр тiзбектерiнiң түсiруi бойынша операциялардың өткiзуi;

- бұрғы бағананың қайтаруы қозғаушыларды бұрғылауда;

- КТО жанында ұңғымалар және бұрғы бағананың қайта жууы;

- бұрғы бағаналардың әрi берi жүруi және апаттар және кедергiлердiң ликвидiнiң жанында ұңғыманың жууы.

Жоғары жетекті жүйесі жылжымалы бөлiк таль блогiнiң траверсiнде iлiп қойған вертлюгтен тұрады.

Ұршықтың қақпағында екi су мотор орнатылған. Су мотордың шығатын білік редуктор шлицалардың арқасында тұйықтаған. Су моторлардың бiрлерiне орнатылған бұрғы бағананың тоқтатуы үшiн тежедi. Ұшықтың корпусына редуктор арқылы бұрау моментi берiледi құрылым бағдарлаушы рама олардан бекiнедi.

Трубалы манипуляторы керек тарапқа элеватор қопара алады: ұзарту үшiн көпiрлер, шұңқырға немесе басқа жағынанда қарастырылады.

Трубалы қысқышы ұршығының дiңгегi (бұрап шығару) бұрап алу тұрбаның жоғарғы муфтасының айналуынан басып алу және ұстап қалу үшiн уақытында олардан қызмет көрсетедi.

Ниппелмен және ұршықтың дiңгегiнiң аралығында ұршықтың дiңгегiнiң iшкi саңылауын операциясыз үшiн қол шар сияқты крандары бұрап бекiтедi. Қарсылық бiлдiрудi алдында ұршықтың дiңгегiнiң саңылаулары жедел жуу үшiн сұйықтығының қалдықтарының ұстап қалуы үшiн бұрғы бағананың бұрап алуынан кейiн бiр уақытта қызмет көрсететiн (екi есе шығын шар сияқты кран) iшкi превентор орнатылған.

Ұршықтың басы жұмыс сұйығының берiлуi үшiн қызмет көрсетедi – айналмалы және айналмайтын бөлiктi сияқтыға жоғарғы ерiксiз келтiрудi жүйенiң бiр бөлiгiнiң трубалы манипуляторы бұрғылауда бұрғы бағанамен айналатында гидравликалық сызықтар ұңғыманың талқылауы немесе элеватордың ауытқудың тетiгiнiң орнын анықтауында үзбеу.

Штроптың ауытқуының жүйесi қарсылық бiлдiру және ұңғыманың ортасына элеватордың көлiгi үшiн арналған. Штроптың ауытқуының жүйесi бүйiрлеу мүйiздердiң траверс iлiнген штропы болады

Күштік ұршық мұнай және газға ұңғымалардың бұрғылауында iлмектiң функциясын орындайды. Элеватор болғандықтан механикалық қажеттi позицияға әкеледі, оған астында керек емес бұрғы бастаушы тұрба және шұңқыр оның пайдалануында, сонымен бiрге бұрғышының көмекшiсiнiң еңбегiн әлдеқайда жеңiлдетедi. ЖЖЖ бас ерекшелiгі – ұңғыманың сымы құрастыру мүмкiндiгi оны кез келген уақытта, iс жүзiнде бұрғылауды бөлмеу.

Күш беретiн вертлюгтердiң қазiргi конструкцияларының негiзгi кемшiлiгi - биiк құн.

TESCO корпорациясы – өңдеуi бойынша дүниелiк жетекшiсi энергетикалық өнеркәсiптiң жоғары технологиялы салалары үшiн шешiмдердiң инновациялық технологиясымен негiзделетiн.

Майлалып – бұрғылау қондырғысының дiңгектерiнiң ептеген А-тәрiздiлерiне үшiн функциялардың толық жиынымен электр жоғарғы ерiксiз келтiруi. EMI жоғарғы жетекті ұршық электрлі топтаманың ұсынылатын TESCO өте тығызы болып табылады.

Дiңгектер және ашық алдыңғы қыры бар дiңгектердiң ептеген А-тәрiздiлерiне қолдану үшiн арналған. EMI жоғарғы жетекті ұршық сипаттамасы және бұрғылау және ұңғымалардың капремонты үшiн қажеттi труба манипуляторының функциясы қажеттi қамтамасыз етедi.

EMI жоғарғы жетекті ұршық тұрақты магниттерге бiр iлеспе қозғаушысында және сұйық сууымен жұмыс iстейдi. Бұл қозғаушы жинағы 180 кг өлшейдi, 450 а.к. қуатты жетiлдiредi және сенiмдiлiк, ұзақ уақытқа жарамдылықтың жаңа деңгейiн және меншiктi қуатты қамтамасыз етедi. EMI жүйе салқындату жүйесiнiң электр қозғағышын автономды жүйенiң қолдануымен жұмыс iстейдi. Жоғарғы жетекті жүйе бұрғылау қондырғысының жабдықтауды бұзбайды және қатты шарттардағы ұзақ пайдалануы үшiн құрастырған.

Canrig Drilling Technology жоғарғы жетекті ұршықтардың үлгiлерi Canrig Drilling Technology серiктестiк мұнайды олжа және газ үшiн жоғарғы жетекті ұршық бұрғылаудың жүйелерiнiң озып келе жатқан дүниелiк жабдықтаушыларының бiрi болып табылады. Серiктестiк құрғақтау және теңiз орналасқан бұрғы мұнараларының көпшiлiгi үшiн жоғарғы ерiксiз келтiрудiң ықшам және тұрақты жүйелерiнiң толық диапазоны өндiрiп алып, сатып қызмет көрсетедi.

Canrig серiктестiгiнiң жабдығы бүгiн барлық негiзгi дүниелiк мұнайлы-газды жерлерiне жұмыс iстейдi. Серiктестiк өз клиенттерiнiң күтуiн олардың мiнсiз таза өнiмi және жоғарғы жетекті ұршық бұрғылаудың жүйелерiнiң индустриясының алдынғы майданына Canrig ұсынған кiдiрiссiз сервиспен қамтамасыз ете үнемi асып түседi.

Бүгiнгi күнге, СВП Ресейлерде сериялы тек қана бiр отандық кәсiпорын өндiрiп алады - бұл ЖАҚ «Промтехинвест» Санкт-Петербург қаласының. Шетел өндiрушiлерiнен iшкi нарығында, негiзiнде, үш серiктестiк - Canrig, Tesco қатысады. Ескертiлген, ресейлiк нарықта тысқары тағы бiр шетелдiк серiктестiк - Aker Kvaerner жұмыс iстейдi. Мысалы, Мурманск Карск теңiзiнде өзi көтерiлетiн теңiздегi қоюында шельфiнде, құрғақтау норвегиялықтар туған жерлерiнiң өңдеуi үшiн СВП қояды.

Негiзiнен, Ресейдегi басында 2000-шi жылдары СВП өндiрiс жақында салыстырмалы түзiлдi. Уралмашзавод алаңда бiрiккен машина жасау зауыттары серiктестiктi 2002 жылда отандық өндiрiстiң СВП бiрiншi тәжiрибелi үлгiнiң көрсеттi - СВП - 320.

Қосымша әдебиет: 5. [101-117 ], 7. [18-31 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Бұрғылау қондырғысының жоғарғы күш беретiн ерiксiз келтiрулерiн коснтрукциясы.

2. Бұрғылау қондырғысының жоғарғы күш беретiн ерiксiз келтiрулерiнiң әр түрлi түрлерiнiң конструктивтiк ерекшелiктерi.

3. Бұрғылама ауыздардың жоғарғы күш беретiн ерiксiз келтiрулерiн шетел аналогтерi - жаңалықтары

4. Бұрғылау қондырғысның жоғарғы күш беретiн ерiксiз келтiрулерiн дамытудың перспективалары.

Дәріс №13. Ортадан тепкiш сораптты қондырғыны (ОТСҚ) конструкциялау саласындағы перспективалы өңдеулер

Ортадан тепкiш сорапты қондырғының (ОТСҚ) конструкцияның өңдеуiн мәселенiң өзектiлiгi мұнай компаниясының басты көпшiлiгiнде болып табылады. Механикалық қоспаларды зиянды ықпалданғы (ОТСҚ) электр ортадан тепкiш сораптарының орнатуын қорғаудың мәселелерi бiр негiзгi осы тұрғыда болып табылады. Мысалы, өнiмдi 40 % барлық әлемдер ұңғымалардың пайдалануының жанында механикалық қоспаларды ықпалмен күрестiң әдiстерiнiң қолдануы талап етедi. Ұңғымаға механикалық қоспаларының шығарудың тексермелетiн шарттарында қолдану кезiндегi бағананың компоненттерiнiң тозуы шақырады және жұмыстардың қымбат бағалы ремонтына жиi өткiзуi талап етедi.

Негiзгi құрайтын механикалық қоспалармен - сұйықтар кәсiпшiлiк құбырлар бойынша болатын және қопарылатын, бекiтiлмеген пропант жыныс түзушi компоненттер, жабдықтың металлының тоттану өнiмдерi және құбырлар, сұйықтардың өзара әрекеттесуiнiң химиялық реакциялары нәтижеде құрастыратын қатты заттар болып табылады. Суспензияның тұтқырлығын жоғары ғана емес, бұл құбылыс сипаттайтын заңды өзгертедi де қатты бөлшектердiң сұйықтың көлемiнiң бiрлiгiндегi мазмұн береді.

Айта келгенде, сұйық – қоспа құмды қабаттағы құбылғыш негативтi фильтрлеу сияқты ықпал етедi, сол сияқты ОТСҚ ұңғымалардың пайдалануына.

Кәсiпшiлiк тәжiрибедегi тарату ең үлкен сүзгiш элементтер және әсердiң гравитациялық түрiнiң сепараторларының қолдану негiзделген Эцн қабылдаудағы механикалық қоспаларды шектеудiң әдiстерiн алды. Лабораториялық шарттардағы бұл құрылымдардың жұмысының талдауы және өндiрiстерде ОТСҚ сұйыққа қатты бөлшектердi бөлiмшенiң тиiмдiлiктерiне ықпал ететiн елеулi кемшiлiктер айқындалуға мүмкiндiк бердi. Сүзгiш және ОТСҚ гравитациялық қорғау құралдарының қолдану облысы сұйықтағы қатты бөлшектерiн өлшеммен және санмен шектеледi. Мысалы, тiптi саңылаулардың ең кiшкене размерлерi бар қолдану сүзгi торлары қолдану (75 мкмге дейiн өлшеммен) майда дисперсиялық қатты бөлшектердi зиянды ықпалдан ОТСҚ үлкен дiрiлдеулерге және келесi саңылауларға подшипниктер және су астындағы сору қоюының төлкелерiнiң саңылауларында сұйықпен бiргемен тигiзе алып келедi қорғап қалуға толық мүмкiндiк бермейдi.

Кейбiр қорғайтын құрылымдар манжет түрде немесе пакерлер тығыздағыш элементтерi болады. Қалай тығыздайтын элементтерi бар қорғайтын құрылымдардың кәсiпшiлiк тәжiрибе, қолдануының жұмыстары жанында беттерi олардың аласа тығыздайтын қабiлеттiлiгi артынан көрсеттi ОТСҚ мезгiлсiз ақауларға бұзылулардың нәтижесiнде алып келедi. Қолдану кезiндегi бағананың қабырғаларына жабысудың нәтижесiнде тығыздағыш манжет пайда болатын сирек емес апатқа әкеледі. Гравитациялық ұсталардың тиiмсiздiгi ОТСҚ берулерiн жұмыс аймақта, сонымен бiрге ньютондық емес сұйықтықтарды ағым шарттарындағы сепарацияның гравитацияның аласа функционалдық мүмкiндiктерiмен ескертiледi.

Су астындағы жабдықтың өндiрушiлерi сүзгiш құрылымдардың кең ассортиментiне қарамастан ұсынылатын дәл қазiр, күрделi конструктивтiк орындауларда, мықты және шырын кез-келген функционалдық элементтер тiптi қолдану сору жабдығы қорғап қалуға толық мәнiнде мүмкiндiк бермейдi. Бұл сүзгiнiң бетiнiң сүзгiш құбылғышының тотығуының коллоид бөлшектерi немесе өнiмдерiмен тығындауды облитерацияның құбылысымен расталады. ОТСҚ қабылдаудағы сүзгiқашан сирек емес жағдайлар қолданудың нәтижесiнде облитерацияның себебiн берудi төмендету артынан оның мезгiлсiз ақауында болады.

Сүзгiш элементтер және гравитациялық түрдiң сепараторларының жұмыстары нәтижеде өткiзiлген талдау (мұнай - газ - су) үш фазалық ағындағы қатты бөлшектердi бөлiмшенiң өте тиiмдi әдiсi центрден тепкiш болып табылғанын қорытынды жасауға болады. Центрден тепкiш сепарация гравитациялық нөлдегi еркiн түсу үдеуiнiң реттiң жүздiк артық центрден тепкiш үдеу фазалардың қатты бөлшектерiне бередi. Мұнай өндiрiсiндегi ОТСҚ су астындағы центрден тепкiш газ сепараторының жасауларына дейiн гравитациялық және сүзгi қағида әсерiнiң газ сепараторларын қолданылды. Центрден тепкiш газ сепараторлар еркiн газдың зиянды ықпалынан ОТСҚ өзi сенiмдi қорғау құралдары болып табылады. Олардың жұмысының тиiмдiлiктерi ұңғымалықтағы сораптың ақауына пайдаланудың параметрлерi және жұмыс нәтижелерiне көпшiлiгiнде тәуелдi болады. Алғашқы П.Д.Ляпков дүниелiгi тәжiрибедегi 1951 жылда сынауы сепараторларға гравитациялық және Вихревтiң биiгiрек бөлгiш қабiлеттiлiктерге айтарлықтай көрсететiн су астындағы ортадан тепкiш айырғыш жасалды. Және қолданылатын ұңғымалардағы ОТСҚ көпшiлiк осы шақ су астындағы центрден тепкiш газ сепараторлары болады.

Мысалы, ОТСҚ қабылдауда центрден тепкiш сепарация жобалауда негiзгi қиындық ұңғыманың габариттерi бойынша шектеу болып табылады, қатты бөлшектердi тиiмдi сепарация үшiн бас белгiнiң жер бетiндегi центрифугаларында өйткенi диаметр болып табылады.

Камераның сепарациоялық ұзындықтың есептеуiнiң үлгiсi бiркелкi аз байлағыш ортада ғана емес, кәсiпшiлiк жақын жүрген адам шарттардағы да қатты бөлшектердi дисперсиялыққа байланысты механикалық қоспаларды су астындағы ортадан тепкiш айырғышты жобалауда құрастырылды. Оның негiзiнде 15 мкм-ге дейiн диаметрдi қатты бөлшегi бөлуге болатын 2 м дейiн камераның сепарациоялық ұзындықпен механикалық қоспаларды ортадан тепкiш айырғышты эксперименталдi үлгi жобаланды. Пайдалануды тиiмдiлiк және сенiмдiлiк сепаратордың диаметрiн үлкейтуге айтарлықтай мүмкiндiк берген электр қозғағышымен тартып шығарылатын сұйықпен және ортадан тепкiш айырғышты орналастыруды су астындағы электр қозғағышының айналып өтуiмен, алдында центрден тепкiш сепарацияның өткiзуiмен, сонымен бiрге тұзайырғыш және зиянды газ ықпалынан сенiмдi қорғаудың қамтамасыз етуiмен жетедi.

Қабаттан механикалық қоспаларды қарқынды шығарудың төңiрегiдегi зерттеулерi (орталық - қатты бөлшектердi әлденеше үлкеедi) шығаруды қарқынның қатты бөлшектерінің әсер етуi параметрлердiң өзгерiсiнде көрсеттi; демек, жұмыстың процессiндегi тоқтың жиiлiктерi сору қоюларының iске қосулары немесе үлкеюде, бiрақ механикалық қоспаларды су астындағы ортадан тепкiш айырғышты қолдануды түпкi мақсатты жүйенiң тұрақты ұзақ уақыттық жұмысының жанында түбегейлi оның төмендетуi тұрақты тәртiпке қорытындының тиiмдiлiгiнiң жоғарылатуы және механикалық қоспаларды зиянды ықпал шарттарындағы ОТСҚ пайдалануы болып табылады. Қойылған мақсат келесi шаралардың iске асыруының жанында жетедi: 1) Қабаттан механикалық қоспаларды шығаруды қарқынның қатты қарбаластарынан ОТСҚ қорғауға оның iске қосуында; 2) сепарациялар және қатты фазаны арнайы контейнерде жинақталу; 3) механикалық қоспаларды ортадан тепкiш айырғышты ағын бөлiктегi газды фазасының алдын ала әзiрлеуiне, яғни ұңғымалардың пайдаланулары дәстүрлi схемаға қарағанда екi сатылық газ сепарациясында ОТСҚ қолданып механикалық қоспаларды сепаратордың қолдануында болады; 4) сепаратор қойылған брикеттердiң түрiндегi тұзайырғышты ингибитордың сұйықтарын өңдеуге; 5) тазалалған және қабаттағы сұйықтың гидравликалық бытыратуы механикалық қоспаларды ортадан тепкiш айырғыштың функционалдық мүмкiндiктерiмен қамтамасыз етiлгенi су тығыны есебiнен.

Механикалық қоспаларды бөлiмшенiң центрден тепкiш қағидасының биiк тиiмдiлiгi растаған, жеке алғанда ағынды сораптарды гидроайдап жеткiзудi құрамдағы ОТСҚ күш беретiн станцияның алдында қатты бөлшектерiн бөлiмшесi үшiн қолайлы жер бетiндегi ортадан тепкiш айырғыштың стенд сынауларында. KС-тың сепарациясының коэффициентiнiң ең үлкен мәндерi (fec=98%) пропантадан алынған, йстың (пропант және кварц құмы) механикалық қоспаларды құрамалы сынақтың сепарациясының жанында кемiнде 82 % құрады.

Механикалық қоспаларды су астындағы ортадан тепкiш айырғыштың эксперименталдi үлгiлерi жасалған Ресейлерде зерттеудiң өндіріске жiберiлдi. Сынаулар объект ретiнде жиi жөнделетiн ұңғымалар таңдалғандар бұдан басқа, бiр ұңғыма игеруiн есепке алумен гидравликалық қойнауның жарылуының онында өткiзуден кейiн алған болды. Сонымен бiрге, жұмыстағы ұңғыма ақауға жұмыс нәтижесiн жердiң ұңғымалықтарында механикалық қоспаларды ортадан тепкiш айырғыш сынаулардың нәтижесiнде 3 тәулiк ден 209 тәулік сепаратордың енгiзуiн алдында тәулiк сынақтар сұйықтың бөлшектердiң санының көрiнетiн төмендетуi сағадағы таңдауда атап өтуге керек болуға жоғарылатудың сәтi түстi.

Кейбiр жерлерiндегi механикалық қоспаларды ортадан тепкiш айырғыштың сынауларына дейiн жиi жөнделетiн (ақауға орташа жұмыс нәтижесi - 33 тәулiк) қорға жатты, ақауға ағымдағы жұмыс нәтижесiнiң оның қолдануынан кейiн үлкейдi сору орнатуы ұңғыманың аласа өнiмдiлiгi артынан (ұңғыма пайдалануда болды) 209 тәулiк құратын мерзiмдi бөлiнiп қалды. Бұған қарамастан, сыналауды сору келесi қосындыларында су астындағы сепараторының сенiмдi жұмысын мiнездейтiнi (ОТСҚ пайдалануының жанында штаттық ахуалға қарағанда) болмады.

ГРП өткiзулерден кейiн ОТСҚ жұмыс органдарының бiтелiп қалуы артынан жиi ақауларға алып келген (ОТСҚ - 125) жоғары өнiмдi сору пайдалану жұмыстың ықшамдауы жолымен душар болды. Қатты бөлшектерден қорғау бойынша дегенмен негiзгi жүктеменiң механикалық қоспаларды сепаратордың сынауларынан кейiн сепараторға тура келдi. Пайдалануы механикалық қоспаларды бар болумен шиеленiстiрiп алған төрт ұңғымалардағы қарастырылған сепаратордың кәсiпшiлiк сынауларын процессте ақау арналған жұмыс нәтижелерiн жоғарылатылды, және (механикалық қоспаларды зиянды ықпалдың асқындыратын факторы қарағанда) ұтымды ұңғыманы пайдалануды жиi қор ауыстырғаннан тәртiпке жөнделетiн. Сынауларды моменттен мұнайды жиналған олжа 14, 4 мың т құрады

Қосымша әдебиет: 2. [107-111 ], 7. [10-131 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Ортадан тепкіш сораптың қолдануының мәселелерi.

2. Ортадан тепкіш сораптың әр түрлi түрлерiнiң конструктивтiк ерекшелiктерi.

3. Ортадан тепкіш сораптың шетел аналогтерi .

4. Ортадан тепкіш сораптың дамытуының перспективалары.

Дәріс№14. Бұрандалы сорапты қондырғылар (БСҚ) саласындағы перспективалы өңдеулер

Дүниежүзілiк қорларда тұтқырлығы жоғары және табиғи таушайырларының мамандардың қатарының бағалары бойынша жеңiл мұнайларды қорларынан асуда. Тұтқырлығы жоғары мұнайлар және табиғи таушайырларды олжа бойынша бастаушы орын Венесуэлла, АҚШ, Канадалықтарда орналасады. Тұтқырлығы жоғары мұнайлар және табиғи таушайырларды 90%-дан көбірек дүниелiгi олжа ұңғыма әдiстерiне дәл келедi, олардың iшiнен 80% қабат жұмысының табиғи тәртiбiнде механикаланған әдiстермен жасалады, шетелде салыстырмалы биiк қойнауқаттық қысымдары және температурасының ұңғыма әдiсімен жасалады.

Тұтқырлығы жоғары мұнайлар және табиғи таушайырлардың еншісі қойнауқатiшiлiк жануына қолдануда оте аз. Негiзгi себептердiң бiрi бұл әдiстiң жеткiлiксiз ғылыми қамтамасыз етуi, процесстi болжау және басқаруды күрделiлiк болып табылады.

Бұл шарттарда ұңғыға байлағыш таушайырдың құйылулары қабат жұмысының табиғи тәртiбiндегі тәртiптi орындылық күмәндi және өңдеудiң дербес кезеңі аз. Экономикалық талдау битум өнеркәсiп саласы тиiмдi тек қана кешендi өңдеу және битум шикiзатының қолдануының шартында бола алатынын көрсетедi. Бұл әдiстер шикiзаттың құндылығының нашарлауына алып келетiндiгiнен, бұл тараптан қарағанда мұндай қойнауқатiшiлiк жануы немесе төмен температуралы тотығу әдiстердiң табиғи таушайырлардың туған жерлерiнiң өңдеуiнiң жанында жағымсыз қолдануы болып табылады.Қабатқа бу және жылу әсер өнiмнiң таңдауын қажеттiлiк әсермен және жеткiлiксiз шарада ол қамтыған уақытша ұңғымақтардан шығармайды.Айтылғаны зерттеу бойынша өнiмнiң тұтқырлығы қолдануды кең диапазон жеткiлiктi алар едi және Қабатқа ұңғымақтардың пайдалануын бу және жылу әсердiң қолдануында қамтамасыз ететiн битум ұңғымақтарының өнiмнiң көтеруiнiң техникалық құралдарын жасауды қажеттiлiк етеді.

17-сурет. Бұрандалы үрлегiштердiң жұмыс органдарының көлденең қимасы

Бүгiнгі күнде мұнай өндiрiсiнде мұндай техникалық құралдарын қолданылатын Moineau pumps немесе (PCP) Progressive cavity pumpsтiң шетел әдебиет делетiн (ОВН ) бiр бұрандалы үрлегiштер болып табылады. ОВН конструкцияның оңайлығы және сирек кездесетiн мiнездемелер олардың әр түрлi технологиялық үдерiстерiнде қолдануға тиiмдi мүмкiндiк бередi. Бiр бұрандалы машиналарға мүдденiң қарбаласы дәл қазiр бүкiл әлемде байқалады және ОВН қолдануын бұдан әрi облыс және олардың қолдануы бар технологиялар сарапшылардың пiкiрiнше кеңидi.ОВН әрекет ету қағидаттары бойынша көлемдi роторлы гидромаларға жатады. 75 жыл өткен француз инженерi Муано ұсынған (R. Moineau). гидравликалық машинаны жаңа қағидасы, аталған капсулиз момен, клапандық және мысқал үлестiрушiлерiн шығаруға мүмкiндiк бердi. Бiр бұрандалы машинаның (ро) жұмыс органы тетiк бұрандалы героторный болып табылады - 17-сурет тiстi қисықтiс пара iшкi циклоида iлiктiруi.), тұратыны z₂-ден - бату металлдық ротор және z₁ (z₁=z₂+1) бату икемдiлiк статоры. Ротор және адымдары бар статордың бұрандалы беттерiнiң орындауы, биiк және аласа қысымдардың облыс бытыраңқы шеттетiлген (шлюздар) камераларды тістердің қатарындаларының пропорционал қатынастарымен жасауға мүмкiндiк бередi. РО орташа және биiк қысым үрлегiштерiнде көп қадамды, диаметрге олардың ұзындығының қатынасы 10нен кем емес орындалады. Ротор және статордың өстерi е=1....10 ммнiң эксцентриситетiнiң қашықтығына жылжытқан. Ротор, жоспарды статордың тістері бойынша домалата жасайды.

РО-ның элементтердiң бiрлерiнiң радиал бағытындағы ротордың бекiтiлмегендiгi және икемдiлiгi қатарда көлемдi машиналардың бiр бұрандалы машиналарының ерекше орындарын анықтайды. Шешушi дәрежесiндегi олардың (шектiк қысымға) қысымы мiнездемелерi түйiсу жолдарының ұзындығы сұйығының ағып кетулерiнiң арынды магистральсiден соратынына құрастыратын бiржақты саңылауды статордың деформациясының жанында тәуелдi болады. ОВН олардың мiнездеме көпшiлiгiнде анықтайтын айырмашылық параметр РО кинематиялық қатынас болып табылады: i=z₂: z₁.

Негiзiнде отандық және шетел Овндарында Муано бiрiншi үрлегiш Муанолардың уақытынан 1:2-шi кинематиялық қатынасы бар РО-ларды қолданылады.

Бiр тесiктi роторы бар дөңгелек қиманың үрлегiштерiнiң артықшылықтары:

- ротордың оңай жасалуы туралы технология ;

- ең төменгi тасымал төмендетiлген дiрiлдеу салдарынан бұрыштық ротордың жылдамдықтары;

- айналу жиiлiгi үлкен жеңiл-желпi шектелген үрлегiштiң ерiксiз келтiруiн құрастырылымды ықшамдайтын;

- олардың су азайтатын РО каналдағы сұйықтың ең төменгi жылдамдығы түрпiлi тозуы;

- ең төменгi түйiскен кернеулерді қамтамасыз ететiн роның бұрандалы беттерiнiң ұтымды қисықтығы.

Бiр тесiктi роторы бар үрлегiштердiң негiзгi кемшiлiгi - оның айналу жиiлiгiне төмендетiлген күйiнденiң биiк қысымның қамтамасыз етуi үшiн роның маңызды ұзартының қажеттiлiгi (500./мин. және төмен)

ОВН жаңа қолдану кезiндегi мүмкiндiктерi (2-шi z₂) көп тесiктi ролардың қолдануында ашылды. Үрлегiш көп тесiктi бұрандалы буларды қолдануды тұңғыш рет айқара ашылған орындылықтың дәйектемесi РО ретiнде 1979 жылда орындаған.

Басқа осындай жағдайларда көп тесiктi ОВН, еселiлiкпен мерзiмдi әсерлерi және машинаның кiру және шығу бөлетiн түйiсу жолдарының үлкен санымен қатарларды алады. Жеке алғанда:

- Q-дың берiлісін бiрдей айналу жиiлiгi және сораптың сыртқы диаметрiнде жоғарылатылуға мүмкiндiк беретiн жұмыс көлемi;

- L-нiң (1-1,5 дейін) кiшiрейген бiлiктi габаритi P-ның бiрдей қысымдарында;

18-сурет. Сораптың берілісі мен ұзындығының байланысы

• зорайтылған қысымдағы бiрдей бiлiктi габариттер және будағы керiлiстерiнде;

- айналу жиiлiгiне төмендетiлген күйiндегі биiк қысымдардың сүйемелдеуiндегі мүмкiндiгі (50-100ге айн/мин.) бiлiктi габариттердiң үлкеюлерiнсiз.

Негiзгi белгi ретiнде ОВН-ды қолданудың тиiмдiлiктерi үрлегiштiң қысым мiнездемесіне тәуелдi болатын пайдалы гидравликалық қуатты N п=PQ қабылдауға болады. Қысым, тиiстi максимумға үрлегiштiң жұмыс аймағына шек қояды (қысаң тәртiп) N п.

Бұрандалы штангалық сораптар.

Терең мұнай ұңғымалары мұнай кәсiпшiлiк нарықтарында АҚШқа және Франциядағы қабаттық сұйықтардың таңдауы үшiн (Вшнға ) бұрандалы штанга сору қоюлары 80-шi жылдардың басында пайда болды. Тұтқырлығы жоғары мұнайы бар және дебит ұңғымақтарының пайдалануының Вшндерiнiң тиiмдi жұмысы қоюлар және ұңғыма үрлегiштерiнiң конструкцияларының әбден жетiлдiруi бойынша бiрiншi бастаушы машина жасау фирмаларының НИОКРын жағдай жасады, сонымен бiрге берулердiң диапазоны бар олардың өлшемдi түрлерiнiң үлкен санының жасауына 0,5 – 1000 м³/тәу. және 30 МПа қысымға дейін.

Мұнайдың механикаланған өндiру тәсiлдерiмен салыстырғанда Вшнға кең қолдануының алғышарттары ұңғымақтардың пайдалануын шарттардың өзгеруi және артықшылығы техникалық-экономикалығы.

Сумен жүретiн бұрандалы сораптар.

Сумен жүретiн сору қоюларында (пiскек) жұмыс органының движесi көлемдi түрдiң машинасының қолдану қайтарымды-iлгерлемелi тапғаны белгілі. Тәжiрибеде (ГПН ) поршень сорап агрегаттарының қолдануын олардың маңызды артықшылықтарының қатары айқындалды.

ОВН әбден жетiлдiруiнiң жолдары

ОВН әбден жетiлдiруді талдау жақын жылдарда жұмыс органдарының материалдарының сапасы және олардың жасауы, құрастырылымды ықшамдау, геометрияның технологияларының әбден жетiлдiруi және роның пайдаланудың тәртiптерi жоғарылату есебiнен iске асатынын көрсетедi.

Қосымша әдебиет: 2. [107-111 ], 7. [10-131 ]

Бақылау сұрақтары:

1. Бұрандалы сораптардың қолдануының мәселелерi.

2. Бұрандалы сораптардың әр түрлi түрлерiнiң конструктивтiк ерекшелiктерi.

3. Бұрандалы сораптардың шетел аналогтерi.

4. Бұрандалы сораптардың дамытуының перспективалары.

Дәріс №15. Тау жыныстарын бұзушы аспаптарды конструкциялау саласындағы перспективалы өңдеулер

Қазiргi бұрғылама қашаулар – бұл ерекше күрделi бұйымдар, жоғары сапалы болаттардан жасалған, тағы басқа материалдардың қатты қорытпаларынан жүктелген радиал және домалақ домалау мойынтiректерi үйкелiске шыдамды немесе металлокерамиялық қондырмалары бар күрделi жуу түйiндерi және шаржылардың қатты қорытпа кен бұзатын қару-жарақ құрыштан жасалған қуатты болатын сырғанаулар тiрек болатын.Шаржылық қашаулар шылқыған бұрғылауы үшiн мұнай, газды, геологиялық барлау, сонымен бiрге кен өндiру өнеркәсiптегi әр түрлi мақсатта ұңғымақтардың жуу сұйықтығы немесе қысылған ауаны шламнан жүрексiне және тазартуы бар құрылыска арналған.

19-суретте суға мұнай және газ, геологиялық барлау, бұрғылауда бұрғылау үшiн сындырғыш схемасы көрсетiлген. Қашаудың орталық жууы болады. 19-суретте көрсетiлгендей, бұрғылама ерiтiндi ұңғымаға орталық саңылау арқылы түседi. Осы типті сындырғыш жабулы подшипнигi болады. Бұл сындырғышты қызмет мерзiмi созуға мүмкiндiк береді, биiгiрек жылдамдықтағы сындырғышы және кiшiсi бұрау моментiмен жұмыс iстеуге мүмкiндiк бередi. Қатты қорытпа да, қырылған да ЦУ түрiнiң сындырғышын қару-жарақ бола алады.

Бұрғылау қашауы және бұрғы бастар мықты және үйкеліске шыдамды материалдардан әзірлейді, өйткені қашаулар бұрғылау процесі кезінде білікті және екпінді жүктемелер, айналдырушы момент, сонымен бірге қысым және химиялық жуу сұйықтығының белсенділігі әсер етеді. Секция (табан) және бұрғылама қашауларының шаржылары үшін хром никель молибден, хромникельді және никельмолибденді қолдануға болады. Бұрғылау қашаулары және табиғи немесе синтетикалық алмас жарақталған бұрғы батары шығарылады. Қашаулардың кйбір түрлері электр күйінде және вакуумды-доғалы қайта бақытылған болаттардан әзірленеді.

Бұрғылама қашаулары әбден жетілдіру олардың конструкцияларының жақсартылуы бағытында іске асады.

19-сурет. Мұнай және газ ұңғыларын бұрғылауға, геологиялық барлау, суда бұрғылауға арналған қашау

Жаңа схемаларының жасаулары тығыз бекітілген майға толған тіректермен, аз айналымды және сыртын бұрғылау тіректері: қатты қорытпа тістер жаңа формалардың қолдаулары; үйкеліске аса шыдамды материалдардан; бөлшектерді жасауда дәлдік және бұрғылама қашауларды құрастырудың жоғарылығы, сонымен қатар біршама нақты ұңғыма түбіндегі өткізгіштік сұйықтық жетек сызбасын қолданылады.

20-сурет. Қазіргі заманға сай қашау түрлері

Алмас қашаулар.

Алмас қашаулардың негізгі ерекшелігі – оларда алмас кескіш элементтердің бар болуы, яғни шамасы бойынша ірі (табиғи және синтетикалық). Әдетте бұрғылама қашауларда ең аз бағалы бір түрі табиғи алмасты, карбонатты (бразилиялық техникалық алмастар) қара алмаспен немесе қаттылық кішірек бейнеленетін қара алмас қолданылады, бірақ бұрғылау шарттарында тұтқырлық едәуір маңызды.

Алмас қашаулар – ішкі қосуына конусты бұранда және болат тұрқыдан тұрады. Қашаулар бір-бірінен жұмыс бөлігінің формасы алмас сапасымен және жуу жүйесі арқылы ажыратылады. Бұл қашаулар матрицасы ұнтақты металлургия әдісімен және түрлі металл ұнтақтармен өндіріледі. Бұл ұнтақтар алмастың жақсы ұсталуын және әр түрлі қаттылықтағы матрицалар мен әр түрлі тұрақты тоздырғышты қамтамасыз етеді. Вольфрам оның карбидінің негізіндегі және мыстан жасалған матрица жеткілікті беріктікті тұрақты тоздырғышты, матрицалық материалдың жоғарғы жылу өткізуін қамтамасыз етеді. Қашауды дайындау үшін 0,05 – 0,34 кар диаметрі 188 мм қашауға 400 – 650 кар немесе 2000 – 2500 техникалық алмас қолданады. Алмас қашаулар шарошкалы қашауға қарағанда табандылығы 20 – 30 есе асады.

Алмас қашаулар үш типті болады:спиралды, радиалды және сатылы. Спиральды алмас қашауларда жұмыс бөлігі спираль алмастармен жасалған және жылу саңылауынан тұрады. Бұл типті қашаулар түрпілі тау жыныстары және орташа түрпілі тау жыныстары турбиналы бұрғылау үшін арналған. Радиалды алмас қашауларда жұмыс беті сектор формасындағы алмастан жасалған. Арасында жуу каналдары орналасқан шошақтардан жасалады. Бұл қашаулар типі түрпілі орташа және қатты тау жыныстарын роторлы жәе турбиналы бұрғылау кезінде кеңінен қолданылады. Сатылы алмас қашаулар сатылы формалы жұмыс бетіне ие. Олар түрпілі жұмсақ және орташа қатты тау жыныстарын роторлы және турбиналы бұрғылау кезінде қолданылады. Алмас қашаулардың техникалық көрсеткіштері алмас сапасымен өлшемдеріне тәуелді. Сапасын топпен және категориямен, ал өлшкемдерін 1 каратқа (0,2г), тас санымен анықталады. Алмас қашаулардың жұмысқа қабілеттілігі жуу сапасына және діңгекке байланысты. Металл немесе қатты қорытпа, қатты тау жыныстарының ірі сынықтары болған жағдайда алмас қашаулардың тістерінің, қашаудың өзінің тез қирауы. Бұрғылау сұйығының жеткіліксіз жағдайында алмастың асып кету және жарылуы байқалады.

Бұл алмас қашаулармен бұрғылауда едәуір қиындықтар тудырады. Алмас қашаулардығ тағы бір маңыздылығы оның қымбаттылығы және жоғары техникалық қасиетке ие, алмастың аздығы. Алмас қашауларды қолдану бұрғылаудың жоғыры жылдамдығын және ұңғы қисықтығының төмендеуін қамтамасыз етеді. Тіректерінің жоқтығы және алмастың жоғары тозуға тұрақтылығы олардың жұмыс ұзақтылығын 200...250 сағатқа дейін үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Осының арқасында көтеріп түсіру операцяларының санын азайтады. Бір алмас қашау 15 – 20 шарошкалы қашаудың бұрғылауына тең.

Матрицаның тозуы қатты, берік және түрпілі тау жыныстарын бұрғылауында қарқынды жүреді, сондықтан мұндай тау жыныстары алмастарда матрицаның тозуы үйкеліске өте шыдамды болуы керек. Жұмсақ және орташа матрицалар тау жыныстарында аз ескереді, бұл тау жыныстарын бұрғылау үшін қолайлы қашаулар салдарынан матрица үшін үйкеліске шыдамды материалдар қолданылады.

Кейбір мамандардан тағы да басқа құрама түрлері бөлініп шығады. Матрицада алмастарды орналасуы бойынша қашауларды екі түрге бөледі; бір қабатты немесе көп қабатты, яғни импрегнирленген. Бір қабатты қашаулар – қашаулардың жылжуы алдында матрицаның тағы да басқа компоненттерінде вольфрамды корбидтің бөлшектерінен алмастарда бір қалыпты кедергі жылу импрегинирленген матрица бетінде нақтылы ретінде олардың үлестірілуіне алып келген графит пресс-қалыбына, ірі алмастар туралы бір қабатты қашаудың жанында алады.

Негізінен алмас қашаулар тұтас құймалы қондырғылармен бейнеленеді. Ресейде алмас қашауларды төрт түрін шығарады: радиал және сатылы импрегнирленген бір қабатты сатылы немесе радиалды. Қашаулардың барлық түрлері екі класта әзірленеді, яғни табиғи немесе синтетикалық алмастар.

Қашаулардың жаңа түрлері дәл қазірде өңделеді. Қазіргі өндіріс технологиялары жоғары қолданылуы,қызмет мерзім, үлкен өтулігі және ұңғымаларды бұрғылау процесінде энергия шығынының аздығы, жұмыстың жылдамдығы, сонымен бірге қашаулар өте терең және көлденең ұңғымаларда өтуі тиімді болады.

Қос.әдебиет [07 - 111], 7. [110 - 131]

Бақылау сұрақтары:

1. Кен бұзатын аспаптардың қолданылу мәселелері

2. Қашаулардың әр түрлерінің конструктивтік ерекшелітері

3. Алмас қашаулар

4. Әр түрлі қашаулардың конструкцияларын дамыту перспективалары