4 Бұрғылау жұмыстарын есептеу

4.1 Бұрғылау түрі мен әдісінің негізі және оны таңдау

Ұңғымаларды суға бұрғылау кезінде келесілерді ескеру қажет:

1. Тау жынысының физико-механикалық қасиетін

2. Ұңғыманың мақсаттық бағытын

3. Сулы көкжиектің гидрогеологиялық сипатын (терендігін, астасуын, шығынын, статикалық және динамикалық деңгейін)

4. Жұмыс аймағының зеріттелу деңгейі

5. Жұмыс жүргізу шарасы.(су, саз, электрмен жабдықтау)

6. Технико-экономикалық көрсеткіштерін.

Бұрғылау түрін таңдау.Геологиялық барлау жұмыстарының анализдерінің көрсеткіштері пайдаланудағы қабатың астасуы 140 м терендікте яғни оның ашылу тереңдігін қосқанда 150 м-ге жетеді.Тапсырмада жұмыс жұмыс ауданының гидрогеологиялық жағдайы жақсы зеріттелген яғни кіріктіргіш жыныстардын сынама алып оны зерттеу қажет емес.Сол себепті жобаланып отырған ұңғыманы роторлы әдісімен бұрғылау қарастырылды.Себебі роторлы бұрғылау үлкен өнімділікке ие және ұңғыманың конструкциясына көп металды қажет етпейді.

Сулы көкжиектің жабыны 140 м-де жатқанына байланысты ұңғыма үлкен болады себебі ұңғымаға сүзгіні орнатамыз.Зерттелу жағынан жұмыс ауданы жақсы зертелген сол себепті айналмалы тәсілмен және ұңғыманы тура жуу түрін қолданамыз.

Жетістіктері: Бұрғылаудың жоғарғы механикалық жылдамдығы, әр түрлі қатылығы бар жынысты өтумен үлкен терендіктерде бұрғылай алуы.

Кемшіліктері:Сулы қабатты сынамалау қиындауы және ұңғыманың шығынының төмендеуі.

4.2 Ұңғыма конструкциясының негізі және оны таңдау

Жобаны жүргізуді қарастырамын:

1.Алды-ала сутарту.

Алдын-ала сутарту үшін эрлифтті қолданамыз.

2. Пайдаланудағы сутарту.

Пайдалану сутарту үшін электро қозғалтқышты орталықты сорғышты қолданамыз себебі пайдалану санитарлы жағдайда қолайлы.

Айналмалы бұрғылауда ұңғыманың конструкциясын жобасын келесі ретпен құрамыз:

1. Берілген шығынмен динамикалық деңгейдің уақытша және падалану сутарту үшін сукөтергіштерді таңдаймыз.

2. Сукөтергіштердің габариттеріне байланысты пайдаланушы калонаның дияметірі есептеледі колонаға сукөтергішті түсіреміз осы колонаның муфталы қосылыстарының дияметірінде есептейміз.

3. Пайдалану калонасына байланысты қашаудың (долота) сыртқы дияметірпі есептеледі содан кейін стандартты санға айналдырылады.

4. Ұңғымадан сукөтергіш бөліктің түрі таңдалады, жатыстың ашылу тереңдігін және көлемін есептейміз.

5. Сукөтергіш көденең көлемін ескере отырып ұңғыманың соңғы дияметірін өлшейміз.

6. Сулы қабаттың астасу тереңдігін және оның ашлу тереңдігін ескере отырып ұңғыманың жалпы тереңдігін анықтаймыз.

7. Судың динамикалық деңгейінің жағдайына байланысты қолданылатын сукөтергіш қондырғыларының және тау жнысының кіріктіргіш қасиеттері пайдалану калонасының ұзындығын табады.

8. Қимадағы тау жынысының сипаты шегендеуші калонаның көлемін орнатады және көлденең көлемі мен ұзындығын көрсетеді.

9. Шегендеуші құбырдың муфталы қосылыстарының диаметіріне байланысты қашаудың сыртқы диаметірі таңдалады себебі шегендеуші құбыр ұңғымаға еркін түсуі керек.

10. Қабатты сенімді бөлу үшін шегендеуші колонаның құбыр аралық кеңістігінде цементеуді жүргізу.

4.2.1 Алдын-ала су тарту үшін сукөтергішті таңдау

Алдын-ала сутарту жұмыстарын өткізу мақсатында эрлифтті пайдаланамыз. Ол бізге балшықтанған немесе лай суды соруға, сол арқылы кіші диаметрлі ұңғымадан үлкен дебитті алуға мүмкіндік береді.

Жетіспеушілігі: пайдалы жұмыстың төмен коэффициенті, сорудың жоғары шығыны.

Эрлифті есептеу

мұнда, H – қоспаның бату тереңдігі

h_ст– статикалық деңгей

h_g – динамикалық деңгей

d₁ – ауа өткізгіш құбырының диаметрі

d – сукөтергіш құбырдың ішкі диаметрі

1.Динамикалық деңгейде эрлифті араластырғыштың бату тереңдігі:

Н=K*h_g (4.2.1.1)

мұнда, Н-қоспаның ортасынан қоспаның жер бетіне шығатын жеріне дейінгі арақашықтық,м

K- бату коэффициенті, K 2

h_g - судың динамикалық деңгейі, м

h_g= h_ст + S, м (4.2.1.2)

мұнда, S- деңгейдің төмендеуі, S

h_ст - статикалық деңгей, h_ст 65 м

h_g=65+7 72 м

Н=2*72=144 м

2.1 м³ суды жер бетіне көтеру үшін бөлінген ауа шығыны:

V₀ = ;м³ (4.2.1.3)

мұнда, С-тәжірибелік коэффициент, ол бату коэффициентіне байланысты болады. С=11,5

V₀= = 8,28 м³

3.Толық ауаның шығыны:

V_p = м³/мин (4.2.1.4)

мұнда, Q - ұңғыманың жобалық шығыны,м³/сағ .Q=10 м³/сағ

V_р= = 1,38 м³/мин

4.Бастапқы қысым:

Р₀=10^-6 *g*p(K*h_g-h_ст+2), МПа (4.2.1.5)

мұнда, р- судың тығыздығы,кг/м³ p 1200 кг/м³

g - бос жүріс жылдамдығы. g - 9,81

Р₀=10^-6*9,81*1200(2*72-65+2)= 0,95мПа

5.Компрессордың жұмыс қысымы:

Р=10^-6 *g*p (hg(K-1)+5), МПа (4.2.1.6)

Р=10^-6*9,81*1200( 72*(2-1)+5) = 0,90 мПа

6.Ағын кезіндегі ауалы-сулы эмульсияның шығыны:

q₂ = *(1+V_o),м³/с (4.2.1.7)

q₂ = *(1+8,28) = 0,025 м³/с

7.Ағын кезіндегі су көтергіш құбырдың көлденең қимасының ауданы:

F= м² (4.2.1.8)

мұнда,v₂ – эмульсияның қозғалу жылдамдығы, м/сек. v₂ = 5 м/сек

F= = 0,005 м²

8.Құбырлардың «Ішкі» схемасы бойынша орналасу кезіндегі сукөтергіш құбырдың ішкі диаметрі:

d = м (4.2.1.9)

мұнда, d₁-ауа өткізгіш құбырдың диаметрі, компрессордың өнімділігіне байланысты,м. d₁-40мм. d₁-0,04м

9.Компрессордың өнімділігі:

_{Vk = 1,2*Vp*60 м3/сағ (4.2.1.10)}

_{Vk = 1,2*1,38*60=99,3 м3/сағ = 1,6 м3/мин}

_{Компрессордың өнімділігі 99,3 м3/сағ болғандықтан ауа өткізгіш құбырдың диаметрі 40 мм етіп таңдаймыз.}

d = = 0,07 м

Диаметрі 114 мм су көтергіш құбыр, қабырға қалыңдығы 7 мм, муфта диаметрін 133 мм етіп таңдаймыз.

10.Компрессордың жұмыс қысымы:

P_k=P+∑p, мПа (4.2.1.11)

мұнда, ∑р - компрессордан ұңғымаға дейінгі ауалы сызықтағы қысымның жоғалу соммасы. ∑р= 0,05 мПа

P_k=0,90+0,05=0,95 мПа

11.Компрессордың білігіне түсетін есептелген қуат:

N=10*N₀*V_k*P_k , кВт (4.2.1.12)

мұнда, N₀ - бөлінген қуат,жұмыс істеп тұрған қозғалтқышқа байланысты.

V_k-компрессордың өнімділігі.

N=10*1,4*1,6*0,95=21 кВт

12.Компрессордың шынайы қуаты:

N_ш=1,2*N, кВт (4.2.1.13)

N_ш=1,2*21=25,2 кВт

Компрессордың өнімділігі V_k 1,6 м³/мин, компрессордың қысымы

Рк 0,95 мПа, компрессордың қуаты N_ш 25,2 кВт, осы көрсеткіштерге байланысты ЗИФ-55 маркалы компрессорды таңдаймыз.

ЗИФ - 55 ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ

1. Өнімділігі ................................................................................. 10 м³/мин

2. Үрлеу қысымы ......................................................................... 8,0 Мпа

3. Компрессор түрі ...................................................................... V-тәрізді

............................................................. 4 цилиндрлі

4. Вал айналымының саны .......................................................... 1/с

5. Қысылу ступенінің саны ......................................................... 2

6. Әрбір ступеннің цилиндр саны .............................................. 1

7. Электроқозғалтқыш қуаты ....................................................... 45 кВт

8. Салмағы .................................................................................... 1410 кг

4.2.2 Эксплуатационды ұңғымалар үшін сукөтергішті таңдау

Пайдалану су тарту үшін батырылмалы электрқозғалтқышы бар орталықты сорғышты таңдаймыз, себебі пайдалануы оңай және санитарлы жағдайы жақсы болуына байланысты.

Тұтынушыға суды беру кезінде жобаланған шығынға,арынға, динамикалық деңгейге байланысты сорғыш таңдалады.

1.Арын мына формуламен анықталады:

Н_м=[(h_g+h_и)+0,1(h_g+h_и+h)],м (4.2.2.1)

мұнда, h_и - ұңғыма ернеуінен су төгілуге дейінгі қашықтық, м. h_и = 15-20 м

h - сорғыштың динамикалық деңгейдегі тереңдігі,м. h 10-15 м

Н_м=[(72+15)+0,1(72+15+15)] = 97,2 м

Ұңғыманың дебиті Q=10м³/сағ, ағынның көлемі 97,2 м болғандықтан тиелмелі электроқозғалтқышты ортадан тепкіш ЭЦВ-8-25-100 сорғышын таңдаймыз.

ЭЦВ-8-25-100 ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ

1. Өнімділігі,м³/мин…………………………………………………25 м³/мин

2. Арын,м……………………………………………………………..100 м

3. Электроқозғалтқыш түрі ....………………………… ПЭДВ16-180

4. Қуаты,кВт .......……………....……………………………………..11 кВт

5. Кернуі,В ..........…………………………………………………….380 В

6. Айналу жылдамдығы,айн/мин………....…...………………....2850 айн/мин

7. Агрегаттың көлденең көлемі,мм..…………..…………………….186 мм м

Сорғышты орнату үшін эксплуатационды колоннаның диаметрін -193мм; қабырға қалыңдығы – 12 мм; муфта диаметрі– 216мм.

4.2.3 Бұрғылау үшін қашау мен эксплуатационды бағанды таңдау

Эрлифті орнату үшін эксплуатационды колоннаның минималды диаметірін есептеу келесі формуламен анықталады:

Дн.э = Дм+2*δ ;мм (4.2.3.1)

мұнда, Дм - су көтергіш құбырдың сыртқы муфтасының диаметірі

Дм- 114мм

δ - құбыр мен эрлифт арасындағы кеңістік және шегендеуші құбыр арасындағы кеңістік гидрогеологиялық зеріттеу кезінде құралдарды түсіру үшін

δ =25÷30 мм

Дн.э = 114+2*25=164 мм

Эрлифті орнату үшін эксплуатациялық колоннаның диаметірі d-193 мм есептеп таңдаимыз, ал қабырға қалыңдығы - 12мм, және құбырдың сыртқы муфтасының диаметірі d-216 мм.

Сорғышты орнату үшін эксплуатациялық колоннаның диаметірі d-193 мм есептеп таңдаимыз, ал қабырға қалыңдығы - 12 мм, және құбырдың сыртқы муфтасының диаметірі d-216 мм.

Эксплуатациялық колоннаға бұрғылау үшін қашау диаметірі келесі формуламен анықталады:

Дд.э=Дм.э+2+ δ; мм (4.2.3.2)

мұнда, Дм.э -эксплуатациялық колоннаның муфтасының диаметрі.

Дм.э=216 мм

δ - шегендеуші құбырмен ұңғыма арасындағы кеңістік. δ -20÷25мм

Дд.э=216+2+ 25=266 мм

Эксплуатациялық колоннаны бұрғылау үшін 269 мм қашауды таңдаймыз.

4.2.4 Соңғы диаметр мен сүзгіні есептеу және оны таңдау

Сулы көкжиек тасты-галечниктермен және құммен көрсетілгендіктен сымды орауы бар перфариаланған құбырлы сүзгіні орнатамыз, оның диаметірі 193 мм болады.

Сүзгіні есептеу

1.Сүзгінің ұзындығы мына формуламен анықталады:

l_с=7,643 ;м (4.2.4.1)

мұнда, dc - сүзгінің диаметірі. d_с = 193 мм

Vc- сүзілу жылдамдығы.Vc=65 ; м/тәулік (4.2.4.2)

Кс- сүзбелену коэффициенті.

Kc = = (4.2.4.3)

мұнда, m - сулы көкжиектің қалындығы. m=10 м

Сүзілу жылдамдығы Vc = =147 м/тәулік

Сүзгінің ұзындығы l_с =7,643 = 2,7 м

Сулы көкжиектің қалыңдығы 10 м болуына байланысты сүзгіні 3 есеге үлкейтіп қолданамыз 2,7*3 = 8,1 м

2.Сүзгі орнын қашаумен бұрғылау эксплуатациондық колоннадан еркін өтетіндей етіп таңдаймыз:

Дд=Ді.э-2* δ; мм (4.2.4.4)

мұнда, δ - шегендеуші құбырмен қашау арасындағы кеңістік; δ=5÷10

Дд=193-2*5=203 мм

Сүзгі орнын бұрғылау үшін диаметірі 269 мм қашауды таңдаймыз.

4.2.5 Ұңғыма тереңдігін таңдау

Сулы көкжиектің жұмыс бөлігімен сүзгі бөлігінен ұңғыманың тереңдігін келесі формуламен табамыз:

l_ұңғ=l_жаб+l_құб+ l_с+l_тұм; (4.2.5. 1)

мұнда, l _жаб - сулы көкжиектің жабынының астасу тереңдігі l _жаб - 140 м

l _құб - су өткізгіш құбыр ұзындығы l_құб - 2,5 м

l _с - сүзгінің ұзындығы l _c - 8,1 м

l _тұм - тұмбаның ұзындығы l _тұм - 9,4 м

l_ұңғ= 140+2,5+8,1+9,4=160 м

Сулы көкжиектің қалыңдыңғы 10 метр болғандықтан және орнататын сүзгі ұзындығы 8,1 метр сол себепті сүзгі үстіне су өткізгіш құбыр орнатамыз.Бұл құбырдың ұзындығы 2,5 метр, ал диаметірі 193 мм оның диаметрі эксплатуационды колоннаның диаметріне байланысты таңдаймыз.

4.2.6 Бұрғылаудың бастапқы диаметрін таңдау

Айналмалы бұрғылау кезінде ұңғыманың сағасы бағыттаушы құбырмен жабылады, ол тұрақты тау жынысына орнатылуы керек. Бағыттаушы құбырдың ұзындығы 10 метр.

1.Бағыттаушы құбырдың ішкі диаметрі қашау мен эксплуатациялық колоннасынан еркін өтуі керек, ол мына формуламен анықталады:

D_вн=D_д.э.+2δ₂; мм (4.2.6.1)

мұнда, δ₂ - қашау мен бағыттаушы құбыр арасындағы кеңістік δ₂ = 5÷10 мм

D_д.э - эксплуатациялық колоннаны бұрғылау үшін қашау диаметрі,мм.

D_д.э = 269 мм

D_вн=269+2*5=279мм

Диаметрі 299 мм болатын бағыттаушы құбырды таңдаймыз, қабырға қалыңдығы - 8 мм, муфта диаметрі 324 мм, ішкі 288 мм.

2.Бұрғылау кезіндегі және бағыттаушы құбыр астына қашау диаметрі келесі формула арқылы жүзеге асады :

D_дн= D_м + 2δ; мм (4.2.6.2)

мұнда, δ₁ - ұңғыма қабырғасы мен бағыттаушы құбыр арасындағы кеңістік, мм. Δ₁=5-10 мм

D_м - бағыттаушы құбыр муфтасының диаметрі,мм.D_м -324мм

D_дн=324+2*10=344мм

Бұрғылау кезіндегі қашау диаметрі ретінде ЗД-346 М маркалы қашауды таңдадым.

4.2.7 Цементтеуді есептеу

Сулы көкжиектіегі ұңғыма мен эксплуатайиялық колонна арасындағы құбырлы кеңістікке изоляциялау үшін цементтеу жүргізіледі.

1.Цементті ерітінді құбырлы кеңістікті изоляциялау үшін қажет, оның көлемі келесі формуламен анықталады:

V= ; (4.2.7.1)

мұнда, К- ұңғыманың оқпанын жасуда, жарықшақта, ковернда көлемінің өсуінің ескеретін коэффициент. К=1,2÷2,5

D_ұ² - ұңғыма диаметрі,м

D² - шегендеуші құбырдың сыртқы диаметрі,м

d² - шегендеуші құбырдың ішкі диаметрі,м

h_с- стақанның ұзындығы. h_c=3÷5м

h - цементтеу биіктігі. h=10м

V = = 0,33 м³

2.Цементті ертіндіні дайындау үшін кететін цемент көлемі келесі формуламен анықталады:

m = K₁*V ; кг (4.2.7.2)

мұнда, К₁- ерітінді дайындау кезінде цементің жоғалуын ескеретін коэффициент. К₁=1.05÷1.15

В/ц - сулы цементті сан, В/ц- 0,4÷0,5

р - цементтің тығыздығы, 3050÷3200 кг/м³

m = 1,05*0,33* =704 кг

Цементтің массасы m=704 кг.

3.Цементті ертіндіні дайындау үшін кететін судың көлемі келесі формуламен анықталады:

V_В = (4.2.7.3)

мұнда, В/ц - сулы цементті сан, В/ц- 0,4÷0,5

р_в- судың тығыздығы, р_в=1000 кг/м³

V_В = ≈1 м³

4.Цемент ертіндісін ұңғымаға басу үшін басқыш сұйықтықтың көлемі келесі формуламен анықталады:

V_сұй = 0,785*K₂* (L-h_с)м² (4.2.7.4)

мұнда, К₂ - берілген сұйықтықтың қысылуын ескеретін коэффициент.

К = 1,03÷1,05

L - ұңғыманың тереңдігі.м

V_сұй = 0,785*1,03*0,288² (160-3) =10 м²

5.Цемент ертіндісін басатын қысым келесі формуламен анықталады:

Р=g (h-h_с)(Р_це-р_с)*10^-6+L*10^-3+0,8; мПа (4.2.7.5)

мұнда,р_с - басқыш сұйықтықтың тығыздығы, р=1200 кг/м³

Р_це - цемент ертіндісінің тығыздығы.

g - 9,81

Р_це= кг/м³ (4.2.7.6)

Р_це= =2014 кг/м³

Р=9,81(10-3)*(2014-1200)*10^-6+160*10^-3+0,8=1 мПа

6.Цементтеуге кететін уақыт келесі формуламен анықталады:

t_ц = +t_кө≤ 0,75* t_схв; сағ (4.2.7.7)

мұнда, Q_ца - цементтеуші агрегаттың өнімділігі, м³/с. Q_ца = 0,0049 м³/с

t_кө - уақыт, көмекші операцияларға кететін уақыт t= 600÷900

t_тхв = 2÷3 cағ

t_ц = +900=3144≤ 0,75* 2=1,5сағ

4.2.8 Ұңғыманың техникалық қимасы

Масштаб 1: 1000

№	Геологиялық қима	Тау жынысының сипаттамасы	Тау жынысының санаты	Қабат қалындығы	Техникалық қима	Ұңғыма конструкциясы
						қашау	шегендеуші
1		Құмтастар	III	20		346 269	299 193
2		Тасты галечник	IV	20
3		Құмтастар	III	20
4		Тасты галечник құмды толтырғыштармен	IV	15
5		Тасты галечник құмдақты толтырғыштармен	IV	15
6		Тасты галечник құмды толтырғыштармен	IV	10
7		Құмтастар	III	10
8		Тасты галечник құмды толтырғыштармен және сирек кездесетін құмтастар	IV	40
9		Құмтастар	III	10

4.3 Бұрғылау қондырғысын таңдау

Бұрғылау қондырғысын ұңғыманың бастапқы және соңғы диаметіріне, ұңғыма тереңдігіне,тау жынысының физико-механикалық қасиетіне,сумен,сазбен жабдықтау жағдайларына байланысты таңдалады.

Ұңғыманың терендігі 160м,бастапқы диаметір 346 мм,соңғы диаметрі 269 мм болуына байланысты 1БА-15В бұрғылау агрегатын таңдаймыз.

1БА-15В ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ

1. Бұрғылау тереңдігі................................................................................. 500 м

2. Бұрғылаудың бастапқы диаметірі ....................................................... 394 мм

3. Бұрғылаудың соңғы диаметірі ............................................................. 190 мм

4. Бұрғылау ұқбырларының диаметірі ............................................ ... 73/89 мм

5. Ротордың айналу жиілігі ..................................................65,130,250 айн/мин

6. Шығырдың жүк көтергіштігі ................................................................ 51 кН

7. Тальдік жүйе ................................................................................................ 2х3

8. Снарятты көтеру жылдамдығы ................................................. 0,37;0,74;1,40

9. Діңгектің биіктігі .................................................................................... 18,5 м

10. Шығырдың жүк көтергіштігі ....................................................... 125-200 кН

11. Тальдік арқанның диаметірі ...................................................................18 мм

12. Қозғалтқыштың түрі................. автокөліктің қозғалтқышы................Д-238

13. Жетектің қуаты ...................................................................................77,2 кВт

14. Ротордың өтетін тесігі ......................................................................... 410 мм

15. Бұрғылау сорғышы .............................................................. .................НБ-50

16. Генератор ................................................................................................12 кВт

17. қондырғыны орнату базасы, автокөлік..........................................МАЗ-5334

18. Қондырғының массасы ..................................................................... 15200 кг

Қосымша мәлімет

19. Күштік компрессорлы блок ..................................................................14 КВ

20. Қозғалтқыш ..................................................................................... ЯМЗ- 236

21. Қуаты ................................................................................................. 64,3 кВт

22. Беруі ................................................................................................ 10 м³/мин

23. Қысымы .............................................................................................. 0,7 мПа

24. Тіркеме базасы ................... автотіркеме .................................... МАЗ-5207В

25. Блоктың массасы ................................................................................. 7000 кг

НБ-50 ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ

1. Көлемнің максималды беруі ....................................................... 40(11) м³/сағ

2. Сорғыштың шығысындағы максималды қысымы......................6,3(63) кг/см²

3. Сорғыштың дайдалы қуаты .................................................................... 40 кВт

4. Сорғыштың қуаты ................................................................................... 30 кВт

5. Ауыспалы цилиндрің втулкілердің диаметірі.......................... 90,100,110,120

6. Піспектің жүрісінің ұзындығы ....................................................................160

7. Екі жүрісті піспектің айдауы ................................................................165 мин

8. Соррғыштың біркелкі емес қысымы ........................................................ 12 %

4.4 Бұрғылау снаряды мен жыныс талқандаушы аспаптың құрамын таңдау

Керінсіз ұңғыманы бұрғылағанда снаряттың құрамы қашаудан, ауырлатқыш бұрғылау құбырларына арналған өзгерткіш, бұрғылау құбырларына арналған өзгерткіш, бұрғылау құбырларының колонасы, бұрғылау құбырларынан бағыттаушы құбырға арналған өзгерткіштен, бағыттаушы құбырдан және вертлюк сальниктен тұрады.

● Бағыттаушы құбыр орнын бұрғылағанда ІІІ санатты тау жынысынан өтеміз.3Д-346М типті қашауды таңдаймыз.

● Эксплуатационды колонна орнын бұрғылағанда III-IV санатты тау жынысынан өтеміз. Бұл жерге Б-269МСГ типті қашауды таңдаймыз.

● Сүзгі орнын бұрғылағанда III-IV санатты тау жынысынан өтеміз.Бұл жерге Б-269МСГ типті қашауды таңдаймыз.

Ауырланған бұрғылау құбырлары осьтік жүктеме беру үшін және бұрғылау калонасына қатаңдық беру қызметін атқарады.

Д_АҚБ = (0,8÷0,9)* Д_с.д; мм (4.4.1)

мұнда, Д_с.д - сүзгі орнын бұрғылау кезіндегі қашау диаметрі,мм. Д_с.д- 269мм

Д_АҚБ = 0.8*269 = 215 мм

Д_АҚБ = 0.9*269 =242 мм

203мм диаметрлі ауырланған бұрғылау құбырларын таңдаймыз,1м құбырдың салмағы 192кг құрайды.1 ауырланған бұрғылау құбырының ұзындығы-6 м.

Бұрғылау құбырлары

Бұрғылау құбырлары - бұрғылау снаряды көтеріп түсіру, айналу жиілігін беру үшін, жуу сұйықтығын беру үшін және апаттарды жою үшін қызмет етеді.73 мм бұрғылау құбырын таңдаймыз.

Бағыттаушы құбыр

Бағыттауыш құбыр - бұл бұрғылау снарядының бөлігі, бұл құбыр ротордан айналымды алып бұрғылау колоннасына айналым береді.80х80 квадратты бағыттаушы құбырды таңдаймыз.

Вертлюг сальник

Вертлюк сальник - айналып тұрған снарядқа жуу сұйықтығын береді.

ВР- 60-250 вертлюк сальнигін таңдаймыз.

ВР-60-250 ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ

1. Жүк көтергіштігі ................................................................................... 60 т

2. Максималды айналу жиілігі .................................................. 417 айн/мин

3. Максималды қысымы ..................................................................180 кг/см²

4. Сұйықтық өтетін тесік диаметірі ..................................................... 32 мм

5. Салмағы .............................................................................................. 290 кг

4.5 Қосалқы құрылғылар мен аспапты таңдау

Бұрғылау құбырларын шешу және тарту үшін жәнеде көтереіп-түсіру операциясын орындау үшін келесі құралдарды таңдаймыз:

1. Бұрғылау құбырларын тартуға ағытуға арналған кілттер ............ 73 мм

2. Шегендеуші құбырларты тартуға араналған кілттер .....168,188,219/243мм

3. Бұрғылау құбырларына арналған элеватор .................................... . 7Б-73

4. Элеваторға арналған штроптар ....................................................... ШЭ-25

5. Шынжырлы кілттер

6. Бұрғылау құбырларын ротормен шешу қабілеті ............................ 73 мм

7. Гидроағытқыш (бұрғылау құбырларын ротормен ағыту үшін) бұл аспап 1БА-15В қондырғысының комплектісінде болады.

8. Бұрғылау құбырларын шығаруға арналған қабілеттілігі.

9. Шегендуші құбырлардың хомуттарының диаметірі:

- бағыттаушы құбырға арналған ........................................... 299 мм

- эксплутационды құбырға арналған ..................................... 193 мм

- сүзгілі калонаға арналған .......................................................... 193 мм

4.6 Жуу сұйықтығын таңдау

Су горизонтында астасқан жыныстар құмдақтар,құмдар,гравийно-галечниктермен берілгендіктен жуу сұйықтығы ретінде тығыздығы 1200 кг/м³ болатын балшық ерітіндісін қолданамыз.

1. Ертіндінің тығыздығы:Р=1200 кг/м³

2. Тұтқырлығы: Т=25÷30 сек.

3. Су өткізгіштігі 30 минутта 25 см³ тан аспайды.

4. Құм мөлшері 4 %- дан аспайды.

Сулы көкжиекті бұрғылағанда гипанды ертіндіні қолданамыз.

4.7 Бұрғылаудың техникалық тәртібі

Ұңғыманы бұрғылау кезінде, бұрғылаудың рационалды режимін таңдау керек, ол бұрғыланғыштығы бойынша әрбір санаттағы тау жынысын эффективті өтуін қамтамасыз етеді және жұмыстың еңбектілігін, экономикалық шығынын азайтады.Осыған байланысты бұрғылаудың оптималды және рационалды режимдері есептеліп қойылуы тиіс, өиткені апаттардың және басқада қиындықтардын алдын алуы керек.Роторлы тәсілмен бұрғылаған кездегі келесідей режимдік параметірлері бар; осьтік жүктеме, айналу жиілігі, жуу сұйықтығының реагентінің шығыны.

3Д-346М

1.Керінсіз бұрғылағандықтан, онда бұрғылау режимі осьтік жүктемеге келеді, ол келесі формуламен анықталады:

Р= Р₀*D_д; кН (4.7.1)

мұнда, Р₀ - қашауды диаметірінің 1см-не түсетін осьтік жүктеме.Р₀ -1-1,5 кН

D_д - қашауды диаметірі.(см) D_д - 346мм.D_д -34,6см

Р= 1,5*34,6=51,9 кН

2.Айналу жиілігі келесі формуламен анықталады:

n= ; айн/мин (4.7.2)

мұнда,V- қашаудың айналасының айналу жылдамдығы.V-0,8-1,4 м\с

D_д- қашаудың орташа диаметірі.D_д - 173мм

n=

3.Жуу сұйықтығының шығыны келесі формуламен анықталады:

Q= F*v; л/мин (4.7.3)

мұнда, v - жуу сұйықтығының ағындық жылдамдығы,м/с.

F - ұңғыма қабырғасы мен бұрғылау құбырларының арасындағы сақиналы кеңістік аймағы,м²

F=0,785(D²-d²);м² (4.7.4)

мұнда, D - ұңғыма диаметрі,мм.

d - бұрғылау құбырының диаметрі,мм.

F=0,785(346²-73²)= 430 м²

Q =430*0,3=120 л/мин

Б-269 МСГ

1.Керінсіз бұрғылағандықтан, онда бұрғылау режимі осьтік жүктемеге келеді, ол келесі формуламен анықталады:

Р= Р₀*D_д; кН (4.7.5)

мұнда, Р₀ - қашауды диаметірінің 1см-не түсетін осьтік жүктеме.Р₀ -1-1,5 кН

D_д - қашауды диаметірі.(см) D_д - 269мм.D_д -26,9см

Р= 1,5*26,9=40,3 кН

2.Айналу жиілігі келесі формуламен анықталады:

n= ; айн/мин (4.7.6)

мұнда,V- қашаудың айналасының айналу жылдамдығы.V-0,8-1,4 м\с

D_д- қашаудың орташа диаметірі.D_д – 134,5мм

n= айн/мин

3. Жуу сұйықтығының шығыны келесі формуламен анықталады:

Q= F*v; л/мин (4.7.7)

мұнда, v - жуу сұйықтығының ағындық жылдамдығы,м/с.

F - ұңғыма қабырғасы мен бұрғылау құбырларының арасындағы сақиналы кеңістік аймағы,м²

F=0,785(D²-d²);м² (4.7.8)

мұнда, D - ұңғыма диаметрі,мм.

d - бұрғылау құбырының диаметрі,мм.

F=0,785(269²-73²)= 307 м²

Q =307*0,3=92 л/мин

Барлық есептеулерді төмендегі кестеге түсіреміз.

№ №	Қашау түрі	Жыныс санаты	Остік жүктеме, кН			Айналу жиілігі, айн/мин			Жуу сұйықтығының шығыны,л/мин
			Ро,кН	Р,кН	V,м/с		n, айн/мин	v,м/с		Q, л/мин
11	ЗД-346 М	III	1-1,5	34,6-51,9	0,8-1,2		44-66	0,25-0,3		1347-1616
22	Б-269 МСГ	IIII-IV	1-1,5	13,4-53,8	0,8-1,2		63-94	0,25-0,3		789-95

Ескертулер

Ұңғыманы бұрғылап бастау 346 мм қашаумен станоктың бірінші жылдамдығында n=65 айн/мин.Осьтік жүктеме мен жуу сұйықтығының шығыны есептеулердің 50 %-ын құрайды.Осьтік жүктеме қашаумен, бұрғылау құбырымен, вертлюк сальниктің салмағымнан алынады.

4.Ауырланған бұрғылау құбырының ұзындығы келесі формуламен анықталады:

l_АҚБ= ,м (4.7.5)

мұнда, К - салмақтың жоғарлау коэффициенті.К=1,25÷1,05

q_АҚБ - ауырланған құбырдың 1 м- дегі массасы. q_АҚБ -192 кг

р- құбырдың материалының тығыздығы. p= 7850 кг/м³

g - бос жүрістің жылдамдығы. g - 9,81

P - осьтік жүктеме,кН

Р_ж - жуу сұйықтығының тығыздығы ,кг\м³. Р_ж - 1200 кг\м³

l_АҚБ= = 27-40 м

269 мм-лі қашаумен бұрғылағанда станоктың бірінші жылдамдығында n=65 айн/мин, осьтік жүктеме ауырланған бұрғылау құбырларының салмағымен беріледі.

l_АҚБ= = 19-28 м

4.8 Сүзгіні ұңғымаға түсіру

Ротор әдісімен бұрғыланған ұңғымаға сүзгі түсірер алдында ұңғыманы төмен тығыздықты балшық ерітіндісімен немесе сумен жуып,оның тереңдігін нақтылап есептеу қажет.

Сүзгі колоннасын құрған кезде жұмыс бөлігі қабаттың жабыны мен табанынан 0,5-1 м арақашықтықта болуын қадағалау қажет.Бірнеше қабаттарды өңдеу кезінде сүзгінің жұмыс бөліктері құбырлар арқылы жалғанады.Ұзын сүзгілерді цементтеу кезінде әр 4-6 м сайын сүзгілі құбырдың астындағы тұндырғышқа пісіру немесе хамутпен бекітілетін фонарды қолданамыз.

Сүзгіні бұрғылау құбырларының потайына түсіру крюкі арқылы түсіреді.Осы мақсатта сүзгі құбырлардың муфтасына «Т» тәрізді крюкті кіргізетін «Г» тәрізді 2 саңылау жасайды.Сақиналы саңылау арқылы ұңғымаға түсетін күшті азайту мақсатында сүзгілі құбыр мен эксплуатационды колоннаның арасына ағашты сальникті орнатамыз.

4.9 Ұңғыманы меңгеру

Сулы қабатты игерудің негізі оның табиғи су өткізгіштік қасиетін қайта қондыру немесе ұңғымадан шығатын ағынды жасанды түрде үлкейту болып табылады.Балшық ерітіндісімен жуылған ұңғыманы игерудің негізі сулы горизонтты және сүзгіні қайта балшықсыздандыру болып табылады және былай іске асады:

1.Біріншісі бұрғылау сорғышының көмегімен бұрғылау құбыры арқылы сумен жуады,яғни сүзгінің үстіңгі жағын жуып содан кейін бұрғылау құбырын ұңғыманың оқпанына түсіріп жуады.Жууды саз балшығының сумен толық ауысуына дейін жуады.Сүзгінің жоғарғы бөлігі құбырға орнатылған арнайы сальник арқылы жабылады.Мұндай жуу әдісі көбінесе сүзгінің балшықсыздануына көмегін тигізеді.

2.Жуудан кейін эрлифтен үрлеуді қондырады.Эрлифтпен тазартуды жоғарлату үшін периодты түрде көтеруді тоқтатады (компрессорды өшіреді)

және ұңғымадағы су деңгейі қалпына келгеннен кейін компрессорды қосады.Осыдан кейін сүзгі аймағында гидравликалық соққы пайда болады.

4.10 Сукөтергішті монтажтау

Су көтергішті орнату келесі кезектілікпен орындалады:

Сорғыш бұрышының жоғарғы фланец потрубогының астына хамут орнатады,ұңғымаға енгізу үшін сорғышты жетерліктей жоғары көтереді.Сосын электрқозғалтқышты таза сумен толтыруға ыңғайлы болу үшін сорғышты ұңғымаға түсіреді.Сорғышты жинаған кезде оны ұңғымаға түсірер алдында электрқозғалтқышты сумен толтырады,одан кейін сорғышты ұңғымаға түсіреді.Бағыттаушы құбырға хамут орнатады,сосын құбыр желісін жалғайды,сорғыш ішіне бекітеді,оны ұңғыма бетіне көтереді.Сосын хамутты ағытып құбырағытқыштың бірінші звеносына қосады.

Одан кейін сорғышты хамутқа түсіреді де екінші звеномен қосады.Содан кейін сорғышты біраз көтереді,хамуттарды шешеді,онымен кондукторға тіреліп тұрған және суайдағыш құбыр сымдарын бекітуге кіріседі.Әрбір 3 метр сайын сымды (изоляционды) лентамен орап отырады және айдағыш құбыр колоннасына хамутпен бекітіп отырады,жинаған кезде сымның жинаулы тұруын қадағалау қажет.Изоляция кедергісі тексеріледі,сымды магнит станциясына бекітеді.

4.11 Сукөтергіш жұмысын автоматтандыру

Сукөтергіштің жұмысын автоматтандыру үшін СГУ-40 станциясын қолданамыз, бұл станцияның датчигі және сорғышты автоматты түрде басқару құрылғысы бар, бірақ ол судың төмендеуіне байланысты болады.

Егер судың деңгейі жоғары болғанда сорғыштың электро қозғалтқышы автоматты түрде тоқ көзіне қосылады, ал судың деңгейі төмен болғанда станция автоматты түрде өшеді.

СГУ- 40 станциясының электрикалық схемасында электро сорғышты қолменде басқаруға болады.

СГУ-40 50 Гц тазалықта жұмыс істейді ол төрт өткізгішті ауыспалы тоқты жүйеде істейді.

СГУ-40 станциясы электро қозғалтқыштың жүктелуінен және қысқа замыканиялардан қорғайды.

СГУ-40 ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАСЫ

1.Басты шынжырдың жүктелуі ........................................................ 380 В

2.Түзету шынжырының жүктелуі ..................................................... 220В

3.Деңгейді басқару датчигінің шығырының жүктелуі ................... 220В

4.12 Апатың алдын-алушаралары.Апаттық аспаптар

Аппатың мағнасы ұңғыманың терендеуінің тоқтауы, және ұңғымаға геофизикалық немесе гидрогеологиялық аспаптардың түсіп кетуі және басқада заттардың ұңғымаға түсіп кетуі.

Апатты жойю үшін өнімсіз уақыт кетеді.Кей кезде аппаттарды жою қиын болғанда ұңғыма жобаланған тереңдігіне дейін жетпейді.Апаттар көп болған сайын бұрғылау қондырғысының және құралдардың тозуына әкеледі және ұңғыманың техникалық жағдайы нашарлайды.Апаттардың аз болуы бұрғылаудың өнімді болуына әкеледі.

Бұрғылау кезінде апаттың 5 тобы бөлінеді:

1. Техникалық құралдардың бұзылуы бұрғылау снарядының үзілуі және шенгендеуші құбырдың үзілуі.

2. Шегендеуші құбырмен бұрғылау құбырларының бұрандаларынан үзілуі немесе ағытылып кетуі.

3. Бұрғылау снарядының қысылып қалуы.

4. Арқандардың үзілуі және каротаж кабелінің үзіліп кетуі.

5. Бұрғылау снарядының немесе басқада заттардың ұңғымаға құлауы.

Геологиялық жағдайларға байланысты келесідей топрарда апаттардың туындауы мүмкін.

1. Геологиялық-

2. Техникалық- құралдар мен қондырғылардың шамадан тыс тозуы, конструкциялық жетіспеушіліктері, қатаңдылығының төмен болуынан.

3. Технологиялық- бұрғылаудың рационалды режимдерінің бұзылуы, тампонаждауы, жуу сұйықтығының қоспаларының бұрыс болмауына байланысты.

4. Ұйымдық- апатты ескертудегі жалпыға бірдей берілген шаралардың орындалуынан, бұрғылау агрегатарының тоқтауынан, еңбек тәртібінің төмен болуына байланысты.

Апаттың көбейуі немесе азайуы : бұрғылау жылдамдығы, ұңғыманың конструкциясы мен тереңдігі, БӨА-ның болуы, ұңғыманың қисайуы, автоматизациялау мен механизациялаудың деңгейі.

Апаттарды алдын-алу немесе апатты тудыру себептерін жою үшін:профилактикалық шараларды еңгізу керек, бұрғылау қондырғысын жетілдіру керек және бұрғылау технологиясын, ұстағыш апаттық аспаптарды жетілдіру қажет.

Апаттық аспаптар

1. Әмбебап метчик- ұңғымада қалып қойған бұрғылау калонасын ұстап алу үшін.

3Н-108 муфта d= 76 мм.

2. Арнайы метчик – құбырдың муфталы бұрандадан ұстау үшін.( құлптағы немесе құбырдағы бұрандан ұстау үшін)

3Н2 d=76,2

3. Колокол- ұңғымада қалып қойған калонаны ұстап алу үшін.

3Ш4 d=193-құбырдың отырғызылған бөлігінін денесінен ұстау үшін.

4. Ұстағыш жуғышымен (шлипс)- ЛПБ

5. Магнитті фрейзер МФ – 3М – ұңғымаға байқаусыздан басқа заттардың түсіп кеткенде алып шығару үшін.

МФ-3 м13- 325 мм-лі диаметрде.

МФ-3 М 9- 225 мм-лі диаметрде.

6. Овершот- қысылып қалмаған бұрғылау құбырларын ұстау үшін.

7. Түптік фрейзер ФЗТ-1 ұңғымада қалып қойған металды заттарды фрезерлау үшін.ФЗТ-16С d=243 мм.

8. Башмақты фрейзер 7х3 d=240 мм

9. Фрейзер-паук ФА-11 d=265 мм

10. Өткізгіш ілгек- құралды ұңғыманың ортасына орнату үшін.

4.13 Соңғы геолого-техникалық құжаттау

Ұңғыманы бұрғылауда негізгі құжаттарға келесілер жатады.