Заманауи бұрғылау сорапты қондырғылардың тиімділігін арттырудың негізгі бағыттары

Техникалық бөлім

Сорапты-циркуляциялық кешеннің негізгі қызметтері

Сорапты-циркуляциялық кешен - ұңғыма түбі мен қашауды бұрғыланған жыныстан тиімді тазалауды және бұрғыланған жынысты жер бетіне шығаруға,

ұңғыма түбілік гидравликалық қозғалтқыштарды (турбобурларды, винттік қозғалтқыштарды) әрекетке келтiруге, бұрғыланған жыныстан және газдардан бұрғылау ерiтiндiсін тазартуға, оның берілген параметрлерін (тығыздығын, тұтқырлығын және тағы басқаларды) ұстап тұруға және реттеуге, жаңа бұрғылау ерiтiндiлерін даярлауға, ұңғыманың бiрнеше көлемі мөлшерiндегi бұрғылау ерiтiндiсінiң қорын сақтауға және циркуяция тоқтаған кезде оның қасиеттерін сақтауға арналған жүйе. Бұрғылау ерітінділерін тазалау ұңғымадан бұрғылау ерітіндісінің құрамында болатын ірі және ұсақ бұрғыланған жыныстарды жою және басқа қоспалардан тазарту ретімен жүргізіледі. Бұрғылау ерітінділерін толық тазалау үшін циркуляциялық жүйелер тазалау қондырғыларының кешенімен жабдықталады. Бірінші тазалау сатысында ірі бөлшектерден тазалайтын (75мкм өлшемді) виброелектермен жүргізіледі. Зиянды қоспалардың ұсақ бөлшектері тазалаудың келесі сатыларында қолданылатын құмайырғыш (40мкм), сазайырғыш (25 мкм) және центрифуга (5мкм) арқылы тазаланады.

Бұрғылау сораптар ұңғыманы тазалау мақсатымен бұрғылау сұйықтығын жоғары қысыммен ұңғыма түбіне айдауға арналған құрылғы. Тағайындалуы мен эксплуатациялық шарттарына байланысты бұрғылау сораптары келесі негізгі талаптарды қамтиды:

• сораптың біреуі ұңғаманы шаю үшін қамтамасыз етулер шектерде қадағалануы тиіс;

• сораптың қуаттылығы ұңғыманы шаюға және тоқтап қалмаған гидравликалық қозғалтқыштарды іске келтіру үшін қолданылады;

• сораптың шыға берісте шаятын сұйықтықтың жылдамдығы инерционды ауырлықты және қысым соққысын жою үшін бір қалыпты болуы қажет;

• сораптар құрамында майы бар және коррозионды белсенді қоспалармен тығыздығы әр-түрлі ерітінділермен жұмыс істеуге арналған болуы қажет;

• қоспалы ерітінділермен әрекеттесетін саңылаулар және бөлшектер жектілікті дәрежеде берік болуы және бөлшектер қатардан шыққан жағдайда тез ауыстыруға ыңғайлы болуы қажет;

• үлкен көлемді саңылаулар және де техникалық қызмет көрсету үшін сенімді ұстау және ауыстыру құралдарын қамтамасыз етілулері қажет;

• келтірілген бөлшектердің саңылаулары және бөлшектері шаятын ерітіндіден қорғалуы тиіс және тексеру мен техникалық талаптарының қызмет көрсету үшін ыңғайлы әрі оңай болуы қажет;

• сораптар алыс-жақын қашықтықтарға тасымалдануына сай болып, жалпы жағдайларына тәуелді болуы керек;

• сораптар құрылысында оң және сол бүйірінде сорапты агрегат қозғалтқышы болуы тиіс;

• сораптардың сенімділігі және ұзақтығы олардың ұтымдылығы мен экплуатациялық қауіпсіздігімен үйлесуі қажет.

Центрифуга техникалық сипаттамасы

Центрифуга ауырлатқыштың ұсақ дисперсиялы бөлшектерін бұрғылау ерітіндісінің құрамынан жою үшін арналған. Центрифуганың негізігі жұмыстық бөлігі - қозғалмайтын қаптамада айналатын тесікті сүзгіш қабырғалары бар барабан (ротор). Центрифугада қатты бөлшектердің бөлінуі ортадан тепкіш күштердің әсерінен болады.

Сурет ОГШ-500 типті центрифуга

ОГШ типті центрифуганың техникалық сипаттамасы:

Айналу жиілігі: 1800айн/мин

Қуаты: 30кВт

Көмекші құрылғының қуаты:7,5кВт

Өнімділігі: 60 м³/ч

Бөлінетін бөлшектердің димаетрі:2,5-5мкм

Габариттық өлшемдері: 2905х1790х1230мм

Массасы:2200кг

Заманауи бұрғылау сорапты қондырғылардың тиімділігін арттырудың негізгі бағыттары

Ұңғымыларды бұрғылауда техника мен техналогияның даму бұрғылау сорапты қондырғыларын әрқашан келесі бағыттарда дамытуды талап етеді:

-сораптарды қуаты мен қысымын арттыру;

-сораптардың Q-p сипатамаларының икемділігін арттыру;

-сорапты қондырғылармен олардың массасы бөлшектерінің мен габариттерін төмендетуі;

-сорапты қодырғылар мен оның қосалқы бөлшектерінің жасаудың еңбексыйымдылығы мен бағасын төмендету;

-сораптар мен оның қосалқы бөлшектерінің сенімділігі мен ұзақмерзімділігін артыру.

-тасымалдау,монтаж,жөндеу және қызмет көрсету ыңғайлылығын қамтамасыз ету.

Жоғарыда аталған бағыттардың ішіндегі маңыздысы болып- сораптың бірліктік қуаты мен айдау қысымының арттыруы болып табылыды. ХХғ. Аяғындасорапты қондырғылардың қысымын мен қуаты одан аналогтарымен салыстырғанда 2 есеге артып, 40 MП және 1600-1750 кВт жеткен қазіргі таңда олар тұрақтандырылды. Бұрғылау кезінде жұмыстық қысым 15-23 МПа аралығында. Қысымның үлкен шамалары тек қысқа уақыт аралығында әсер етеді;әдетте апатты жағдай орын алғанда болады.

Бұрғылау сорабын пайдалану кезінде оның жұмыс істеу режимін шекті мәндерге жеткізбеуге тырысады.

Қазіргі таңда екі жақты әрекет ететін екі поршеньді бұрғылау сораптарына қарағанда, бір бағытта жұмыс істейтін үш поршеньді бұрғылау сораптарын қолдану жиі кездеседі. Бұл кездейсоқтық емес, себебі жоғары қысымды аймақтарды бұрғылау кезінде, тығыздаушы элементтердің сенімділігін үнемі қадағалап отыру керек, және үлкен қысымдарда штоктың қалындығы артқанда кері жүмыс тиімділігі төмендейді. Мысалы У8-6МА2 және У8-7МА2 сораптарында ол 50-40% дейін төмендейді.

Осы фактарларды ескерсе отырып,шет елдерде,негізінен АҚШ, Германия, Жапония, және т.б. негізінен үш поршеньді сораптарды қолданады. Осы сораптарды терең ұңғымаларда,теңізде де бұрғылауда қолдану үш поршеньді сораптардың техникасың және пайдаланушылық артықшылықтарына негізделген.

Осы сипаттамалардың ішіндегі маныздылары( сораптардың қуаты бірдей болғандағы):

- масса мен габриті кіші .(1,3-1,4 есе)

- берілімнің әркелкілігің 2 есе аз болыу,ал әркелкілігін қысымы 5-6 есе аз

- алынбалы бөлшектерінің санының аздығы 1,3-1,4 есе, ал олардың массасы 2-3 есе аз.

Үш поршеньді бір жақты әрекет ететін бұрғылау сораптарыны ерекшілігі – ол сору аймағында қосымша қысымды талап етеді.

Үш поршеньді бір жақты әрекет ететін бұрғылау сорабын екіжақты әрекет ететін,екі поршеньді бұрғ сорабымен салыстырғанда біріншісін жүріс ұзындығы кіші қуатты сораптарда 2 есе ал үлкен қуатты сораптарда 1,4 есеге деін кіші екендігі байқалады.

Үш поршеньді бұрғылау сораптарының иінді білігінің максималды айналу жылдамдығы, қуат өскен сайын үш поршеньді бір жақты әрекет ететін бұрғылау сораптарының иінді біліктерінің айналу жылдамдығы, екі поршеньді екі жақты әрекет ететін бұрғылау сораптарына қарағанда тезірек төмендейді масссасы, кіші қуатты үш поршеньді сораптардың иінді білігінің айлану жылдамдығы n_max – 180айн/мин болса, қуаттыларында n_max – 120айн/мин дейін төмендейді, ал екі поршеньді екі жақты әрекет ететін сораптардың nmax=60:80мин арасында ғана өзгереді.