Қолданылатын қондырғыларға шолу және олардың анализі

Бұл жоғарыда айтылғаннан  біз сол кезеңдегі жерүсті  имараттар және бұрғылау қондырғылардың қолданылуы осы ұңғыларға жіберілген уақыт пен салыстырмалы аз жүккөтергіштікке байланысты екенін көріп отырмыз.

Биіктігі 34,2 м мұнараларды үлкен және масивті фундаментне салып, он түгел қаптайтын. Екі жылдамдықты шығыр қолданылған. Тәл жүйесінің жүккөтергіштігі тек қана 50 т болған.

Бұрғылаудың келесі даму сатысы ұңғылардың тереңдігінің шамасының үлкеюімен сипатталады. Осыған байланысты бұрғылау мұнарасының және оның ішіне орналастыратын қондырғылардың жүккөтергіштігінің шамасының көбеюі және оның айналуы үдейе түсіуінің қажеттілігін тудырды.

Бұрғылаудың технологиясы: бұрғылау режимінің оптималды параметрлерінің  белгіленуі, балшық ерітіндісінің және басқа жуу суйықтықтарының сапасының жақсаруы, жұмыстың эффективтілігінің жоғарылауы және өндіріс процесстерінің жақсырақ ұйымдастырылуы дамыған сайын бұрғылау темпі үдейе түсті.

Бұрғылаудың циклдық  жылдамдығының үлкен болуы –  белгілі бұрғылау жабдығының берілген жағдайда қолдануының негізгі критериі.

Бұрғылау жабдығының конструкциясы бұрғылау жұмысының  әр элементіне монтаж, демонтаж және он жаңа жерге орын ауыстыруға кететін  уақыт пен өндіру құралдарының шығыны минимал болатындай етіп жобалануы тиіс.

Қолданылып  келе жатқан бұрғылау жасақтарының жұмыс  істеу қабілеті мен осы күнге  дейінгі жиналған тәжирибені зерттеу  нәтижесінде құрылыстық зерттеу, барлау, эксплуатациялық және басқа ұңғыларды  бұрғылауға арналған бірқатар бұрғылау жабдықтары өңделген.

БУ – 50 және БУ – 75 бұрғылау жабдықтары діңгекті мұнаралармен жинақталуы қажет. БУ – 125, БУ – 200 және БУ – 300 жабдықтары – діңгекті немесе мұнаралы типтермен жабдықталуы  қажет.

 

Кесте 1.2. – Бұрғылау жасақтарының негізгі параметрлері

Параметрлер	Бұрғылау жасақтары
	БУ-50	БУ-75	БУ-125	БУ-200	БУ-300
Ілгектің номинал  жүккөтергіштігі, т	50	75	125	200	300
Ұзақтығы 2-мин-қа дейін қысқа мерзімді максимал рұқсат ететін салмақ, т.	70	100	160	250	375
Тәлдік жүйесінің  максимал жабдықталуы	3х4 және 4х5	4х5	5х6	5х6	6х7
Шығырдың барабанының  өндіретін қуаты, ат күші	250-400	500-600	850-1000	1000-1600	1200-1900
Ілгектің көтерілуінің минимал жылдамдығы (жабдықталуы  максимал), м/сек.	0,3-0,5	0,4-0,5	0,4-0,5	0,3-0,5	0,25-0,4
Ілгектің көтерілуінің максимал жылдамдығы (жабдықталуы максимал), м/сек.	1,4-2	1,8-2	2	2	2
Сатылы жылжу  кезінде ілгектің көтерілуінің жылдамдығының  минимал саны	2	4	4	4	4

 

 

Кесте жалғасы

 

Жүккөтергіштігі номинал, жабдықталуы максимал жағдайда шығырдың барабан-ында арқанның макси-мал тартылу күші, т	10	12	16	25	33
Тәлдік арқанның максимал диаметрі, мм	26	28,5	31	33	35
Ротор үстеліндегі  тесігінің діаметрі, мм	450	450	520 н/се 560	520 н/се 560	520 н/се 560
Сатылы жылжу  кезінде ротордың айналуының максимал саны	2	2	3	3	3
Роторға берілетін  қуат, ат күші	100-200	100-200	200-250	200-250	200-250
Ротордың үстелінің  айналу жылдамдығы: - минимал, айн/мин - максимал, айн/мин	50 170	50 170	50 170	50 170	50 170
Вертлюг стволының  ішкі діаметрі, мм	75	100	100	100	125
Бұрғылау насосының  саны	1 н/се 2	1 н/се 2	2	2	3
Насос тобының  гидравликалық қуаты, ат күші	250-500	300-650	600-1300	600-1300	1000-2000
Насостардың максимал қысымы, кг/см2	150	180	200-250	200-250	250
Насос тобының  максимал өнімділігі, л/сек	30-40	40	60	60	75

 

 

Кесте жалғасы 

 

Ротор столынан кронблоктың тіреніш беті не дейінгі  мұнараның биіктігі, м	22-30	30 н/се 41	41-43	41-43 н/се 53	53
Автономды көмекші  электро-станцияның қуаты, кВт	50	50-100	100-200	100-200	100-200

 

Әр-түрлі класти жабдықтарда мұнараның биіктігі ұзындықтары төменде көрсетілгендей свечаларды қолдану мүмкіндігі болатындай жобалануы керек.

 

БУ – 50 жабдығы  үшін свечаның ұзындығы 12 немесе 18 м

БУ – 75 жабдығы  үшін свечаның ұзындығы 18 немесе 24 м 

БУ – 125 жабдығы  үшін свечаның ұзындығы 24 - 27 м

БУ – 200 жабдығы  үшін свечаның ұзындығы 24 – 27 немесе 36 м

БУ – 300 жабдығы  үшін свечаның ұзындығы 36 м

 

Бұрғылау процессінің  негізгі параметрлерін бақылау  үшін басқару жүйесі бақылау - өлшегіш  приборлармен жабдықталуы тиіс.

Жаңадан өңделген бұрғылау жабдықтары (БУ-300-ді есепке алмағанда) тәуелсіз тартпа және өндіріс электр жүйелерінен тоқ алатын болып екі негізгі модификацияда дамуда.

Сонымен қатар  ауыр жүктасымалдаушы вертолетқа арналған модификациясы арнайы бұрғылау мұнаралары жасалуда.

 

БУ  – 50 Бр бұрғылау жасағы

 

БУ – 50 Бр бұрғылау жасағы турбиналық, роторлық тәсілдермен  кіші диаметрлі мұнай және газ  ұңғыларын және, сонымен қатар, тереңдігі 1200 м жартылай эксплуатациялы ұңғыларды  электрбұрғылау тәсілімен бұрғылау үшін арналған.

Жасақ дизельді электр қайыспен жабдықталған төрт блоктан  тұрады. Шығыр блоктың металды  табанында төртжылдамдықты екібарабанды гидравликалық тормозы мен автомат  – қайыспен жабдықталған шығырмен шығырдың қайысының электродвигателі орналасқан. Роторлы блоктың металл табанында дербес электр қайысымен мен жабдықталған ротор, механизация элементі және тәлдік жүйесі бар А – тәрізді бұрғылау мұнарасы орналасқан.

 

Кесте 1.3.

Бұрғылау насосының  салмағы бойынша ротордың және тәлдік жүйесінің номинал жүккөтергіштігі, т	50
Тәлдік жүйесінің  жабдықталуы	4х5
Шығырға берілетін  қуат, ат күші	400
Бұрғылау колоннасының көтерілу жылдамдығы, м/сек.	0,33-1,46
Насостардың саны	2
Әр насостың гидравликалық қуаты, ат күші	250
Насостар тудыратын  максимал қысымы, кг/см2	150
Әр насостың максимал өнімі, л/сек.	24
А – тәрізді  секциялық мұнарасының биіктігі, м	31

 

Екі бөлек насосты –  күш беретін блок рамаға монтаждалған В2 – 300 дизельдерден, редуктордан, синхронды  генераторлармен және бұрғылау насостардан  тұрады. Шығырлы және роторлы блок тар насосты – күш беретін блок пен тек электр коммуникациялар арқылы ғана жалғасқан.

Барлық блоктарда алмасудың  егізі транспорттық. Бұрғылау жасақтың орынын ауыстырған кезде он демонтаждайды (құраушы бөлшектерге бөледі).

Бұл жасақтың басқалардан айырмашылығы – оның айнымалы тоқ дизель электрлі қайыспен жабдықталуы. Осыған байланысты насосты жасақтарды ұңғыдан едәуір алас жерде орнатуға болады. Бұл жәйт газ шығатын ұңғыларды бұрғылау кезінде өте үлкен әсер етеді.

Бұрғылау жасағының конструкциясы он өндірістік электроэнергиясына оңай ауыстыруға болатындай етіп жасалған. Бұл жағдайда насостың қайысы үшін дизель емес электродвигатель орнатылады, жасақтың басқа элементтерінің конструкциясы өзгеріссіз қалады.

Жасақтың құрамына ауырлатылмаған бұрғылау ерітінділерін тазартуға арналған жабдық, отынмай қондырғысы және бұрғылау мұнарасының қалқанының қаңқасы кіреді.

Жуықтап алғанда бұрғылау жасағының салмағы 90 т.

 

 

1.5. Бұрғылау жасағының  монтаждау тәсілін жетілдіру

 

Патенттік зерттеу  жүргізу негізінде бұрғылау жасағының монтаждау тәсілін жетілдіру ретінде бас жақтары бір – бірімен шарнирлі бекітілген мұнараның қырларын бірінің үстіне бірін қойып, оның тіреуіш рамасымен қосып, жоғарғы қырын тартпа құралы рамасын айналдырып мұнараны көтереді, монтаждың және қауіпсіздік техникасының эффективтілігі үлкен биіктікте жұмыс істеуді азайтудың арқасында іске асырылады. Мұнараның астыңғы қырын орын ауыстыру құралына салады, жоғарғы қырын тіреуіш рамасына бекітіп астыңғы қырын рамаға қарай жылжытады. Жылжыта отырып астыңғы қырының тіреуіші рамаға сәйкес келетіндей етіп раманы тартқыш құралдармен айналдырады.

Бұл жаңалық  бұрғылау жұмыстарына жатады, атап айтқанда, мұнаралы немесе діңгекті типті мұнараны монтаждауға қолдануға болады.

Жаңалықтың  негізгі мақсаты мұнараны құрастырған  кезде монтаждың және қауіпсіздік  техникасының эффективтілігін үлкен  биіктікте жұмыс істеуді азайтудың  арқасында арттыру болып табылады.

Мұнараның қырының өзара және рамаға қарағанда орналасуы 1 суретте көрсетілген; 2 суретте жоғарғы қырының төменгі қырдың үстінен айналуы және төменгі қырының рамаға қарай ығыстырылуы көрсетілген; 3 суретте жоғарғы қырының төменгі қырдың үстінен көтерілуі мен төменгі қырдың тіреуішінің рамаға бекітілуі көрсетілген.

Бір-бірінің  үстіне в қашықтыққа ысырылып қойылған 1 және 2 мұнара қырлары өзара қосылған табанмен 3 және сәйкесінше мұнараның  жоғарғы және төменгі қырларында орналасқан 4 және 5 тартымдармен бекітілген. Жинақталған мұнараның қырлардың алдыңғы жанында орналасқан рама 6 мұнараның жоғарғы 2 қырымен 7 шарнирі арқылы қосылған. Мұнараның төменгі қырында шарнирлі 8 тіреуіші бар, ол монтаж кезінде тіреуіш рамасындағы 6 сәйкес бұрышымен бекітіледі. 3, 4 және 5 қос тартымдар мұнараның қырларымен 9-11 шарнирлері арқылы жалғасқан. Рама 6 тарту құралымен – шығырмен 12 қосылған. Мұнараның қырлары орын ауыстыру 13 құралына, мысалы катоққа, жатқызылған, мұнараның қырларының арасында 14 ағаш сүйемелер қойылған.

Бұрғылау мұнарасының монтажы төменде көрсетілгендей жасалады:

Раманың Алдана орын ауыстыру құралын қояды, мысалы каток 13, катоктың үстіне мұнараның  төменгі қырын 1 салады, ағаш сүйемел 14 көмегімен мұнараның төменгі  қырына 1 мұнараның жоғарғы қырын 2 в қашықтыққа ысырылып қойады, в – ның мәні мұнараның жоғарғы қырының ұзындығы в қос тартым 3 көмегімен айналдырғанды ескергенде өзара көтерілу биіктігіне тең. 3 тартымдары мұнараның жоғарғы және төменгі қырыларын қосады және шарнир айналасында айналуға мүмкіндік береді. 4 және 5 тартымдары сәйкесінше мұнараның жоғарғы және төменгі қырыларында орналасқан және бір шеттері 10 және 11 шарнирлерімен жалғасып айналуға мүмкіндік береді. 6 рамасын еңкейтіп мұнараның жоғарғы қырырын тіреуішімен 7 шарнирі арқылы бекітеді. Тіреуіштер бекітілген раманы және мұнараның жоғарғы қырырын 2 мұнараның төменгі қырының 1 үстінен төменгі қырының тіреуіші рамаға 6 жақындағанша айналдырады. 6 рамасын монтаж алаңшасында бар жүккөтергіш құралдың көмегімен тоқтатады. Мұнараның жоғарғы 2 қырынан төменгі қырының 1 үстінен 7 шарнирінің айналасынан айналдыра 3 тартым көмегімен көтереді, соның арқасында мұнараның төменгі қырының тіреуіштері 6 рамасымен 8 шарнирінде қосылады. 8 шарнирді қатайтып 4 тартымын төмен түсіреді, 5 тартымын жоғары көтереді.

Барлық тартымдарды бекітіп 3 суретте көрсетілген мұнараның өзгермейтін қатаң конструкциясын бекітеді.

Мұнараны құрастырғаннан кейін кронблокасты алаңшасын, балконды және т.б. құрастырады.

Мұнараны жинаған  кезде осы операцияларды кері тәртіпте орындайды.

 

2.2. Тік және көлденең жүктеулер әсерінен болатын мұнаралардың есептеулері

2.2.1. Мұнара аяқтары серіппелерінің  есері

 

Мұнара аяқтары  тік жүктеулер әсерінен сығылуға жұмыс істейді.

Мұнараға түсірілген көлденең жүктеулер сығылу сияқты созылымды  күштерді жасауы мүмкін.