Файл: білас Саынов атындаы араанды техникалы университеті орауа жіберілді па каф мегерушісі.docx

Авариялық құрал ұңғымалардағы аварияларды жоюға арналған. Авариялық құралға әртүрлі аулау құралдары (шүмектер, қоңыраулар және т. б.), кесу құралдары (құбыр кескіштер, фрезалар және т. б.), күштік құралдар (қағылатын бабалар, вибраторлар және т. б.) және т. б. жатады.

Арнайы құрал қисықтықты түзетумен, берілген бағытта бұрғылаумен және т. б. байланысты ұңғымаларда арнайы жұмыстарды орындау үшін қызмет етеді.

Технологиялық түсініктер. Бұрғылау режимінің параметрі бұрғылау көрсеткіштеріне әсер ететін фактор болып табылады, оны бұрғылаушы немесе машина ұңғыманы тереңдету процесінде орнатады, өлшейді және қолдайды. Негізгі параметрлерге мыналар жатады: А) айналмалы бұрғылау кезінде: тау жынысын бұзатын құралға осьтік жүктеме; бұрғылау снарядының айналу жиілігі; тазарту агентінің шығыны; б) соққы бұрғылау кезінде: соққы снарядының массасы; лақтыру биіктігі; соққы жиілігі және т.б.

Тау жынысын бұзатын құралдың жұмысын сипаттайтын бұрғылау режимінің параметрлерінің жиынтығы (бұрғылау жылдамдығы) бұрғылаудың технологиялық режимі деп аталады. Бұрғылаудың технологиялық режимі тау жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттеріне, ұңғыманың тереңдігіне, тау жыныстарын бұзатын құралдың түріне және жабдықтың техникалық мүмкіндіктеріне байланысты таңдалады.

Бұрғылаудың технологиялық режимдерінің келесі түрлері бар: оңтайлы, ұтымды және арнайы.

Бұрғылаудың оңтайлы режимі бұрғылаудың ең жақсы техникалық-экономикалық көрсеткіштерін алуды қамтамасыз етеді.

Бұрғылаудың ұтымды режимі бұрғылау жабдықтары мен құралдарының техникалық мүмкіндіктерін ескере отырып белгіленеді. Мысалы, монолитті күшті жыныстарда имплантацияланған алмаз тәждерімен бұрғылау жоғары жылдамдықта жүргізілуі керек екендігі белгілі (>700 – 1000 айн/мин), бірақ қолданылатын бұрғылау машинасында мұндай жылдамдықтар жоқ немесе бұрғылау бағанасы үзілуі мүмкін, сондықтан мұны ескеріп, тәждің мүмкіндіктерінен төмен ұтымды жылдамдықты орнату керек.

Бұрғылаудың арнайы режимі бұрғылаудың берілген сапалық көрсеткіштерін алу немесе арнайы міндеттерді шешу үшін қолданылады. Бұл режимдегі параметр мәндері оңтайлы режим мәндерінен өзгеше. Мысалы, механикалық әсерлерден және жуу сұйықтығының ағымынан бұзылуға бейім пайдалы қазбаны бұрғылау кезінде арнайы режим орнатылады. Бұл снарядтың айналу жиілігін және жуу сұйықтығын тұтынуды азайтады.

Алмаз тәждерін өңдеу осьтік жүктеме мен айналу жиілігі оңтайлы немесе ұтымды режимдерден төмен болатын арнайы режимде де жүргізіледі. Кейде мәжбүрлі бұрғылау режимі деп аталады.

---

Бұрғылау жылдамдығы

Технологиялық режимдер бұрғылау көрсеткіштеріне әсер етеді, олар ұңғыманың құрылысының сандық және сапалық параметрлерін, жылдамдығын, 1 м бұрғыланған ұңғыманың құнын, негізгі шығу пайызын, ұңғыманың бағытын және т. б. түсінеді.

Ұңғыманы салу кезінде жекелеген процестердің орындалуы белгілі бір бұрғылау жылдамдығымен (механикалық, тұрақты, техникалық, коммерциялық және циклдік) сипатталуы мүмкін.

Бұрғылаудың механикалық жылдамдығы - ұңғыманы таза бұрғылау уақытының бірлігіне тереңдетудің шамасы және ол мына формула бойынша анықталады (м/сағ):

,
мұндағы l – ұңғыманы таза бұрғылау кезіндегі тереңдетудің шамасы, м;

t_б – таза бұрғылау уақыты, сағ.

Таза бұрғылау дегеніміз-жыныстардың кенжарда жойылатын уақыты.

Іс жүзінде анықтау сәтіне байланысты бастапқы, соңғы, орташа, ең жоғары механикалық жылдамдықтар ажыратылады.

Механикалық бұрғылау жылдамдығы - бұрғылау әдісінің тиімділігін, қолданылатын тау жынысын бұзатын құралдардың сапасын, оларды пайдалану режимдерінің ұтымдылығын, қолданылатын бұрғылау технологиясын жетілдіруді және т. б. көрсететін негізгі көрсеткіш.

Бұрғылаудың жүріс жылдамдығы - сапар ұзақтығының уақыт бірлігіне ұңғыманы тереңдету мәні. Мына формула бойынша анықталады (м/сағ.):

,
мұндағы – рейс ішіндегі ұңғыманы тереңдету шамасы; – түсіру-көтеру және қосалқы операцияларды орындау уақыты, сағ.

Рейс дегеніміз – бұрғылау снарядын түсіру және көтеру, таза бұрғылау, өзек алу, тау жынысын бұзатын құралды ауыстыру және т. б. жұмыстардың жиынтығы.

Рейстік жылдамдық ұңғыманың механикалық жылдамдығы мен тереңдігіне байланысты және тау жынысын бұзатын құралдардың тозуға төзімділігін, кернді жоғары пайыздық іріктеуді қамтамасыз ететін бұрғылау снарядтарының жетілуін, сондай-ақ рейс ішінде түсіру-көтеру және қосалқы операцияларды орындауды кешенді механикаландыру және автоматтандыру дәрежесін қосымша сипаттайды.

Бұрғылаудың техникалық жылдамдығы таза бұрғылауға, ЕБҚ және қосалқы операцияларға, бекіту мен цементтеуге, зерттеулердің барлық түрлеріне, жоспарлы-алдын алу жөндеулеріне және т. б. жұмсалған уақытты ескере отырып, бір бригада (бұрғылау қондырғысы) бір ай ішінде бұрғылаған бұрғылау көлемімен айқындалады (м/ст. - ай):

---

,
Мұндағы L – 1 айдағы бұрғылау көлемі, м; , және – айына тиісінше таза бұрғылау, СПО және қосымша шығындар (бекіту, зерттеу, жоспарлы жөндеу және т.б.) айына, сағ; М – айдың ұзақтығы, сағ (М = 720 немесе 744 сағ қолданылады).

Бұрғылаудың техникалық жылдамдығы механикалық және рейстік жылдамдыққа байланысты және ұңғыманы салуға байланысты барлық қосымша өндірістік жұмыстардың (бекіту, цементтеу, гидрогеологиялық және геофизикалық зерттеулер және т.б.) орындалу тиімділігін қосымша көрсетеді.

Коммерциялық бұрғылау жылдамдығы Өнімсіз шығындарды (тоқтап қалу, асқынулар, авариялар) ескере отырып, бір айдағы бұрғылау көлемімен анықталады (м/ст. - ай.):

,
мұндағы – бір айға өндірістік емес шығындар уақыты, сағ.

Бұрғылаудың циклдік жылдамдығы ұңғыма тереңдігінің бұрғылау жабдығын тасымалдаудан бастап ұңғыманы жоюға дейінгі бір айдағы уақыт шығынына қатынасымен анықталады (м/ст. - ай.).

,
Мұндағы Н – ұңғыманың тереңдігі, м; – ұңғыманы салуға кететін жалпы уақыт шығындары (тасымалдаудан жоюға дейін), ст. - ай.

Бұрғылаудың циклдік жылдамдығы қолданылатын техникалық құралдардың деңгейін, бұрғылау технологиясын, ұңғыманы салу кезінде еңбекті ұйымдастыруды, оны жоюды немесе пайдалануға беруді сипаттайды.

---

1.6 Терең айналдырулы бұрғылаудың мәні және түрлері
Айналмалы бұрғылау мұнай және газ кен орындарын барлау және пайдалану кезінде ұңғыманы салудың негізгі құралы болып табылады. Сонымен қатар, ол әртүрлі инженерлік мақсаттар үшін су жинау, жарылыс, гидротермалдық және басқа ұңғымаларды бұрғылау кезінде, сондай-ақ шахта оқпандарын бұрғылау кезінде қолданылады. Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, терең айналмалы бұрғылауды толығырақ сипаттаймыз.

Терең ұңғымаларды бұрғылау тек айналмалы әдіспен жүзеге асырылады және роторлық, турбиналық және электр бұрғыларына бөлінеді.

Айналмалы бұрғылау кезінде бұрғылау снарядын жер бетіне ұңғыма аузының үстіне орнатылған ротор айналдырады.

Турбиналық бұрғылау кезінде тау жынысын бұзатын құрал бұрғылау құбырларының бағанындағы кескішпен бірге ұңғыманың түбіне түсетін турбобурмен айналады. Турбобур – бұл сұйықтық ағынымен жұмыс істейтін көп сатылы гидравликалық турбина. Бұрғылау құбырларының бағанасы айналмайды, қозғалмайтын ротор реактивті сәтті қабылдайды.

Электр бұрғымен бұрғылау кезінде тау жынысын бұзатын құрал диаметрі аз және ұзындығы айтарлықтай болатын маймен толтырылған айнымалы электр қозғалтқышымен айналады. Бұрғылау құбырларының бағанасы қозғалмайды. Осының арқасында бағандағы айналу моменті күрт төмендейді, құбырлардың ауыспалы иілісі алынып тасталады және динамикалық жүктемелер толығымен алынып тасталады. Бұрғылау бағанасы неғұрлым қолайлы жүктемелерде жұмыс істейді, нәтижесінде құбырлардың төзімділігі артады. Электрқозғалтқышына электрқозғалтқышы бұрғылау құбырлары бұрылған кезде автоматты түрде қосылатын бұрғылау құбырларына орнатылған кабель бөліктері арқылы жеткізіледі. Жуу сұйықтығы құбыр мен кабельдің ішкі қабырғалары арасындағы саңылау арқылы кенжарға беріледі.

Роторлық және турбиналық бұрғылау кезінде, геологиялық қиманы нақтылау қажет болғанда, бағаналық қашаулармен немесе турбодолдармен кернді іріктей отырып бұрғылау қолданылады..

Роторлық бұрғылау және электр бұрғыларымен бұрғылау жуу немесе үрлеу арқылы жүргізілуі мүмкін.

Бұрғылау тереңдігі 10 км-ге жетеді. Осы әдіспен 15 км тереңдіктегі ұңғымаларды бұрғылау жоспарланған. Ұңғыманың диаметрі 76-дан 590 км-ге дейін.

Терең айналмалы бұрғылаудың барлық түрлерінде бірдей өте күрделі бұрғылау қондырғылары қолданылады, олардың жалпы орнату қуаты 4000 кВт - қа жетеді, ал массасы-1000 т.

Өзекшені таңдамай айналмалы бұрғылау ұңғыманы тереңдетудің салыстырмалы түрде жоғары жылдамдығында бұрғылау бойынша I-ден XII санатқа дейінгі кез келген қаттылық жыныстарында мүмкін болады. Жұмсақ жыныстарда бұрғылаудың механикалық жылдамдығы 100 м/сағ жетуі мүмкін, ал коммерциялық - 6 - 9 мың м/ст. - ай. Қатты жыныстарда үлкен тереңдікте бұрғылаудың механикалық жылдамдығы сағатына 1 м - ге дейін, ал коммерциялық жылдамдығы айына 200-300 м/ст дейін төмендейді.

---

Ресейде ұңғымалардың жалпы көлемінің шамамен 76 %-ы турбина әдісімен, 22,5 % – роторлы және 1,5% – электр бұрғыларымен бұрғыланады.

2 Ұңғымаларды бұрғылау процесін автоматтандырылыған басқару жүйесін әзірлеудің техникалық-эконмикалық негіздемесі
2.1 Бұрғылау процесін басқаруды автоматтандырудың техникалық-экономикалық алғышарттары

Қазіргі заманғы техника негізінде технологиялық процестерді автоматтандыру өндірісті қарқындатуды, өнімнің сапасын арттыруды және өзіндік құнын төмендетуді қамтамасыз етуі тиіс.

Мұның қажеттілігі геологиялық барлау ұйымдарының жоспарлы тапсырмаларды орындау жөніндегі өндірістік қызметін талдаудан туындайды. Қазіргі заманғы жабдықтарды, құралдарды, бұрғылаудың прогрессивті технологиясын, жекелеген операцияларды механикаландыру және автоматтандыру құралдарын енгізу, жалпы еңбекті ұйымдастыруды жетілдіру осы тапсырмалардың орындалуын қамтамасыз еткеніне қарамастан, барлау бұрғылауында еңбек өнімділігін арттырудың және оның техникалық-экономикалық көрсеткіштерін жақсартудың маңызды резервтері қалады. Бұл резервтер, ең алдымен, ұңғымаларды бұрғылау процесін жедел басқаруды оңтайландыру мен автоматтандырудан және жұмысты ұйымдастыруды жетілдіруден тұрады.

Бұрғылау процесін автоматтандыру бұрғылау процесін автоматтандырылған басқару функцияларын орындай алатын салыстырмалы түрде арзан және сенімді компьютерлердің пайда болуымен ғана мүмкін болды.

Бұл тарау бұрғылау процесін автоматтандырылған басқару жүйелерін дамытудың қажеттілігі мен негіздемесін анықтауға байланысты практикалық мәселелерді талқылауға арналған. Бұрғылауда технологиялық процестерді басқаруды автоматтандырудың өзіндік тәжірибесі болмағандықтан, мұнда басқа салалардағы тәжірибе қолданылады.

Өндіріске жаңа техника мен озық технологияны енгізу нәтижесінде алмаз бұрғылау жылдамдығы соңғы 10 жылда 1,5-2 есе өсті және мамандардың пікірінше, техникалық шешімдер есебінен ғана өнімділіктің өсу қарқынын одан әрі сақтау мүмкін емес. Бірақ қарқынды өндіріс жағдайында бұрғылау жылдамдығының артуы бұрғылау персоналына физикалық жүктемені күрт арттырды. Барлау және іздеу ұңғымаларын бұрғылау тереңдігінің өсу тенденциясын ескере отырып, бұрғылау процесінде бұрғылаушы қабылдаған шешімдерге психологиялық жүктеме мен жауапкершілік артты деп айтуға болады. Қазірдің өзінде бұрғылау процесінде дұрыс емес технологиялық шешімдердің салдарынан тоқтап қалу уақыты жұмыс уақытының жалпы балансының 5-7% құрайды.

---