Дәріс 14 бұрғылау мұнаралары мен негіздері

Бұрғылау қондырғысы (БҚ) – тәлді мезанизмді, КТО механизациялау құрылғыларын монтаждау және бұрғылау тізбектерін орнату үшін арналған.

Сенімділік және беріктік – бұл бұрғылау мұнараларына қойылатын негізгі талаптар. Сонымен қатар сапасы технологиялылық пен мұнараның жеңілдігімен сәйкес келуі керек. Бұл үнемділік жоғарылатып, мұнара монтажы жұмыстарын жылдамдатады.

БҚ келесі негізгі параметрлері бойынша сипатталады:

• жүккөтергішітігі;

• металлоқұрылымының биіктігі;

• дүкеннің сыйымдылығы (тізбек үшін);

• жоғарғы және төменгі негіздердің өлшемі;

• тізбектің ұзындығы және еденнен жоғарғы жұмысшы балконына дейінгі арақашықтық;

• мұнара салмағы.

Бұрғылау мұнараларын башенді, мачталы, мобилді және колтюбингті деп бөледі.

Башенді мұнаралар

Жоғарғы негізінде тұтаспісірлген кронблокасты рама және тіреулер орнатылады. Тіректер мұнараны монтаждау кезінде қолданылатын блоктармен жабдықатлған.

Аталған типті мұнаралар өте жоғары қаттылыққа және тәлді арқанның жүрісті және өлі ұштарының тартылуымен туатын айналуға қарсы шыдамдылыққа ие. Ұзындығы 24 және 26 м тізбектерді қолмен орнату кезінде жұмысшыға арналған бір немесе екі балконы болады. Балкон төртбұрышты, жоғарғы жұмысшыға арналған люлькасы бар алаң болып келеді. Балкон қорғаныс каркаспен және тібектерді орнататын саусақашалрмен жабдықталған. Балконның ені 750 мм кем емес, ұстағыштар 1200 мм кем емес. Мұнарадағы сатының ені 650 мм.

Башенді мұнаралардың торларының құрылымдары келесі сұлбаларда жасалады:

• айқастырмалы; - ромбты;

• қосайқастырмалы; - жартылайкерегелі.

Ресейде өндірілген БҚ көп қолданылатын айқастырмалы торлы тұнаралар (ВМ-28, ВМ-41, ВБ-53-300). Мұнараның аяқтары 4 құбырлардан жасалады. Аяқтардың екі секциясының қосылуы бұрандалармен іске асырылады. Олар диагональды тартпалар мен белдіктерді 1 арнайы өрімдері 2 бар қамыттармен 3 тартады. Башенді мұнаралар секциялы болып монтаждалады, әдетте Кершембаумның көтергіштері арқылы жоғарыдан тқмен қарай құралады.

БМ құралу реті келесідей:

Кронблокасты алаң бірінші болып құралады. Оны құрағаннан кейін, оны белгілі бір биіктікке көтеріп келесі секцияны құрай бастайды.

Содан кейін көтеріліп тұрған секцияны түсіріп төменгі бөліктерін қамыттармен тартып, бұрандалармен бекітеді. Ары қарай екі жалғанған секцияны көтереді, ал еденде келесі секцяины жинайды. Осы ретпен мұнараны құрайды.

Мачталы мұнара ­­­­– мұнараны жұмыс күйінде ұастап тұратын 2 аяқтан және тіреуіштен тұрады. Биіктікке байланысты аяқтар 3-5 пісірілген секциядан жиналады. Олар өзара фланецті байланыс арқылы жалғанады. Жоғарғы бқлігінде кронблокасты рама мұнараға беріктік пен геометриялық форма береді. Бұл рамада тіреулер мен кронблокты жөндеуге арналған алаң орналасқан.

Тірегіштер мұнараның аяғымен және мұнараның негізінде орналасқан башмактармен жалғанған. Аяқтар ені бойымен тіреуге жалғанған, ол мұнараны ротор осіне байланысты орталықтандырады. Жоғарғы жұмысшының балконы мен тізбекке арналған дүкен мұнараның аяқтарына кронштейндер арқылы жалғанады.

А-тәріздес мачталы мұнараларды көлденең жағдайда жинайды. Оларды ұщы шығырға немесе көтергіш тракторға жалғанған арқанмен жабдықталған жебе мен блоктардың көмегімен көтереді.

Монтаждалуы әмбебап БҚ мұнараны көтеру үшін арнайы көтеру механизмі – қатты П-тәріздес екі тіреуіші мен полиспасты бар раманы қолданады. Бұрғылау шығыры арқылы мұнара жұмыс күйіне келіп, тірегіштермен бекітіледі.

БМ таңдау кезінде анықтаушы параметрі оның берілген тәл жүйесінің жабдықталуындағы және бұрғылау тереңдігі аралығындағы жүккөтергішітігі болып табылады.

Жүктеменің мөлшері МЕСТ 16293-82 бойынша ілмекке рұқсат етілген жүктемеге сәйкес келуі тиіс. Сонымен қатар тәлді арқанның жүрісті және өлі ұштарының тартылуы ескеріледі.

МЕСТ 12.2.041-79 сәйкес мұнараның биіктігі тәлді блоктың көтерілуін шектейтін қондырғыны орнататын биіктік қорын ескере отырып, тәлді блокты максимал жылдамдықта көтеру кезінде қауіпсіз жұмыс істеуді қаматмасыз етуі керек.

h₁ – тіреулердің аяғынан ротор үстеліндегі элеватор құлпының жоғарғы қимасына жейінгі арақашықтық;

h₂ – ілініп тұрған тізбек пен роторда тұрған құлыптың ұштары арасындағы қуыс;

h₃ – тізбектің жоғарғы ұшы мен ілмектің арасындағы арақышықтық;

h₄– ілмектің ұзындығы;

h₅ – тәлді блоктың ұзындығы;

h₆ – тәлді блок пен кронблок арасындағы қауіпсіз арақашықтық;

L –тізбектің ұзындығы;

D_ш – кронблок шкивінің диаметрі.

Мұнараның пайдалы және құрылымдық биіктіктері болады.

Бұрғылау еденінен кронблокасты раманың жоғарғы бетіне дейінгі арақашықтық пайдалы деп аталады.

Бұрғылау мұнарасының тіреуінен кронблокасты рамаға дейінгі арақашықтық – құрылымдық деп аталады. Олар мүнараның тіреу бұрғылау еденімен бір деңгейде орналасқанда тең болады.

Пайдалы биіктікті мына формуламен анықтайды:

H = h₁+ h_cв + h₂ + h₃, м

h₁ = (1,2-1,5)м – бұрғылау еденінен ілулі тізбектің төменгі ұшына дейінгі арақашықтық (ротордың, элеватордың, бұрғылау тізбегінің муфтасының және т.б. биіктігі)

h_cв – тізбектің ұзындығы, м;

h₂ = (7-8)м – тәлді блоктың ілмегінің штроп биіктігі.

h₃ = 7м – тәлді блок пен кронблок арасындағы биіктік қоры.

Балкондардың орналасу биіктігі былай анықталады:

H_б = l_св cos + h_п - h

= 2 - 4⁰ – тізбектің вертикальға қарай еңкею бұрышы.

h_п – тізбекұстағыштың биіктігі.

h – тізбектің жоғарғы ұшынан люльканың еденіне дейінгі арақашықтық.

Тізбекұстағыштар дүкенінің ауданын формула бойынша анықтайды:

F = 1,2 L _max f

L_св

L_max – max бұрғылау тереңдігі, м;

f – құлып диаметрі бойынша бұрғылау құбырының ауданы, м².

Қажетті жабдықтарды орналастыруды ескере отырып мұнараның негізінің өлшемдерін келесідей алу қажет:

Нормаға сәйкес төменгі негіздің өлшемдері:

Башенді мұнаралар үшін, м

- H = 40-42 м 8 х 8

- H = 53-54 м 10 х 10

Биіктігі (Н) мен жүккөтергіштігіне (С) байланысты мачталы мұнаралар үшін:5,5;7; 9;11.

Мұнараның жоғарғы негізін кронблокасты рамадағы кронблокты көтеру және орнату үшін қажет ойық өлшеміне байланысты анықтайды.

Қақпалардың биіктігі (h_B):

Мұнаралар үшін H = 40 м - h_B = 12 м; H = 53 м – h_B = 15 м.

Мұнара массасы – оның материалсыйымдылғы бойынша техникалық жетілгенділігін сипаттайды. Материалсыйымдылықты меншікті масса бойынша есептейді:

m _уд = М_в / G_B H

M_B, G_B – сәйкесінше мұнараның массасы және жүккөтергіштігі, кг.

Параметрлер	ВМ-40- 100	ВМ-42- 140	ВБ- 42- 200	ВМА-41- 170	ВМА-45- 200	ВМА-45- 250	ВМА-45- 320	УВ-45х 400А	УВ-45х 500А	ВБА-54- 320
Мұнара типі	мачталы		башенді	мачталы			башенді
Рұқсат етілген жүктеме, кН	1000	1400	2000	1700	2000	2500	3200	4000	5000	3200
Тәл жүйесінің жабдықталуы	4х5	4х5	5х6	5х6	5х6	6х7	6х7	6х7	7х8	7х8
Биіктігі, м	40;41	42	42	41	45	45	45	45	45	54
Төменгі базаның өлшемі, м	6,2	7,2	8	9,2	10	10	10	8	8	10
Тізбектерді орналастыру тәсілі	қолмен			механизацияланған				қолмен
Жинақталған мұнараның массасы, тн	16,6	19,3	22,0	26,2	31,7	34,7	40,3	71,6	71,6	47,5

БМ есептеу кезінде оған түсетін жүктемені келесідей бөледі:

- тұрақты;

- пайдаланушы;

- желдік.

БМ 2 шектік жағдайымен сипатталады:

- көтеру қасиетін жоғалтуы (бұзылуға немесе БМ тұрақтылығын жоғалтуға алып келетін жүктеме)

- деформациясы бойынша (БМ беріктігі мен тұрақтылығы сақталған, бірақ әрі қарай қолдануға болмайды)

Тұрақты жүктемелерге жататындар:

- мұнара салмағы G_B = 0,15 Р_кр;

- кронблок салмағы G_кб = 0,015 Р_кр;

- тәл жүйесінің қозғалмалы бөілігінің салмағы G_тс = 0,04 Р_кр;

• G_об= 0,03 Р_кр – балкондар, сатылар, тіреулер және басқа да құрылымдардың салмағы.

Бұрғылау қондырғыларының негіздері

БҚ негіздері бұрғылау жабдықтарын және оның бір нүктеден екінші нүктеге орын ауыстыруы үгін арналған. Негіздер бұрғылау қондырғысын құрау мерзімін азайтуға мүмкіндік береді.

Негіздерді монтаждау мен тасымалдауға байланысты келесідей ажыратады:

• іріблокты;

• әмбебап.

Әмбебап негіздер тасымалдауды іріғ ұсақ және жеке агрегаттар ретінде атқара алады.

Негіздер биіктігі 3-8,5 м металл құрылым болып келеді. Олар бұрандалармен, тартпалармен және т.б. тез ажырағыш байланыстармен жалғанған жеке пісірлген блоктардан тұрады.

Блоктардың саны монтаждау және тасымалдау тәсілдерінен анықталады. Тасушы түйіндер швеллерден, қоставрлардан, бұрыштықтардан, құбырлардан және жапырақшалы болаттан пісіріледі.

Негіздердің техникалық сипаттамасы мен монтаждау тәсілі

Негіздің параметрлері	БУ 3000 БВ	БУ 3000 БЭ	БУ 5000 ДГУ	БУ 5000 ЭУ	БУ 6500 ДГ	БУ 6500 Э	Урал. 15000
Еденнің деңгейі, м	4,5	4,5	6,2	6,2	7	7	6,0
Шығырлы блоктың жұм. алаңы	4,5	4,5	2,6	2,6	2,4	2,4	2,0
Энергоблоктың	2,8	2,9	2,6	2,6	2,4	2,4	0
Сорапты блоктың	0,965	0,955	2,3	2,4	0	0	0
Роторасты балкаларының жүккөтергіштігі, т	160	160	250	250	320	320	400
Тізбекұстағыштың жүккөтергіштігі	100	100	160	160	320	320	400
Көпірлер мен стеллаждардың деңгейі	1,25	және т.б.
Металлоқұрылымның массасы	110,6	96,3	141,7	146,2	139,5	145,5	6
Монтаждау тәсілі	Ірі блоктармен және агрегаттармен				Ұсақ блоктармен және агрегаттармен

Блоктардың тіреулік беттері топыраққа түсірілетін қысымды азайту үшін қажетті ауданға ие болуы қажет.

Блоктардың өлшемдері мен массасы топыраққа түсірілетін меншікті жүктемемен және ауыртасығыштардың жүккөтергішітігімен анықталады.

Негіздердің құрылымы қарапайым болу қажет. Олар үнемділік талаптарына жауап беріп, жеткілікті қаттылық пен беріктікке ие бола отырып, бұрғылау және бір орыннан екінші орынға тасымалдау кезінде сенімділік пен жұмысқа қабілеттілігін қаматамасыз етуі керек. Негіздердің дірілден қорғанысы болуы керек, өйткені діріл пісірілген тігістердің, бұрандалы байланыстардың және т.б. алдын-ала бұзылуына алып келеді.

БҚ негізі мыналардан тұрады: мұнаралы, шығырлы, энергетикалық блоктар, тізбекұстағышты орналастыруға және бұрғылау ерітіндісін дайындауға арналған жабдықтарға арналған блоктар.

Монтажды тездету үшін мұнаралы және шығырлы блоктарды бір мұнаралы-шығырлы блокқа біріктіреді. Ол металды екі қабатты құрылым болып келеді. Төменгі қабат негізгі көлбеу және бойлық блоктардан тұрады.

1-сол жақ габаритті кеңістіктік ферма; 2-орталық габаритті кеңістіктік ферма;

3- оң жақ габаритті кеңістіктік ферма;

4-тез ажырағыш қамытты байланыстар; 5-ротор рамасы; 6-алдыңғы рама; 7-аяқтардың тіреуі; 8-тіреулі тумбалар; 9-жақтаулы кронштейндер; 10-бұрылыстық тіреу; 11-оң және сол жақ алаңдар; 12-тізбекұстағыш; 13-алаңшалар; 14-мұнараның тірегіштері.

Бұрғылау мұнарасының негізінің сұлбасы

Бақылау сұрақтары:

1. Бұрғылау қондырғыларының негіздерінің арналуы.

2. Негіз құрылмын таңдауға не әсер етеді?

3. Әмбебап монтаждалатын және бұтатәріздес бұрғылауға арналған бұрғылау қондырғыларының негіздерінің құрылымының ерекшелігі.

4. Башенді және мачталы мұнаралардың айырмашылығы.

5. Мұнараларға әсер ететін жүктемелер.