Дәріс 2 бұрғылау тізбегін және қашауды айналдыруға арналған жабдық (айналдырғыштар)

1. Ұршықтар және жоғарғы күштік жетек (жкж)

Ұршық бұрғылау ерітіндісін бұрғылау тізбегінің айналдырушы жетекші құбырына жіберуге арналған. Бұрғылау процесінде ұршық бұрғылау қондырғысының тәл жүйесіне ілінеді және бұрғылау сорабымен манифольд арқылы жалғанады.

Көтеріп-түсіру операциясы кезінде ұршық жетекші құбырмен және иілгіш шлангпен бірге шруфқа бағытталады және тәл жүесінен босатылады. Ротормен бұрғылау кезінде ұршықтың оқпаны жетекші құбырмен бірге үнемі айналып тұрады, ал түпкі қозғалтқышпен бұрғылау ұршық оқпаны бұрғылау тізбегін қысып қалмас үшін оқтын-оқтын бұрылып тұрады.

Ұршықтың құрылысы

Пайдалану және терең бұрғылауға арналған ұршықтар бізде де, шет елдерде де бірдей конструкциядан тұрады. Азғана айырмашылығы шығарушы зауыттардың технологиялық мүмкіндіктерінде ғана. Ұршықтар жүккөтергіштігі бойынша ерекшеленеді.

Ұршықтың құрылымы айналатын және айналматын бөлшектерден тұрады.

Айналмайтын бөлшектерге – тұрқы, ағынды құбыр, бұрушы, штроп, төменгі және жоғарғы қақпақтар жатады.

Айналатын бөлшектерге – оқпан, негізгі және қосымша осьтік тіреулер, радиалды тіреулер, тезалынғыш тығыздағыштар, ауыстырғыш жатады.

Ұршықтың құрылымы келесі талаптарды орындауы тиіс:

• Ұңғыманы бұрғылау кезінде ұзақтұрақтылығы және жұмыстың тоқтамауы;

• Тығыздағыштардың саңылаусыздығы;

• Көлденең габариттері мұнара өсімен орын ауыстыруға және КТО-на кедергі жасамауы керек;

• Тез тозатын тораптары мен бөлшектері өндірістік шарттарда тез ауыстыруға қолайлы болуы керек;

• Үйкелетін бөліктерін майлау тиімді болуы және ұршық бөліктерін салқындатуы керек;

• Тәлді блокпен байланыстыру құрылғысы тез шуруфқа бағыттау мен шешуге сенімді және қолайлы болуы керек.

1 – ауыстырғыш;

2, 14 – қақпақтар;

3, 10 – орталықтандырғыш радиалды мойынтіректер;

4 – тұрқы;

5 – оқпан;

6 – негізгі тіреу (роликті мойынтірек);

7 – тұрқының құлақшаларындағы саусақ орантылатын тесік;

8 – айналатын ұстаушы планкасы бар саусақ;

9 – қосымша тіреу (роликті мойынтірек);

11 – бұрушы;

12 – штроп;

13 – ағынды құбыр және тезалынғыз тығыздағыш;

15 – май ваннасын жасайтын стақан;

УВ-250 Ұршығы

Ұршықтар жүккөтергіштігімен ерекшеленеді. Ұршықтың корпусы көмірқышқылды немесе төменлегирленген құймадан жасалынады және штроптарды орнатуға арналған қалтасы болады. Штроп легірленген хромникельді немесе хроммарганецті, кремнилі 38ХГН, 30ХГСА болаттардан жасалынады және корпусқа саусақшалармен бекітіледі.

Ұршықтың жартылай корпусының ішінде шегендеу немесе бұрғылау тізбектерінің өстік жүктемесін қабылдаушы тіректік мойынтрекке арналған сөре және радиальді мойынтрекке арналған ойма болады. Оқпан ішкі ортасында жуу сұйығы жүретін целиндр тесігі бар, сыртында тіректі мойынтрекке арналған фланецтен тұрады. Ұршық оқпаны аудармамен бірге жетекші құбырдың айналу жиілігімен айналатын болғандықтан, ол екі радиальді мойынтіректерге орнатылады. Ұршықтың ең жүгі ауыр бөлшегі штроп пен оқпаны. Сондықтан оқпан легирленген 38ХГН немесе 40ХН болаттардан жасалынады.

Фланец арқылы оқпан ең жүктемелі болып табылатын бөлшегінің бірі ұршық мойынтрегіне жүктеме береді. Оқпанның өстік араласуын болдырмау үшін, ол бұрғылау тізбегімен жүктелмей тұрғанда көмекші тіректік мойынтрек қызмет көрсетеді. Тіректік мойынтректер арасындағы өстік саңылау қақпақпен реттелінеді, олар ұршық корпусынан майдың ағуын болдырмаушы манжетті ұстап тұрады. Ұршықтың жоғарғы және төменгі қақпақтары стакан өтуге арналған тесіктен тұрады.

Бұрушының оқпанмен бірге тез алынатын байланысы жүбелі төлке және ағынды құбыр арқылы жүзеге асады. Ағынды құбырдың бір ұшы ұршықтың оқпанына бұралған және жағалы манжеттермен тығыздалған стаканға кіреді, ал екіншісі салмалы бұрандаға және ұршықтың фасонды қақпағына фланецпен байланысқан сақиналы төлкеге кіреді. Ағынды құбыр цементтелетін төменгікөміртекті легірленген болаттан 12ХН2А, 20Х2Н4А, 20ХН3А жасалады. Ағынды құбырдың сыртқы жағы цементтеледі және жылтыратылады, өйткені ол әр уақытта манжеттермен байланыста болады.

Ұршықтарды рұқсат етілетін статикалық жүктемелерге – ұршық оқпан айналмай тұрғанда ешқандай бұзылусызұстай алатын тұрақты жүктемеге байланысты таңдайды. Ұршықтың оқпанына әсер етуші өстік күштің шамасы бұрғылау тереңдігіне тәуелді болады және ұсталынған бұрғылау тізбегін көтеру кезінде максимумге жетеді. Сондықтан мүмкін жүктеме ілмектің мүмкін жүктемесінен кем болмауы керек.

Ұршықтың параметрлері ұңғыны бұрғылау мен жууда қойылатын талаптарға жауап беруі және көтеру механизмінің параметрлеріне сәйкес келуі керек.

Динамикалық жүктеме ұршықтың осьтік тіреуінің айналу жиілігі 300 сағат бойы 100 айн/мин болатындай есептік ресурсын қамтамасыз ету шартына байланысты орнатылады. Динамикалық жүктеме бұрғылау кезінде қолданылатын ең ауыр бұрғылау тізбегі бойынша есептеледі. Ұршыққа түсірілетін динамикалық жүктеме бұрғылау тізбегінің салмағына сәйкес келіп, ол ұршық мойынтірегінің динамикалық жүктемесіне келесі қатынаста болады:

G_бк=C/1,9,

мұнда: G_бк – бұрғылау тізбегінің салмағы, кН;

С – мойынтірекке түсетін динамикалық жүктеме.

Ұршық арқылы айдалатын сұйықтың рұқсат етілетін максимал қысымы бұрғылау қондырғысында қолданылатын сораптардың ең үлкен қысымынан кем болмауы тиіс.

Оқпанның өту каналының диаметрінің шамадан тыс кеңеюі қаланбайды.

Ұршық оқпанының айналу жиілігі ортордың айналу жиілігімен сәйкес келеді және 15…250 айн/мин арасында өзгереді.

Штроп биіктігі тәлді жүйенің ілмегімен байланыстыруға жеткілікті болуы керек.

Жоғарғы күштік жетек (ЖКЖ)

Ротордың, ұршықтың, ілмектің, лақтыруға қарсы фонтанды арматураның (ЛФА) және құбырларды бұрау қызметін атқарады.

ЖКЖ ұңғыманы бұрғылауға арналған БҚ жабдықталуы тиіс (2.5.8. п Ереже)

• 4500 м жоғары тереңдікте;

• қабаттық сұйықтықта күкіртсутектің 6% жоғары мөлшерде болуы (көлемдік);

• көлбеулік бағытталған, қисықтық радиусы 30 м кем болмау тиіс;

• тік тереңдігі 3000м көлденең және көлденең оқпан жағдайында 300 м жоғары болуы.

1. Жинақталған желдеткіш

2. Балансты гидравликалық цилиндр

3. Дискті тежегіш

4. Гидравликалық танк

5. Жинақталған лайқұбыр

6. Жинақталған гидравликалық клапан

7. Бұрылу басының бітеу құрылғысы

8. Көлбеу қолдың гидравликалық цилиндрі

9. Жинақтағы енгізілген фонтандаудың сақтандырғышы

10. Ажырайтын науа

11. Көтергіш сырға

12. Жетекші қозғалтқыш

13. Жинақтағы S құбыр

14. Беріліс қорабы

15. Бұрушы бастың блокталған гидроцилиндрі

16. Сораптың қозғалтқышы

17. Бұрушы бас

18. IBOP жетегі бар гидравликалық цилиндр

19. Резервтегі кілт

20. Бағыттаушы

ЖКЖ артықшылықтары

• бұрғылау кезінде құралды ұзарту 25-27 м тізбектермен ұзартылады, бұл үш ұзартудың екеуі қысқартылады, яғни уақыт үнемделеді;

• КТО құбырлар тізбегін айналдара және ұңғымадағы циркуляцияны тіпті көлбеулік бұрыш үлкен кезде де мүмкіндіктің қамтамасыз етілуі ұстап қалудың ықтималдығының азаюына алып келеді;

• бұрғылау кезінде және КТО кезінде жетекке енгізілген ЛФА арқылы тез әрі сенімді саңылаусыздандырудың мүмкіндігі.