Дәріс 10 бұрғылау ерітіндісін тазалауға және дайындауға арналған жабдықтар

10.1 Бұрғылау ерітіндісін дайындауға және ауырлатуға арналған құрылғылар

Бұрғылау ерітінділерін дайындау және өңдеу құрылғылары әсер ету принципі бойынша механикалық және гидравликалық болып бөлінеді.

Механикалыққа:

• сазалмастырғыш (МГ2-4, Г2-П-2);

• фрезерлі-ағынды диірмендер (ФСМ-3, ФСМ-7) жатады.

Гидравликалықтарға:

– гидроэжекторлы араластырғыштар (БПР);

• эжекторлы-гидромоторлы араластыру құрылғылары (УПР-Р-2);

• гидравликалық араластырғыштар (ГДМ-1);

• гидравликалық диспергаторлар (ДГ-1).

Ұнтауқ тәріздес материалдарды (саз, барит және т.б.) қолданудың өсуіне байланысты соңғы жылдары гидравликалық құрылғылар кең тарала бастады. Механикалықтарға қарағанда олардың өнімділігі жоғары, бұрғылау ерітінділерінің сапасын қаматамасыз етеді және материалдардың шығынын үнемдейді.

Механикалық араластырғыштар

Сазараластырғыш қалақшалары сыналы-белбеулі беріліс арқылы электроқозғалтқыштан қозғалысқа келетін екі білік орналасқан жабық сыйымдылық болып келеді.

Сазараластырғыштың техникалық сипаттамасы

1. Өнімділігі, м3/сағ 4

2. Бастапқы материал: - саз, м3/сағ 2 – 6

- сазды ұнтақ, м3/сағ 6

Фрезерлі-ағынды диірмен (ФАД) келесі негізгі бөлшектерден тұрады: ротор, қабылдаушы бункер, сақтандырушы шарнирлі тақта, диспергацияланатын рифтелген тақта, қармағыш және дайын суспензияны бұру үшін арналған тор.

ФСМ-3 техникалық сипаттамасы:

Түйіршікті саздың өнімділігі, т/ч 10 – 12

Түйіршікті ұнтақтың өнімділігі, т/ч 20 – 25

Ауырлатқыштың өнімділігі (барит), т/ч 30 – 35

Ротор диаметрі, мм 400

Ротордың айналу жиілігі, айн/мин 500

Салмағы, тн 1,4

Гидравликалық араластырғыштар

Гидроэжекторлы араластырғыш (ГДМ-1) ағынды аппарат болып табылады, ол келтіретін құбыры бар бункерден, шлангтен, ағынды аппараттан (суды әкелетін құбыры бар соплодан, диффузоры бар алмастыру камерасынан) тұрады.

Келеі ретте жұмыс істейді: 4 МПа қысыммен БС сұйықтықты соплоға айдайды, одан ағын жоғары жылдамдықпен шығып, алмастыру камерасында қысым төмендеп, бункерден шланг арқылы ұнтақтәріздес материал сорылып сұйықтықпен әкетіледі. Диффузордан өткенде аралсқан ағынның жалдамдығы төмендейді, ал қысым артады, сөйтіп ерітінді циркуляциялы жүйеге түседі. Араласудың бір циклында ерітіндінің тығыздығы 0,3-0,35 г/см³ артады. ГДМ-1 ПӘК-і төмен болғанымен, жұмыста үлкен сенімділікке ие.

Ерітіндіні дайындау блогі (БПР)

Циркуляциялы жүйеге БПР-70 немесе БПР-40 қосады. 70 және 40 – сыйымдылықтардың көлемі (35 х 2) және (20 х 2) м³. Оар өзара силостардың құрылымымен ерекшеленеді. БПР-40 – телескопты, БПР-70 – тұтасметалды.

БПР келесідей жұмыс істейді: жасалатын разрядталуың нәтижесінде сору камерасына бункерден 1 шланг 7 арқылы ұнтақтәріздес материал сорылады, ол ары қарай сұйықтықпен коникалы айырылатын диффузорға әкетіледі. Диффузорды өткеннен кейін ағынның жылдамдығы азаяды, ал қысым өседі. Келте құбыр 10 арқылы алынған ерітінді циркуляциялы жүйенің қабылдаушы сыйымдылығына келіп ағылады. Шығарылатын гидроэжекционды араластырғыш 9 келесі ретпен жұмыс істейді: сұйықтық құбыр 12 арқылы араластырғыштың соплосына 11 айдалады, ол өз кезегінде сазды ұнтақтармен жұмыс жасайтын диаметрі 30 мм және ауырлатқыштармен жұмыс жасайтын диаметрі 20 мм штуцерлермен жабдықталған.

Ерітіндіні дайындау блогінің сұлбасы (БПР)

Бұрғылау сұйықтығының қысымы 4 МПа, сопло диаметрі сазды ұнтақтар үшін 30 мм, ауырлатқыштар үшін 20 мм, араластыру кезінде ерітінді тығыздығы 0,3 ¸ 0,35 г/см³ артады.

Бұл араластырғышта қозғалмалы бөлшектері жоқ. Сазды ұнтақтар бункерге аэраторлармен айдалады. Ауырлатқыштар құйғышқа түсіріледі. Барлық желілердің реттегіш құрылғысы бар.

Гидравликалық диспергатор ДГ-1

Бұрғылау ерітіндісінің қатты және сұйық фазаларын ұсақтау үшін гидравликалық диспергаторлар қолданылады. Ол камерадан, доғатәріздес кіруші құбырдан және ағу келте құбырынан тұрады. Кіру құбырының ұштарында қатты құймалардан саптамалар орнатылған. Ертіндінің қарама қарсы ағындары гидродинамикалық кавитацияны жасап, ультрадыбысты тербелістер қатты және сұйық фазаларды диспергациялайды. Саптамалар металлокерамикалық материалдардан ауыстырылатын болып жасалады. Саптамалардың диаметрін БС берілісіне байланысты таңдайды.

ДГ-1Техникалық сипаттамалары

Жұмыстық қысым, МПа 12 ¸ 15

Бұрғылау ерітіндісінің берілісі, м³/ч 15 ¸ 20

масса, кг 76

Æ саптама 9-дан 16 мм -ге дейін.

Араластырғыштар

Бұрғылау ерітінділерін сақтауға арналған қабылдаушы сыйымдылықтарда араластырғыштар орнатылады. Гидравликалық араластырғыштар гидромонитор секілді жұмыс істейді. Ертінді сорап арқылы гидравликалық араластырғыштың қабылдаушы келте құбырына 1 келеді. Одан ерітінді құлыпты типті шарикті мойынтіректерде айналатын оқпанға түседі. Қабылдаушы келте құбыр мен оқпан арасында тығыздағыштар орнатылған. Олар ағу мен ерітіндінің мойынтіректерге түсуін болдырмайды. Оқпанның соңында салмалы бұранданың 3 көмегімен жылдамдықты арттыру, әсер ету мен ағынның ұру күшінің алыстығын арттыру үшін саптама 4 орнатылады.

Турбиналы-пропеллерлі араластырғышы бар механикалық араластырғыш мотор-редуктордан, біліктен, сыйымдылықтың жоғарғы алаңына бұрандалармен бекітілетін рамада орнатылатын араластырғыштардан тұрады. Араластырғыш сыймдылықтың түбінен шамалы арақашықтықта орналасқан. Айналу кезінде бұрғылау ерітіндісін араластыратын және ауырлатқыштардың тұнбалануына қарсы болатын ағындар тудырады.

Гидравликалық араластырғыш Механикалық араластырғыш

Дәріс 11 БҰРҒЫЛАУ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫНЫҢ ЖЕТЕКТЕРІ

Қазіргі заманғы БҚ негізгі және көмекші жетектермен жабдықталған.

Негізгі жетектерге бұрғылау шығырының, сорабының және ротордың жетектері жатады. Олардың қуаты 6000 кВт және одан жоғары болады. Жетек қозғалтқыштан, күштілік берілістен және басқару аппаратурасынан тұрады.

Көмекші жетектер компрессорларға, дірілдеткіштеге, сазараластырғыштар мен қашауғаберіліс беру автоматына, майлау сораптарына, көтеріп-түсіру операциясын механизациялаушы агрегаттарға және бұрғылау қондырғысының басқа да механизмдеріне арналған. Оның суммарлық қуаты 400 кВт-тан аспайды.

Қолданылатын қозғалтқыштарына байланысты бұрғылау қондырғыларының жетектері дизельді, газотурбиналы және электрлі болып бөлінеді.

Дизельді және газотурбиналы жетектер – автономды – электр желісі жоқ шалғай жерлерде барлау және пайдалану бұрғылауларында қолданылады. Кей жағдайларда оның электрлі жетекке қарағанда экономиялық тиімділігіне байланысты жекеменшік компанияларда кеңінен қолданылады.

Электрлі жетектер – автономды емес және оларды тек электр желісімен жабдықталған бұрғылау орындарында ғана қолдануға болады. Бірақ қазіргі кезде электрлі жетектердің дамуына байланысты дизелді-электрлі және сұйық жанармаймен, табиғи және ілеспе газбен жұмыс істейтін газотурбиналы электрстанциясы кеңінен қолдау тауып отыр. Олардың үлесіне барлық бұрғылау көлемінің 60%-ы келеді.

Сипаттамаларына байланысты энергияны үлестіру топтасқан, жеке және аралас болып бөлінеді.

Топтасқан жетекте бұрғылау қондырғысының шығыры, сорабы және роторы сәйкес берілістерді жалпы қозғалтқыштан алады. Сонымен бірге саны және қозғалтқыш қуаты азаяды.

БҚ топтасқан жетегінің кинематикалық сұлбасы

1-ротор, 2- шығыр, 3- қашаудың берілісін реттегіш, 4- берілісті реттегіштің электроқозғалтқышы, 5- жылдамдық қорабы, 6- дизель, 7- турботрансформатор, 8- сыналы-белбеулі беріліс, 9-бұрғылау сорабы, 10-карданбы білік, 11- шынжырлы редуктор, 12-компрессор, 13- редукторды жылдамдықтар қорабымен қосатын шынжырлы беріліс, 14- электромагнитті тежегіш, 15- коникалы тісті редуктор, МП- шинно-пневматикалық муфта, t- шынжыр қадамы (мм), z – шынжырлы жұлдызшаның тістер саны.

Жеке жетектерде шығыр, ротор және бұрғылау сораптарының жеке қозғалтқыштары болады.

Аралас жетек дизелді топтасқан жетектердің күші екінші бұрғылау сорабының жұмысына жеткіліксіз болғанда қолданылады. Бұл жағдайда ротор, шығыр және бұрғылау сораптарының біреуі топтасқан жерекпен, ал екінші бұрғылау сорабы жеке жктекпен жабдықталады.

Электрлі бұрғылау қондырғыларында аралас жетектер кеңінен қолданылады, ротор мен шығыр топтасқан жетекке, бұрғылау сораптары жеке жетекке жабдықталады.

БҚ жеке жетегінің кинематикалық сұлбасы

1 - шығыр, 2 - ротор (Р1250, і=3,96), 3 - шығырдың электроқозғалтқышы (N=710кВт, n=200/400 айн/мин), 4 - қашаудың берілісін реттегіш, 5 - берілісті реттегіштің электроқозғалтқышы (N=37кВт, n=1000 айн/мин), 6 - бұрғылау сорабының электроқозғалтқышы (N=800кВт, n=800 айн/мин), 7 - бұрғылау сорабы, 8 - сыналы-белбеулі беріліс, 9 - ротордың электроқозғалтқышы (N=800кВт, n=800 айн/мин), 10 - карданды білік, МП - шинно-пневматикалық муфта, t - шынжыр қадамы (мм), z – шынжырлы жұлдызшаның тістер саны.

БҚ аралас жетегінің кинематикалық сұлбасы

1- ротор, 2- шығыр, 3- жылдамдықтар қорабы, 4- бұрғылау сорабы, 5- сыналы-белбеулі беріліс,6- бұрғылау сорабының электроқозғалтқышы, 7- бұрғылау шығыры мен ротордың электроқозғалтқышы, 8- қашау берілісін реттегіш, 9- берілісті реттегіштің электроқозғалтқышы, 10- гидродинамикалық тежегіш, МП - шинно-пневматикалық муфта, t - шынжыр қадамы (мм), z – шынжырлы жұлдызшаның тістер саны.

Қозғалтқыштардың саны бойынша: бір қозғалтқышты және көп қозғалтқышты жетектер болып бөлінеді.

Бір қозғалтқышты жетектер электрлі БҚ тән. Электрлі топтасқан жетектің екі, не бір қозғалтқышы болады. Электрлі БҚ шығырларында екі немесе бір қозғалтқыш болады, ротор мен сораптар бір қозғалтқышты жеке жетекпен жабдықталған, яғни аралас жетек.

Көп қозғалтқышты жетектердің күштік беріліс құрылымы күрделірек, бірақ пайдалануда өте сенімді болып келеді. Өйткені қозғалтқыштардың бірінің істен шығуы кезінде машина басқа қозғалтқыштар көмегімен жұмыс істейді. Сонымен қатар олар пайдалануда үнемді болып келеді, өйткені, бос жүріс немесе жетектің барлық қуатын талап етпейтін операциялар кезінде қозғалтқыштардың бір бөлігін өшіруге мүмкіндік береді.

БҚ көмекші жетегінде негізінен жеке электрлі жетегі болады. көмекші механизмдердің қозғалтқыштары электр энергиясын негізінен кәсіпшілік желілерден немесе автономды айнымалы тоқты дизель-электрлі агрегаттардан алады.

БҚ сонымен қатар пневможетек те қолданылады, онда сығылған ауаның энергиясы (компрессордан) өрт қауіпсіздік талаптары бойынша электроқозғалтқыштың қолданылуына тыйым салынатын ұңғыма сағасының қасында орналасқан механизмдердің механикалық энергиясына айналдырады. Пневможетек АКБ, ПКР, бұрғылау құлыптарын ажыратқыштар және пневматикалық басқару жүйеснің механизмдері үшін қолданылады.