Бұргылау тізбегі

КІРІСПЕ

 

  Бұрғылау  құбырлары тізбегін жұмыс істеу  жағдайы мен түріне қарай бір-біріне  жалғастырылған элементтерден тұратын  механика-гидравликалық жүйе ретінде  қарауға болады.

  Бұрғылау құбырлары  тізбегінің бұрғы қашауының жұмысы  мен ұңғы оқпанының бағытына тигізетін әсері өте зор. Сондықтан бұрғылау құбырлары тізбегі құрамын дұрыс жобалап алу қажет. Ол үшін олардың атқаратын міндеттерін жете білу қажет.

     Бұрғылау  құбырлары тізбегінің негізгі  элементтері: бұрғылау құбырлары,  ауырлатылған бұрғылау құбырлары, әртүрлі аудармалар, тіктеуіштер мен кеңейткіштер, кері клапандар, жетекші құбыр, амортизаторлар. Бұлардың әрқайсысының өзіне тән атқаратын белгілі міндеті бар. Оларды керекті жерінде қолданбау бұрғылау жұмыстарын шиеленіс, апат жағдайларына соқтырады.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жұмыстың мақсаты:бұрғылау тізбегі элементтерінің атқаратын  міндеттері мен құрылғыларын оқытып үйрету.

 

1. БҰРҒЫЛАУ ҚҰБЫРЛАРЫ ТІЗБЕГІНІҢ МІНДЕТТЕРІ

 

    Бұрғылау құбырлары  тізбегі жер үсті мен ұңғы  түбіндегі жабдықтарды жалғастыра отырып, төмендегідей міндеттерді атқарады:

1. бұрғылау қондырғысы жетегінен тау жыныстарын бұзушы аспапқа (қашауға) айналым береді;
2. бұрғылау сұйықтарын қашауға, ұңғы түбіне түптік қозғалтқыштарға жеткізуші канал;
3. түптік қозғалтқыштардың реактивтік моментін қабылдайды;
4. тау жыныстарын бұзушы аспаптарға өстік салмақ түсіреді;
5. тау жыныстарын бұзушы аспаптар мен түптік қозғалтқыштарды және басқа да аспаптарды түсіру-көтеру жұмыстарын жүргізу үшін;
6. электробұрғылау тәсілінде ток өткізуші секцияларды жалғайды;
7. қосалқы жұмыстарды жүргізуді қамтамасыз етеді (ұңғы оқпанын пысықтау және кеңейту, қабаттарды зерттеу және сынау, апат, шиеленісу жұмыстарын тойтару және т.б).

  Шиеленісу немесе  апат жағдайларында ұңғы ішіндегі  бұрғылау тізбегін шегендеуші  тізбек ретінде пайдалануға болады.

 

2. БҰРҒЫЛАУ ҚҰбЫРЛАРЫ  ТІЗБЕГІНІҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ

 

  Бұрғылау құбырлары  тізбегінің негізгі элементтері  (2.1-сурет) болат бұрғылау құбыры 8, ауырлатылған бұрғылау құбыры 12, жетекші құбыр 4, ол ұршыққа  1, жетекші құбыр аудармасы 3 және ұршық аудармасы 2 арқылы жалғанады. Жетекші құбыр бірінші бұрғылау құбырына өзінің төменгі аудармасы 5, қорғаушы аудармасы 6 және бұрғылау құлпысының муфтасы 7 немесе жалғау муфтасы 10 арқылы жалғанады. Ауырлатылған бұрғылау құбыры 12 бұрғылау құбырына аударма 11 арқылы жалғанады. Соңғы ауырлатылған бұрғылау құбырына аударма 13 арқылы қашау 14 жалғанады (роторлық бұрғылауда) немесе түптік қозғалтқыш қашаумен (турбобұрғылау тәсілінде).

  Жоғарыда айтылғандардан  басқа бұрғылау құбыры тізбегінің  элементтері құрамына центраторлар, стабилизаторлар, кеңейткіштер, ауырлатылған бұрғылау құбырының аралық тіректері, кері клапандар, сүзгілер, маховиктер, қорғаушы сақиналар кіреді.

 

 

 

2.1-сурет

2.1. Болаттан жасалған  бұрғылау құбырлары

2.1.1. Шеттері шығара  отырғызылған бұрғылау құбырлары

және оларды жалғау элементтері

  Бұл қаралатын  құбырлар (2.2-сурет)  құрылмалары  МЕСТ 631-75 бойынша жапсарсыз шеттері  ішінде және сыртына шығарыла  отырғызу арқылы дайындалады.  Стандарт бойынша бұл құбырлардың  диаметрі 60-тан 168 мм-ге дейін ұзындықтары 6, 8, 11 ,5 м етіп шығарылады.

  Шеттері  шығарыла отырғызылған құбырлар  бұрғылау тәсілдерінің әр түріне  қолданылады. Сонда да турбобұрғылау  тәсілінде шеттері сыртына шығарыла  отырғызылған құбырлары қолданған  жөн. Олардың ішкі диаметрі кең.

  Шеттері  сыртына шығарыла отырғызылған  құбырлардың сыртқы диаметрінің  ұлғаюына байланысты диаметрі  үлкен қашауларды қолдануға тура  келеді.

  

 

 

 

2.2-сурет.

   Түсіру-көтеру  жұмыстарында әрбір құбырды бұрап  ашқаннан гөрі мұнара биіктігіне  байланысты бірнешеуін бірге ашып жапқан жөн. Мұндай біріктірілген құбырларды «свеча» дейді.

   Бұрғылау құбырларының  шеттеріне ойылып жасалатын бұрандалар (резьба) құбырлық деп аталады.  Ол бір қырынан қарағанда басындағы  бұрышы 60⁰-қа тең үшбұрыш пішінді. Қырларының ойысы мен төбесі жұмырланған. Қыр бұрышының биссектрисасы қыр білігіне (өсіне) перпендикулярлы. Бұранда қадамы 3,175  мм, сондықтан 25,14 мм ұзындыққа бұранда орамы орналасады. Конус қимасы мен құбыр білігі  арасындағы бұрыш 1⁰47’ 24’’-қа тең. Сондықтан бұранданың конустығы 1:16 қатынасымен анықталады. Құбырлық бұранда құбыр түріне байланысты үш бөліктен тұрады (2.3-сурет). Бірінші бөлік ұзындығы l₁ (ұшынан бастап негізгі жазыққа дейін) толық қырлы орамды. Екінші бөлік ұзындығы l₂ орам төбелері қиылып тасталған және толық ойықты болып келеді. Үшіншіі бөлік l₃ ұзындығында орам төбесі қиылып тасталған және жартылай ойықпен қамтамасыз етілген. Сонымен құбыр бөлшектерін бұрап жалғағанда толық ілінісу l₁ ұзындықта іске асырылады. Сондықтан орташа диаметр d₀ бұранда мөлшерінің есептік мәні ретінде алынады.

  Шеттері шығарыла  отырғызылатын құбырлар үшін  құлпыларды өзара гидравликалық  және беріктік қасиеттермен ерекшеленген  үш түрде дайындайды  (2.4 сурет).

 

 

 

 

3Н- ішкі диаметрі  қалыпты құлпылар (құбырдың ішкі  диаметрінен кем).

3Ш – ішкі диаметрі  кең құлпылар (құбырдың ішкі диаметрімен  шамалас).

3Ү – ішкі диаметрі  үлкейтілген құлпылар (құбырдың  ішкі диаметрінен үлкен).

 

Бұрғылау құлпысының ниппелі мен муфтасы өзара  ірі конусты бұранда арқылы жалғастырылады. Ол құлпылық бұранда (замковая) деп аталады. Құлпылық бұранда құбырлық бұранда сияқты қыры үшбұрышты , төбе бұрышы 60º , биссектриса бұрышы жасалатын бөлшектің білігіне перпендикулярлы. Бұранда төбесі қиылған , ал ойысы жұмырлатылған.

Құлпының түрі мен  құбыр диаметріне байланысты бұранда конустылығы 1:4 немесе 1:6 қатынасындай, ал оның қадамы 5.08 6.35 мм-ге тең. Құлпылық бұранда орамдарының профилі бірдей. Сондықтан бөлшектерді жалғағанда олар бұранда ұзындығына толық ілініседі , ал муфтаның тіреу ұшы ниппеллдің тіреу кемерімен тиіседі де , герметизациялық жалғасуды қамтамасыз етеді.

Түсіру-көтеру жұмыстарында құбырларды жалғау және ашу тек құлпылық бұрандалармен іске асырылады.

Құбыр бөлшектерін жинау  арнайы құбыр базаларында немесе заводтарда іске асырылады. Құбырлық бұрандалар жалғау бөлшектерін жинар алдында мырыштандырылып және герметизациялық майлары жағылады.

   Бұрғылау құбырларын  дайындау үшін әр түрлі болаттар  қолданылады. Механикалық қасиеттеріне  қарай Д, К, Е, Л, М, Р  беріктік топтарына бөлінеді (2.1- кесте).

        

Механикалық қасиеттері	Беріктік тобы
	Д	К	Е	Л	М	Р
Уақытша кедергі, МПа Беріктік шегі, МПа Шартты ұзару , %  δ5                                  Δ10	650   372   16   12	700 490 12 10	750 540 12 10	800 637 12 10	900 736 12 10	1100 883 12 10

 

 

Диаметрі 114 мм , одан жоғары құбырлар мен олардың  муфталары болаттың бір тобынан  жасалады. Диаметрі 144 мм шеттері ішіне  шығарыла отырғызылған, қабырға қалыңдығы 9мм беріктік тобы “д” құбырларды төмендегідей белгілейді: құбыр 140*9д МСТ-63I-75.

Шеттері сыртына  шығарыла отырғызылған құбыр БI40*9Д  МСТ-63I-75. Сол бұрандалы болған жағдайда: ЛНI40*9Д МСТ-63I-75.

Әр құбырдың шетінен 0.4-0.6м аралықта таңба соылады.

Олар:

а) шартты диаметрі, мм;

б) Болаттың беріктік тобы;

в)құбыр қабырғасының қалыңдығы, мм;

г)дайындаушы заводтың товарлық белгісі;

д)дайындау мерзімі.

Әр бұрғылау құбырының  құлпысының ниппелі мен муфтасының беліне белгі ретінде заводтың товарлық белгісі, түрі, өлшемдері, дайындау мерзімі, стандарт нөмірі соғылады. Сол бұрандалы құлпыларға екінші белбеуше ойылады.

2.1.2. Жалғау бөлшектері  пісіру арқылы жалғанған бұрғылау  құбырлары.

Бұл құбырлардың ерекшеліктері  құлпы мн құбырдың жалғанатын жерлері бұрада орнына пісіру арқылы қосылады.

Қазіргі кезде шетте  сыртына шығарыла отырғызылған жерлерінен пісіру арқылы жалғанғн бұрғылау құбырлары(2.5-сурет) кеңінен қолданылады. Бұл құбырлардың  ішкі диаметрі барлық ұзынды да бірдей. Бұл құбыр тізбегіндгі гидравикалық кедергіні азайтады және тексеру аспаптарын-көтеру жұмыстарын жеңілдетеді.

Терең бұрғылау жұмыстарында қолданылатын құбырлардың  негізгі өлшемдері 2.2-кестеде көрсетілген.

2.2-кесте

 

Шартты Даметрі, Д, мм.	Қабырғасы- Ның қалыңдығы S , мм	Шығарыла отырғызылған шеттері.		Жалғау бөлшектері.		Құбыр ұзын- дығы L, мм	Құбыр- дың 1мм  бой- лық сал- ма- ғы, кг
		Сырт- қы  диаметрі Д2, мм	Қабырға қалың- дығы S1,  мм	Сырт- қы  диаметрі Д2, мм	Қабырға қалың- дығы S2,  мм
114                  7                     122                  10,0               155                 11,5              8,6             18,5 8                                             11,5                                      12,5                                20,9                               9                                             12,5                                      13,5                                23,3                              10                                            13,5                                      14,5                                25,7                              7                       135                 11,0               170                 12,0             12,4            20,7 8                                              12,0                                      13,0                                23,5 9                                              13,0                                      14,0                                26,2                             10                                             14,0                                      15,0                                28,9                              8                       154                 12,0               188                 13,0                                32,4 9                                              13,0                                      14,0                                34,5                              10                                            14,0                                      15,0                                37,4                        11                                            15,0                                                                             40,4

 

                                                                                               

2.2. Ауырлатылған бұрғылау  құбырлары.

Ауырлатылған  бұрғылау құбырлары бұрғыллау құбырлары  тізбегінің салмағын көбейту және оның төменгі жағының қаттылығын  арттыру  үшін қолданылады.

Бұрғылау жұмыстарында қыздырылып созу арқылы дайындалған  ауырлатылған құбырлар кеңінен қолданылады. Бұл құбырлар техникалық шарт (ТШ 14-3-164-73), бойынша бүкіл ұзындығына тегіс 1 және конусты оймамен 2 жасалады. Қыздырылып созу арқылы дайындалған ауырлатылған бұрғылау құбырларын беріктік топтары Д және К болаттардан термиялық өңдеусіз жасайды, сондықтан олардың беріктігі төмен.

Бұл кемшіліктер балансирленіп  дайындалған ауырлатылған бұрғылау құбырларында  (УБТС) кездеспейді. Бұл  Құбырлардың ішкі каналдары бұрғыланып жасалған және дайындау кезінде сыртқы диаметрі бойында механикалық, термиялық өңдеулерден өткізіледі. Құбырдың шартты диаметрі 99 дан 299 мм-ге дейін.

 

Ауырлатылған  бұрғылау құбырлары бұрғыллау түрлері  мен өлшемдері 2.3-кестеде көрсетілген.

2.3-кесте

Шартты Даметрі, Д, мм	Диаметрлері,  мм		Ұзындықтары, мм				Құбырдың 1мм бойлық салмағы, кг
	Цилин- дірлі ойық Д1	Ішкі  Диаметрі, d	Жоғарғы  конустың ойықтың  шетіне  дейін L	Жоғарғы ойықтікі    L1 мм	Цилин- дірлі ойықті- кі L2 мм	Төмен- гі  конус- тық ойық- тікі L3 мм
146+-4   178+3   203+2	138   168   193	75   80   100	500	500	500	250	97   156   192

 

 

2.3. Жеңілдетілген бұрғылау  құбырлары.

Жеңілдетілген бұрғылау құбырлары, бұрғылау құбырының  тізбегінің салмағын азайту үшін қолданады. Тізбек салмағын азайту түсіру-көтеру жұмыстарын жеңілдетеді және бұрғылау қондырғысының қазу тереңдігін арттырады. Ең басты артықшылығы, олардың диамагниттілігі. Бүл құбыр ішінде геофизикалық және басқа да жазу аспаптарын қолдануға мүмкіндік береді.

Жеңілдетілген бұрғылау құбырларын жасау үшін Д16 қорытпасы қолданылады. Термиялық өңдеуден кейін оған Д16-Т деген шриф беріледі. Д16 қорытпасын (МСТ-4784-74) химиялық құрамы 2.4-кестеде көрсетілген.

2.4-кесте

 

Қорыт- паның  маркасы	Химиялық құрамы %
	мыс	магний		марганец		Қоспалар				Алюмин- ий
						темір	кремний	мырыш	қалайы
Д16	3,6 4,9		1,2-1,8		0,3-0,9	0,5	0,5	0,3	0,5	қалғаны