Алмас коронкалар мен кілттер

3.4 Снаряд құрамын, жта-ты таңдау

Қаттылығы орташа жыныстарды бұрғылағанда снаряд құрамына коронка, кернжұлғыш, кеңейткіш, колонкалық құбыр, фрейзерлі өзгерткіш, бұрғылау құбырларының колоннасы және бағыттағыш құбырдан тұрады.

Коронка оқпандағы жынысты талқандау қызметін атқарады.

Кернжұлғыш төменгі массивтан кернді жұлу үшін және оны колонкалық құбырда ұстап тұру қызметін атқарады.

Өзгерткіш бұрғылау құбырларын колонкалық құбырмен жалғау үшін қолданылады. П-1 өзгерткішін таңдаймыз.

Бұрғылау колоннасы бұрғылау снарядының құрамы, ол бағыттағыш құбырдан колонкалық құбырға айналым беру үшін және жуу сұйығын оқпанға беруге арналған.

СБТМ-50 бұрғылау құбырларын таңдаймыз:

Ішкі диаметрі....................................d=39 мм

Қосылыстағы кеңістік диаметрі..... d=28 мм

1М құбырдың салмағы ....................6,04 кг

Құбыр материалы............................болат

Созылу шегі..................................... 539 МПа.

Жетектеуші құбыр айналдырғыштан барлық бұрғылау колоннасына айналым беруге арналған.

Колонкалық құбыр кернді қабылдау және көтеру үшін және ұңғыма бағытын ұстап тұру үшін арналған.

Қолданылатын колонкалық құбыр диаметірі 89мм

Импрегнерленген коронка

Алмас кеңейткіш Бұрғылау құбырлары

П1 Өзгерткіші

3.5 Қосалқы құрылғылар мен аспаптарды таңдау

КТО кезінде снарядты жинақтау үшін:

Диаметрі 50 мм бұрғылау құбырларына шарнирлі кілттер;

Шегендеуші және колонкалық құбырларға шарнирлі кілттер;

Коронкалық кілттер КК-93;

89мм шегендеуші құбырларға арналған хамуттарын таңдаймыз.

КТО механизациялау үшін:

1. Вилкалы комплектісі бар РТ-1200М маркалы құбырбұрағышын таңдаймыз.

РТ-1200М техникалық сипаттамасы

Минималды айналу моменті, Нм....................3500

Водиланың жүксіз айналу жилігі,айн/мин.....73

Бұрау ұзақтығы, с.............................................4

Өту кеңістігінің диаметрі,мм..........................205

Вилкасыз салмағы............................................238

Толық салмағы.................................................296

Қуаты, кВт........................................................3

1. М3-50/80-1 маркалы жартылай автоматты элеваторын таңдаймыз.

Техникалық сипаттамасы

Жүк көтерімділігі, кН

Минималды.............10

Максималды............15

Салмағы,кг..........................27,4

Элеватормен бірге наголовниктер комплектісі келеді. М-50/10 наголовнигін қолданамыз.

М3-50/80-1 элеватор

3.6 Жуу сұйықтығын таңдау

Орташа қалыңдықты жыныстарды бұрғылағанда жуу сұйықтығы ретінде балшық ерітіндісін қолданамыз.

Ұңғыманы жуатын сұйықтықтардың ішіндегі ерекшесі- осы балшық ерітіндісі. Басқа сұйықтықтарға қарағанда балшық ерітіндісінің мынадай ерекшеліктері бар;

1.Ұңғыманың қабырғасына қабыршақ орнатып, опырылмастай етіп бекітеді.

2.Салмағы көп болғандықтан газ, мұнай және судың ұңғымадан кенеттен атқылауына жол бермей, кедергі жасайды. Сонымен бірге оның ауыр салмағы ұңғыма қабырғасындағы бүйірлік тау жыныстарын құлау және опырылудан сақтайды.

3.Шырайналма ағыстың жүрісі тоқтасымен, ерітінді жылдам қоюланады да іркілдек салмаққа айналып, көтеріліп бара жатқан бұрғылау ұнтақтарын забойға қайта түсірмей, қалықтатып көпке ұстап тұрады.

4.Жұмыс кезінде бұрғы аспабын және шегендеуші құбырларды ерітінді майлайды, сол себепті олар аз желініп, қолданылу мерзімін ұзартады.

Қолданылатын балшық ерітіндісінің қасиеттері келесідей болады;

1100 кг/м3

Т 25- 30 сек

ЛП 4% құм мөлшері

30 минут ішінде 25 см3 су беруі

Эмульсионды ерітінді полимерлі бентонитпен өңделеді (ПБР).

Саз мөлшері 3%

Полиакриламид ПАА мөлшері 0,3%.

ГЕОЛОГИЯЛЫҚ ҚИМА

Масштаб 1:2000

№	Геологиялық қима	Жыныс сипаты	Жыныс- тың қалыңдығы ,м	Жыныс-тың санаты	ЖТА түрі	Ұңғыма конструкциясы
1		Гранодиорит	312	10	02И3 02Г3	93 89 76
2		Кенді дене	18		02Г3
3		Гранитті гнеистер	20	8	02Г3

3.7 Бұрғылаудың технологиялық тәртібі

Айналмалы бұрғылау кезінде бұрғылау режимінің негізгі параметрлері болып;

1. Жыныс талқандаушы аспапқа берілетін остік жүктеме

2. Аспаптың айналу жиілігі

3. Жуу сұйықтығының шығыны

Алмас коронкамен бұрғылау кезінде

1 Жыныс талқандаушы аспапқа берілетін өстік жүктеме мына формуламен анықталады;

Р=Р₀*m; (кН)

Мұндағы; Р₀- бір негізгі кескішке берілетін жүктеме;

m- негізгі кескіштердің саны.

2 Аспаптың айналу жиілігі мына формуламен анықталады:

N= ,

Мұндағы; V- коронканың айналу жылдамдығы, м/с;

П-3,14

D_ср- коронканың орташа диаметрі.

D_ср , м

Мұндағы; D_н және D_в- коронканың сыртқы және ішкі диаметрі.

3 Жуу сұйықтығының шығыны мына формуламен анықталады:

Q = q * D, л/мин

Мұндағы; q- коронка диаметрінің 1 см ұзындығына жіберілетін сыбағалы шығын, л/мин;

D- коронка диаметрі, мм.

Барлық есептеулерді төмендегі кестеге түсіреміз

№ п/п	Қашау түрі	Жыныс санаты	Остік жүктеме, кН		Айналу жиілігі, айн/мин		Жуу сұйықтығының шығыны,л/мин
			Коронкаға,Кн		n,айн/мин	n,	Корон-ға, л/мин
1	02И3-93	X	7,56		576		46,5
2	02Г3-76	VIII	8,82		714		38

Бұрғылау кезінде X санатты жыныстарды талқандау үшін 02И3- 93 мм алмас коронкасын таңдаймыз. Айналым жилігі 576 айн/мин, жуу сұйықтығының шығыны 46,5 л/мин,остік салмак 7,76 Кн берілуі тиіс

Кейіннен VII-XI санатты тау жыныстарын өту үшін 02Г3-76 мм алмас коронкасын таңдаймыз. Айналым жилігі 714 айн/мин, жуу сұйықтығының шығыны 38 л/мин,остік салмақ 8,82 Кн берілуі керек.Егер бурғылау кезінде осы есеп бойынша бұрғылау параметрлері сақталса ұңғыманы қиындықсыз бұрғылауға болады.

3.8 Cтанок қозғалтқышының қуатын тексеріп есептеу

Бұрғылау тәртібін таңдау яғни осьтік салмақты, айналым жиілігін бұрғылау қондырғысыныңжіне аспаптың техникалық мүмкіншілігіне байланысты таңдаймыз

Бұрғылауға берілетін қуаттылық , мына формуламен анықталады

Nбұр = Nхв + Nзаб + Nдоп (3,5)

η

11,91+6,3+1,6

Nбұр= = 24 кВт

0,8

Мұндағы ,

Nхв – бұрғылау колоннасының бос айналу жиілігі Nдоп – бұрғылау колоннасының айналуына берілетін қосымша қуат, яғни жыныс талқандаушы аспапқа берілетін остік жүктемені құрайтындар , кВт

Nзаб – оқпан процессіне берілетін қуат , кВт

η–бұрғылау станогның қозғалтқыш білігінін ПӘК.

η = 0,8 – 0,85

Бос айналуға ьерілетін қуат келесі формуламен анықталады :

Nхв = Kс* C *L * у * d² * n , кВт (4.8.2)

Мұндағы :Кс – қуаттылықтың азаюын есептейтін коэфицент Кс=0,5-0,6

С – ұңғыманың қисаю бұрышын есепке алатын коэфицент егер ұңғыманың құлау бұрышы 90^о болса – 18,8* 10-5

3-5^о болса – 22,6*10-5

6-9^о болса – 34,3*10-5

10-16^о болса – 35,2*10-5

18-23^о болса – 41,5*10-5

26-35болса–52.5*10-5 L – ұңғыма тереңдігі , м L = 231

у – жуу сұйықтығының тығыздығы , у = 1100

d – бұрғылау құбырының диаметрі , мм d = 0.50

Nхв =0,5*35,2^о*10^-5*350*1,2*0,5*0,0025=11,91 кВт (4.8.3)

Қосымша қуаттылықты анықтайтын формула :

Nдоп = 2,45*10-4 *Pn*σ , кВт (4.8.4)

Мұндағы: Pn – коронкаға берілетін остік жүктеме ,

σ – радиалды кеңістік , м

Nдоп= 2,45*10-4 *8000*645*0,013=1,6кВТ (4.8.5)

σ = Д-d / 2

мұндағы : Д – ұңғыма диаметрі , м Д = 0,076

d – бұрғылау құбырының диаметрі , м d = 0.50м

σ = 0,076-0,050/ 2 = 0,013

Nзаб=5,3*10^-4*P*n*Dср*(0.137*M) (4.8.6)

Мұндағы:Р-коронкаға берілетін осьтік салмақ

n-айналым жиілігі

М-каронканың жынысқа қашалу коэфиценті

Nзаб=5,3*10^-4*8000*645*0,013*(0.137*0,21)=6,3кВт (4.8.7)

Қортынды: Бұрғылау құбырларына бос айналысына кететін қуат N_XB=11,91 забойлық үрдістердіңқуаты N_заб=6,3 мөлшерінде, ал жыныс талқандаушы аспапқа осьтік жүктеме беретін қосымша қысылған бөліктегі айналу қуаты N_қос=1,6 мөлшерінде анықталды.Сол арқылы қозғалтқыш қуатын анықтаймыз.N_б=24 мөлшерінен жоғары қуатты анықтаймыз.

3.9 Рационалды көтеру жылдамдығын таңдау

Рационалды көтеру жылдамдығын есептеу, көтеріп- түсіру үрдісіндегі қуаттылық мына формула бойынша анықталады:

N_n =

N_n = =100,32 кВт

Мұндағы; _кр- ілгекке түсетін жүктеме, дан;

V₀- шығыр барабанына арқанның жиналу жылдамдығы;

m- тальдік жүйедегі струналардың саны;

n- пәк қозғалтқыштың берілісі.

Бұрғылау кезінде ілгекке түсетін жүктеме мына формула бойынша анықталады:

Мұндағы; К_р- үйкеліс күшін есепке алатын коэффициент;

а-

а муфталы- құлыпты қосылысқа;

Р_ж, Р- жуу сұйықтығының және құбыр материалының тығыздығы;

- ұңғыманың зенитті бұрышы;

f- бұрғылау құбырларының тау жынысқа үйкелу коэффициенті;

р- 7850 кг/м³ СБТ үшін;

15 кН

Тальдік жүйедегі струналардың саны

Мұндағы;Р_n- шығырдың жүк көтергіштігі;

n_т- тальдік блогінің ПӘК

Снарядты көтерудің рационалды тереңдігі

L = ;

Мұндағы; N- станок қозғалтқышының паспортты қуаты, квт;

а- жүктелгенің коэффициенті

Оңай болу үшін тұрақты көлемін анықтаймыз:

;

A=

Сонда: L=

Рационалды тереңдіктің есебі көтеру жылдамдығында жүргізілу керек

3.10 Сорғышты тексеру есептері

1.Сорғыш өнімділігін мына формуламен анықтаймыз:

Q=m * м³/с, л/мин;

Мұндағы; m- ұңғымадан ағып шығатын сұйықтықтың тура емес жылдамдығынескеретін коэффициент, m- 1,1;

D- ұңғыма диаметрі немесе шегендеуші құбырлардың ішкі диаметрі, см

d- бұрғылау құбырларының сыртқы диаметрі, см

V- жуу сұйықтығының ұңғымасы сағасына дейін ағып шыққан жылдамдығы.

Q= 0,0026672

2. Гидравликалық қысымның жоғалуы мына формуламен анықталады:

Р ₁+ Р₂+ Р₃+ Р₄+ Р₅+ Р₆), мПа

Мұндағы; К- қысымның жоғарылауын ескеретін, шламдалған ұңғыма коэффициенті, К 1,3- 1,5.

Р₁- бұрғылау құбырларындағы қысымның жоғалуы.

Р₁= 8.12 * 10^-7 * , мПа

Мұндағы; - сұйықтықтың құбыр бойымен қозғалған кездегі жарықшақтық коэффициенті,

- жуу сұйықтығының тығыздығы;

d₁- бұрғылау құбырларының ішкі диаметі, см;

Q- сорғыш өнімділігі, м/с.

Р₁ = 8,12*

Р₂- сақиналы кеңістікте қысымның жоғалуы

Р₂ ; мПа

Мұндағы; - ұңғымадағы сұйықтықтың қозғалысы кезіндегі жарықшақтық коэффициенті,

D_с- ұңғыма диаметі, см

- шламмен араласқан жуу сұйықтығының тығыздығы, .

Р₂ = 8,12* МПа

Р₃- бұрғылау құбырларының қосылысындағы қысымның жоғалуы.

Р₃ мПА

Мұндағы; - жергілікті қарсылық коэффициенті;

- 1

а_к- өту саңылауының конфигурациясының ерекшеліктерін есепке алатын тәжірибелі коэффициент, а_к- 2;

d₀- қосындының ең кіші ішкі диаметрі, см;

n- ұстындағы қосылыстар саны;

n =

дана

Р₃ = 8,12* МПа

Р₄-колонкалыққұбырдағықысымныңжоғалуынбылайалуғаболады. Р₄ = 0,05- 0,12 мПа

Р₄=0,05мПа;

Р₅- кернніңсынамаланыпқалғанкезіндегіқысымныңжоғалуы.

Р₅ мПа;

Р₆- сальниктежәнесорғышшлангісіндегіқысымныңжоғалуы.

Р₆ мПа;

Р = 1,3(0,0022+6,61+0013+0,12+0,5+0,15) = 1,5МПа

3. Сорғышқакеректіқуаттыесептеумынаформуламенанықталады:

= , кВт

Мұндағы; К_м-қуатқорының коэффициенті. К_м

- бұрғылаусорғышыныңмеханикалықжәнегидравликалықжоғалуынескеретінПӘК.

N_н = = 0,064квт

Қорытынды:НБ3 – 120/40 сорғышы ұңғыманы жуудың қалыпты процесін қамтамасыз етеді, сонымен қатар есептік қуаты паспортына қарағанда азырақ, ал қысымды жоғалту қысымды паспортына қарағанда азырақ.

3.11 Бұрғылау мұнарасын таңдау

Бұрғылау діңгегі 2 параметр бойынша есептеледі:

1.Діңгек биіктігі

2.Діңгекке түсетін жүктеме

1. Діңгек биіктігі келесі формула бойынша анықталады:

Н , м

Мұндағы; К- көтеру мүмкіндігі және тоқтап қалу қауіпсіздігін ескеретін коэффициент. К

l- бағана ұзындығы, м

Н м

2. Діңгекке түсетін жүктемені мына формула бойынша анықтайды:

Q = Qkr(1+ 2/m+nr)

Q = 24(1+2/1+0,85)= 25кН

Қорытынды: Мұнараға жүктеменің техникалық сипаттамасынан аз болады, сондықтан БМТ – 5 барлық жүктемеге көтеріп түсіру үрдістеріне шыдамды болады.

3.12 Бұрғылау құбырларының колоннасын тексеру есептері

1. Жоғары бөлімнің кернеуін есептеу.

1.1 Созылу кернеуі.

1.1.1 Асылып тұрған бұрғылау құбырлары ұстынының созылу кернеуі.

; мПа

Мұндағы; - барлық қосылыстардың салмағын ескеретін коэффициент,

q- 1 м бұрғылау құбырының салмағы, q кг

L- ұңғыма тереңдігі, L=350 м

- бұрғылау құбырлары материалының тығыздығы, кг/м³

МПа

1.1.2 Бұрғылау кезіндегі жоғарғы қимадағы созылу кернеуі.

, мПа Мұндағы; К_пр- көтеру кезінде қарсылық күшін ескеретін коэффициент, К_пр

- зенит бұрышының орташа мәні, - 15⁰

f- бұрғылау құбырларының тау жынысына үйкелу коэффициенті, f 0.3

1.1.3 Бұрғылау кезіндегі жоғарғы қимадағы созылу кернеуі.

мПа Мұндағы; l_сж- керекті өстік жүктеме беретін, қысылған колонна аймағының ұзындығы,

l_сж , м Мұндағы; Р- жынысталқандаушы аспапқа берілетін өстік жүктеме, P

g- еркін түсіру жылдамдығы, g м/с²

l_cж=

1.2 Жоғарғы бөліктегі айналудың кернеуі

1.2.1 Муфто- құлыпты қосылыстары бар бұрғылау құбырлары үшін

, мПа Мұндағы; М_кр- бұрғылау ұстынына берілетін айналу моменті. W_р- бұрғылау құбырларының тартылуының полярлы моментінің қиылысуы, м³

М_кр , Нм

Мұндағы; N- бұрғылау үрдісіне кететін қуат, Вт

V- бұрыштық айналу жылдамдығы, С^-1

Бұрыштық айналу жылдамдығы мына формуламен анықталады:

V ; Мұндағы; n- снарядтың айналу жиілігі, n айн/мин.

V ;

Бұрғылау үрдісіне жұмсалатын қуат мына формула бойынша анықталады:

N , Вт

Мұндағы; қозғалтқыштан айналдырғышқа берілетін ПӘК,

қозғалтқыштың артық қуат коэффициенті,

N₀- станок қозғалтқышының қуаты.

N 24000 ;

М_кр Н*м ;

Полярлы момент мына формуламен анықталады:

, м³

W_р ;

1.3 Бұрғылау құбырларын көтерген кездегі созылудың суммалық кернеуі.

;

мПа ;

Мұндағы; - бұрғылау құбырларының ұстынын көтерген кездегі созылу кернеуі.

1.4 Жоғарғы бөлім үшін статикалық қуат қоры.

n_n

n_n

7 - құбырлар кернеуді көтереді.

2. Ұстынның төменгі бөлігіндегі кернеу.

2.1 Сығылған кернеу:

; мПа

Мұндағы; Р- өстік жүктеме, Н

F- ұстынмен қиылысатын аудан қимасы, м³ мына формула бойынша анықталады:

F ;

F м²

σсж= 8000/0,0008+9,81∙350 10 мПа