Бақылау сұрақтары:
1.Ұңғыманы не үшін бұрғылайды?
2.Ұңғыма құрылысы кезіндегі негізгі кезеңдерді атаңыз.
3.Ұңғыма құрылысында қандай маркшейдерлік жұмыстар атқарылады?
№9 дәріс. Ұңғыма құрылысын маркшейдерлік қамтамасыз ету
Бұрғылау қондырғысының алаңын вертикаль тегістеу. Жердің топографиялық бетін жобалыққа келтіру жұмыстарының жиынтығын–жерді вертикаль тегістеу деп атайды. Ұңғыма құрылысында жобалық болып горизонталь беткей алынады, яғни бұрғылау қондырғысының алаңы горизонталь жобаланады. Горизонталь алаңның жобалануы, жер жұмыстарының балансын сақтаумен орындалады: үйінді көлемдері мен қазылған таужыныстар бірдей болуы керек. Экономикалық жағынан тиімді болатындықтан бұрғылау қондырғысы алаңын жер бетінде мүмкіндігінше жер бедері тегіс жерлерден таңдау керек.
Алаңды таңдау алдында инженерлік-геологиялық ізденістер, таужыныстарды зерттеу мақсатында, оның көтеру мүмкіншілігі (бұрғылау мұнарасының және барлық жабдықтардың салмағын ұстап қалу мүмкіндігі), сонымен қатар геологиялық жағдайлары құрылысқа ыңғайсыз жерлер (карстар, жер бетінің ойылуы, батпақты учаскелер, үйінділер). Егер де мұндай ізденіс жұмыстарын жүргізбесе, бұрғылау процесі мен пайдалану жұмыстары мұнараның бұзылуына әкеліп соқтырады, сонымен қатар, жер бетінің ойылуынан, пайдаланған бұрғылау қоспалары құйылатын амбарлардың бұзылуы нәтижесінде, сұйықтық қоршаған ортаға (табиғатқа), орман мен көгалды жерлерге, соның ішінде су қоймаларына түсіп зиянын келтіреді.
Бұрғылау қондырғысы алаңын вертикаль тегістеу жобасын құру үшін мәліметтерді 1:500 масштабта жер бедерінің 0,25-1,0 м-ден қимасымен құрастырылған, осы алаңның маркшейдерлік планынан алады.
Планда қабырғасы 4 см квадрат торларын құрады, ол жер бетіндегі 20 м тең. Квадраттардың қабырғаларын планның координаталық сызықтарына параллель жүргізу ыңғайлы болады. Тура осындай квадрат торларын қағаз бетінде құрады. Маркшейдерлік планда және схемада квадрат ұштарын бірдей нөмірлейді. Маркшейдерлік план бойынша барлық квадраттардың нақты биіктіктерін (абсолюттік биіктік) анықтайды және оларды схемаға жазады.
Алаңды арнайы машиналармен тегістеп болғаннан кейін, оның тегістігі төмендегідей тексеріледі. Алаңның ортасына нивелир орнатылып, жұмысқа дайындалып нивелирлік рейка бойынша алаң нүктелерінен бірнеше есеп алынады. Өлшеулердің ауытқуы 0,1-0,2 м- ге дейін рұқсат етіледі.
Бұрғылау ұңғымасынның құрылысындағы бөлу жұмыстары. Бұрғылау ұңғымасының құрылысы бекітілген жоба бойынша іске асырылады, ол тегіс жерлер үшін 0,25- 0,50 м жер бедерінің қимасымен 1:500 масштабта маркшейдерлік планда құрылады, ал таулы жерлер үшін жер бедерінің қимасы 1м.
Фундаменттерді, бұрғылау қондырғысының негізгі өстерін және биік қондырғыларды геодезиялық бөлу көбінесе полярлық координаталар тәсілімен жасалады. Оқпан центрі болатын, яғни жер бетіне көшірілген жобалық ұңғыма болатын нүктеге теодолит орнатылады. Болашақ ұңғыма оқпанының центрін және түсіру негіздерінің жақын пунктін немесе жер бетінде жақсы танылатын бас планның контурлы нүктесін байланыстыратын сызықтар полярлық өстер болып табылады. Жер бетіне көшірілген нүктеге дейінгі арақашықтық болат рулеткалармен өлшенеді. Планда бұрғылау мұнарасының астындағы фундаменттерді бөлумен қатар, оларды биіктігі бойынша да бөлу керек. Жоба биіктігіне фундаменттерді орналастыру нивелирдің көмегімен жүргізіледі. Бұрғылау мұнарасын монтаждауды, мұнара монтажын құрудың рұқсат етілген ауытқуларына сәйкес фундаменттерді тұрғызғаннан соң орындайды.
Оқпан бойынша ұңғымалардың тереңдігін өлшеу. Ұңғыманы бұрғылау процесінде бұрғылап болған соң және кернды таңдап алғанда, оқпан бойынша ұңғымалардың тереңдігін бұрғылау құбырларының көмегімен өлшейді, ал басқа жағдайларда- каротажды кабельдер көмегімен өлшенеді. Бұрғы құбырының көмегімен оқпан бойынша ұңғыма тереңдігін өлшеу кезінде, бұрғылау колоннасының ұзындығын жеке құбырлардың ұзындығының қосындысы ретінде анықтайды.
Жеке құбырдың ұзындығын бағананы түсіру немесе көтеру кезінде екі рет өлшейді, онда құбырдың ұзындығын өлшеу үшін ұзындығы 20 метрден кем емес компарирленген болат рулетканы, ал құбырларды өлшеу үшін 30-40 метрлік рулеткаларды қолданады. Егер екі өлшеудің айырмашылығы 1:2000 аспаса, онда орташа мәнін нақты нәтиже ретінде қабылдайды. Ал басқа жағдайда өлшеулерді қайта орындайды. Әрбір құбырлардың өлшеу нәтижелері бұрғылау журналына енгізіледі.
Ұңғымалардың тереңдігін соңғы анықтау инклинометриялық өлшеулермен каротажды кабель бойынша анықталады. Каротажды кабель бойынша және бұрғылау колоннасының ұзындығын анықтауды орындағанда өлшеулер нәтижелерінің айырмашылығы оқпан бойынша ұңғыма тереңдігін өлшеудегіден 0,1% аспауы керек. Өлшеу нәтижелері бұрғылау журналында және каротажды диаграммада тіркелінеді. Каротажды кабель көмегімен оқпан бойынша ұңғыма тереңдігін өлшеу кезінде, диаграммада белгіленген көрші белгілер арасындағы ауытқу, сәйкес болатын кабельдегі белгілерден диаграмма масштабында 2мм-ден аспауы керек.
Шамалы тереңдік интервалдарында ұңғымаларды зерттеу кезінде, екі немесе одан да көп белгілер шегінде кабель ұзындығы диаграммада көрсетілуі керек.
Тереңдікті өлшеуді бақылау үшін кабельдегі белгілер бойынша мыналарды орындау қажет: келесі каротажды басқа кабельмен жасау керек; келесі каротажды орындағанда, 50 метрден кем емес бұрын каротаждалған ұңғыма учаскесін өлшеулермен жабу керек; ал аномалиялық жағдайлар болмаса, жабу интервалын аномалия көрінгенше үлкейту қажет.
Каротажды кабельде белгі бойынша тереңдікті өлшеу қателігі, екі тәуелсіз өлшеулер нәтижесімен ұңғыма оқпанының каротажбен жабылған учаскелерінде есептеледі. Бұл өлшеулер сол және басқа да жағдайларда, бірақ әртурлі кабельдер көмегімен жүргізіледі. Кеніш шоғыры немесе кенорнының ауданы, тереңдікті өлшеудің орташа квадраттық қателігі екі өлшеудің айырмасы бойынша есептеледі.
Жоба профилі бойынша ұңғыма оқпанын жүргізүді бақылау. Жоба профилі бойынша ұңғыма оқпанын жүргізуді бақылау мынадай негізгі жұмыс түрлерінен тұрады: ұңғыма оқпанына бағыт беру; ауытқышты бағдарлау; кеңістікте ұңғыма оқпанынан ағымдағы жағдайын (оны жүргізген жағдайда) тексеру; ұңғыма оқпанының трассаға жобасынан ауытқуын тексеру.
Ауытқышты бағдарлау жұмыстары мыналардан тұрады: бағдарлау бағыты жазықтығына қатысты ауытқыштың қозғалу жазықтығының орнын анықтау (олар сәйкес келмегенде); ауытқыштың бұрылу бұрышын анықтау; берілген бағытта ауытқышты қондыру; ауытқышты орнатудың дұрыстығын тексеру. Ауытқышты орнату есептеулері журналға енгізіледі.
Бұрғыланатын ұңғыма оқпанынан кеңістіктегі орынды ағымды бақылау, ұңғыманы бұрғылау регламентіне сәйкес орындалады, бұл жағдайда келесі негізгі факторларға назар аударылады: ұңғыма оқпаны өсінің траекториясының формасы; жұмыстар аймағының геологиялық құрылымы; ұңғыма оқпанын бұрғылау тәсілі және бұрғылау жабдықтарының конструкциясы; қашауға қазу; ұңғыма конструкциясы.
Кондуктор астында ұңғыма оқпанының вертикаль учаскелерінде 200м ұзындықта бірінші инклинометрия, оны жүріп өткеннен кейін жүргізіледі.
Оқпанның көлбеу учаскісін бұрғылағанда бірінші өлшеуді ауытқу бұрышы вертикальдан 4-5 градус көбейгенде интервалды қазғаннан кейін жүргізу керек.
Егер оқпанның көлбеу учаскісінің бірінші өлшеуінің нәтижесінде бағыттау бұрышын өзгертудің қажеті жоқ болса, онда келесі өлшеулер 100-150 м интервалдан (1-2 аттырудан) кейін жүргізіледі.
Азимутты өлшеу кезінде ұңғыма бағытының геометриялық параметрлерін 25-30 метрден кейін, оқпан керек бағытқа бұрылғанша өлшеу керек.
Тұрақтандырушы құрылғыларды қолдана отырып, көлбеу оқпанның түзу учаскелерін бұрғылағанда өлшеулердің интервалдарын ауданның геологиялық құрылысына байланысты тағайындау керек. Егер оқпанды жүргізген кезде геологиялық және кен-техникалық жағдайлары бірқалыпты және оқпан өсінің бағытына онша ықпал етпесе, өлшеулерді 100-150 м қазғаннан кейін орындауға болады.
Егер жаратылыс жағдайлары азимуттың қатты өзгеруіне әкелетін болса, онда өлшеулер арасындағы интервалды қысқарту керек, ал өте қолайсыз жағдай болса одан да азайту керек.
Полярлық координаталар тәсілі. Тірек ретінде жер бетінде жақсы танылатын картаның екі контурлық нүктесі немесе геодезиялық тірек тораптарының екі пункті таңдалады. Р жобалық ұңғыманы жер бетіне көшіру (11- сурет) келесі ретпен орындалады. Р ұңғымасы координаталары планнан анықталады. Одан кейін АР бағытының дирекциондық бұрышы мына формуламен есептеледі
.
Полярлық бұрыш былай анықталады
= АР - АВ.
Полярлық қашықтық S мына формуламен анықталады
мұндағы ХА, УА- түсіру негіздерінің А пунктінің координаталары; ХР, УР-жобалық нүктенің координаталары; АВ-АВ бастапқы бағытының дирекциондық бұрышы.
11-сурет. Р ұңғымасының жобасын полярлық тәсілмен жер бетіне көшіру
Р ұңғымасының жобалық орнын жер бетіне көшіру үшін, теодолит түсіру негізінің А пунктінде дәл орнатылып АВ бастапқы бағыттан горизонталь бұрыш салынады. Құрылған бағыт бойынша горизонталь арақашықтық S рулеткамен өлшенеді. Алынған нүкте жер бетіндегі Р ұңғымасы бетінің жобалық орны болып табылады.
Бұрыштық қиылыстыру тәсілі. Бұл тәсіл мынандай жағдайда қолданылады, егер түсіру негіздері нүктесімен жобалық нүктенің арасын өлшеуіш лентамен жер бетінде бөгеттердің болуынан өлшеу мүмкін болмаған жағдайда (12-сурет).
Р жобалық ұңғыманы жер бетіне көшіру үшін міндетті түрде үш түсіру негіздері нүктелері болу керек. Жобалық ұңғыманың координаталары планнан алынады. Одан кейін , , және бұрыштарының мәндері анықталады.
12-сурет. Р ұңғымасының жобасын тура бұрыштық қиылыстыру тәсілмен жер бетіне көшіру
Алдымен АР,ВР,СР бағыттарының дирекциондық бұрыштары анықталады
Содан кейін бұрыштық мәндері мына формулалармен анықталады
= АВ -АР; = ВР-ВА; = ВС -ВР; = СР - СВ
Одан кейін далалық жағдайда теодолит А,В,С түсіру негіздері нүктелеріне ретімен орнатылып, жобалық бұрыштар , , және құрылады; бағыт беріледі және оның біреуі олардың түйісуі мүмкін жерге жақын орында (А1, А2; В1, В2; С1, С2) екі қадамен белгіленеді. Осы үш бағыттың қиылысуы жобалық ұңғыманың беті болып табылады.
Ұзындық қиылыстыру тәсілі. Бұл тәсіл мынадай жағдайларда қолданылады, егер түсіру негіздері нүктелері мен ұңғыманың жобалық орны арасының ұзындығы өлшеуіш аспаптың ұзындығынан аспаған жағдайда. Түсіру негіздері нүктелерінен Р жобалық ұңғымаға дейінгі горизонталь арақашықтықтар S1, S2, және S3 мына формулалармен анықталады
мұндағы ХР, УР жобалық ұңғыманың координаталары. ХА, УА; ХВ, УВ; ХС, УС - түсіру негіздері нүктелерінің координаталары, АР, ВР, СР - АР,ВР,СР бағыттарының дирекциондық бұрыштары (13-сурет)
13-сурет. Р ұңғымасының жобасын ұзындық қиылыстыру тәсілмен жер бетіне көшіру.
Р нүктесін жер бетіне көшіру келесі түрде орындалады. Лентаның ұштары А,В,С түсіру нүктелеріне қатайтылып S1, S2, және S3 доғалары сызылады. Үш доғаның қиылысқан жері Р жобалық ұңғыманың беті болады. Жер бетінде өлшенген үш доғаның бір біріне сәйкестігі жобалық ұңғыманың орнының дұрыс анықталғанын көрсетеді.
Жармалар тәсілі. Бұл тәсіл акваторияда жобаланған ұңғымаларды жер бетіне көшіру кезінде қолданылады (14-сурет). Алдымен және бұрыштары мына формулалармен есептеледі
мұндағы АР, ВР-АР, ВР бағыттарының дирекциондық бұрыштары.
Түсіру негіздеуінің А және В нүктелерінде теодолитпен жобалық және бұрыштары құрылады және жер бетінде жармалар нүктелері А/ және В/ белгіленеді, оларға қадалар орнатылады.
14-сурет. Р ұңғымасының жобасын жармалар тәсілімен жер бетіне көшіру.
Содан кейін қайықтан А/ А және В/ В жармалары бойынша қиылысу нүктелерінің орыны табылады, сол жер Р жобалық ұңғыма болады.
Нег. 1 [82-94]