Негізгі таратылатын материалдар тізімі 3 страница

Жер қойнауын және қоршаған ортаны қорғау міндеттеріне сай шегендеуші құбырлар тізбектерін төмендегідей цементтейді.

Бағыттаушы құбырлар мен (кондуктор) саға тізбекті толық цементтейді. Тереңдігі 3000 метр дейінгі мұнай ұңғыларында-аралық тізбектер-башмақтан 500 метр жоғары цементтелінбеуге тиіс. 3000 метр терең ұңғыларда –тұтас цементтелінеді.

Барлама және газ ұңғыларында аралық тізбектер тұтас бойына цементтелінеді.

Мұнай ұңғыларында пайдалану тізбектері-алдыңғы тізбек башмағын 100 метр жауып цементтелінуі тиіс, ал газ және барлама ұңғыларда тұтас бойына цементтелінеді.

Ұңғы құрылмасына әсер етуші факторлар:

1. Бұрғылау мақсатты және ұңғының түрі (барлама, пайдалану, мұнай, газ).

2. Жобалық тереңдік.

3. Кен орнының геологиялық құрылым ерекшелігі (тектоникалық бұзылу, тұз қабаттары, өнімді қабаттар саны).

4. Тау жыныстарының тұрақтылығы.

5. Аномалдық коэффициент пен жұту индексінің немесе жарылу градиентінің өзгеру сипаттамалары.

6. Қабат сұйықтарының түрлері мен құрамы.

7. Ұңғы сағасының орны (құрлық, су).

8. Ұңғы пішіні, бұрғылау тәсілі, өнімді қабатты ашу әдістері, бұрғылау және пайдалану барысындағы температуралық режим, ұңғы өнімділігі және пайдалану тәсілдері, т.б.

Ұңғы құрылмаларын жобалауға қажетті мәліметтер.

Негізгі мәліметтер:

- Ұңғы түрлері (барлама, пайдалану, мұнай, газ, т.б.).

- Ұңғылардың жобалық тереңдіктері.

- Кен орнының геологиялық құрылу ерекшеліктері.

- Қабат қысымы мен жұту қысымының мәндері.

- Ұңғыны аяқтау және пайдалану тәсілдері.

- Ұңғы пішіні (тік, көлбеу).

- Тау жыныстарының физикалық және механикалық сипаттамалары.

Нег: 1[426-448]

Бақылау сұрақтары:

1) Сынау кезіндегі сәтзіздіктер және оның себептері.

2) Бекіту және ұңғы құрылмасы туралы ұғым.

3) Ұңғы құрылмасы мен бекіту сапасына қойылатын талаптар.

4) Ұңғы құрылмаларын жобалауға қажетті мәліметтер.

№ 6 дәріс. Ұңғы құрылмаларын жобалау принциптері

Ұңғы құрылмасын жобалауды қабат қысымының аномалдық коэффициенті К_а және жұту (немесе гидравликалық жарылу) қысымы индекстерінің К_ж тереңдік бойына өзгеру мәліметтері бойынша – біріктірілген график тұрғызудан бастайды. Осы график арқылы бұрғылау шартына сәйкес келмейтін (сиыспайтын) аралықтар анықталады.

Әр аралық үшін қазу кезінде жуу сұйығының жұтылуының мұнай-газ өнімдерінің көтерілуін болдырмау үшін жуу сұйығының қажетті тығыздығын тағайындайды. Әр аралықта төменгі шарт орындалуы тиіс:

,

мұнда - қабат қысымының аномалдық коэффициенті;

- жуу сұйығының салыстырмалы тығыздығы, ;

- жұту қысымының индексі.

Қабат қысымы мен жұту қысымының мәндері бойынша анықталынады:

(6.1)

(6.2)

(6.3)

мұнда Р_қ, Р_ж – қабат және жұту қысымы, Па.

r_с- су тығыздығы, кг/м³

r_с=1000 кг/м³

z- белгілі тереңдік, м

g- ускорение свободного падения, м/с²

g= 9.8 10 м/с²

Тереңдік, м ≤1200 1200-2500 >2500

К_р 1,1-1,15 1,05-1,1 1,04-1,07

Жұту қысымының мәліметтері болмаған жағдайларда К_ж – мәнін төмендегі формула бойынша анықтауға болады:

(6.4)

мәндері бойынша сәйкестік графигі тұрғызылады.

– сурет. Біріктірілген графикті тұрғызу.

Тұрғызылған график бойынша анықталған бұрғылау шартына сиыспайтын аралықтарға шегендеуші құбырлар тізбектері түсіріліп, бекітілуге тиіс.

Ұңғыға түсірілетін шегендеуші құбырлар тізбектерімен олардың орнын қазуға қажетті қашаулар диаметрі төмендегідей таңдалынып алынады.

Алдымен пайдалану тізбегінің диаметрі ұңғының түрі (газ, мұнай(мен оның өнімділігіне (дебитіне(байланысты анықталынады, сол бойынша пайдалану тізбегінің орнын қазуға қажетті қашау диаметрі анықталынады - :

(6.5)

мұнда - пайдалану құбырлар муфтасының диаметрі, мм;

- шегендеуші құбырлар муфтасы мен ұңғы қабырғасы арасындағы саңылау;

- мәнін төмендегідей қабылдауға болады:

, мм 114-127 140-168 178-245 277-299 324-351 377-508

, мм 5-15 10-20 10-25 15-30 20-40 20-30

(6.5) – формула бойынша есептелген қашау диаметрі МеСТ – 20692-75 бойынша анықталады.

Пайдалану тізбегінің алдында түсірілетін шегендеуші тізбектің ішкі диаметрі анықталады:

, (6.6)

ал сыртқы диаметрі:

, (6.7)

мұнда - қашау мен сол қашау өтетін шегендеуші тізбектің ішкі беті арасындағы саңылау:

;

- шегендеуші құбырлардың қабырға қалыңдығы, мм.

(6.7) – формула бойынша есептелінген құбыр диаметрі МеСТ-632-80 бойынша анықталынады.

Газ және газоконденсатты ұңғылар құрылмаларын жобалау өзгешеліктері

Таза газ немесе газоконденсатты ұңғыларды бекітудің мұнай ұңғыларын бекітуге қарағанда, біраз ерекшеліктері бар.

Олар:

1. Газдың жылжымалығының өте микро саңылаулардан өтіп кете алатындығында, сонымен қатар шегендеуші құбырлардың бұрандалы қосылыстарының тығыз жалғанбауы.

2. Ұңғыларды пайдалану барысында, ұңғы түбіне қысым беретін сұйықтың жоқтығы.

3. Пайдалану тізбегі ішіндегі газ қысымының ұңғы түбінен сағасына дейінгі аралықта жоғарылылығы.

Бұл айтылған ерекшеліктер газ, гозоконденсатты ұңғыларға түсірілетін шегендеуші тізбектердің беріктігі мен саңылаусыз бекітілуіне көтеріңкі талаптар қоюды қажет етеді. Сондықтан газ ұңғылар құрылмалары ұңғы оқпанында, шегендеуші құбырлардың (қосылыс тұстарында), ұңғы қабырғасы мен тізбек – арасындағы цемент тасының беріктігін қамтамасыз етуі тиіс.

Газ ұңғыларын бекіту кезінде шегендеуші тізбектер башмақтары (сағалық және бірінші аралық тізбек) орналасатын жерлерге ерекше назар аудару қажет.

Егер сағалық немесе 1 – аралық тізбегіне превентор қойылатын болса, мұндай жағдайларда олардың түсіру тереңдіктерін, превенторды жапқан кездегі ұңғы ішіндегі ең жоғары қысымға сәйкес алу қажет.

Жабық ұңғы ішіндегі башмақ орналасқан тереңдіктегі газ қысымы төмендегі формула бойынша есептелінеді:

(6.8)

мұнда - ұңғы ішіндегі газдың абсолюттік температурасы, К;

- газдың сығылу коэффициенті;

- газдың ауаға салыстырмалы тығыздығы;

- өнімді қабат тереңдігі, ;

- саға тізбегінің башмағы орналасқан тереңдік.

Сағалық қысым анықталғаннан кейін суға салыстырмалы қысым есептелінеді:

(6.9)

Тау жыныстарының гидравликалық жарылу жағдайларын болдырмау үшін төмендегі шарт орындалуы тиіс:

(6.10)

Шарт орындалмаған жағдайларда башмақтың түсіру тереңдігін ұзартады.

Нег: 1[149-224]

Бақылау сұрақтары:

1) Ұңғы құрылмаларын жобалау принциптері.

2) Газ және газоконденсатты ұңғылар құрылмаларын жобалау өзгешеліктері.

3) Таңдалған ұңғыма құрылысын талдау.

4) Шегендеуші тізбек және қашау диаметрлерін таңдау.

№ 7 дәріс. Шегендеуші құбырлар және олардың қосылыстары. Шегендеуші құырлардың пісірілген қосылыстары.

Шегендеуші құбырлар және олардың қосылыстары

Шегендеуші құбырлыр тізбегін бір-бірімен бұранда немесе пісіру арқылы қосылған, құрыштан жасалған құбырлырдан құрастырады. Көп жағдайда арнаулы стандарттар бойынша даярланатын жапсарсыз/созылып жасалған/ құбырлар қолданылады. Соңғы жылдарда ұңғыларды бекіту үшін электродағалық пісіру тәсілімен қосылған құбырларды түсіру көлемі өсуде. Жоғары диаметрлі бағытаушы және сағалық құбырлар негізінен пісіру арқылы түсіріледі. /Мысалы: №2 Биік-жал аса терең ұңғысының сағалық тізбегі 720мм пісірілген құбырлардан құрастырылып, 350м тереңдікке түсірілді/.

Бұрынғы Совет Одағында шегендеуші құбырлар негізінен 632-80 МеСТ /Мемлекеттік Стандарт/ бойынша даярланды. Шегендеуші құбырлар кеміртектіленген және легирленген беріктігі С, Д, К, Е, Л, М, Р топтағы құрыштардан жасалынады. С және Д беріктік топтағы құрыштан жасалған құбырлардан басқалары, қызулық өңдеуден өтуі керек. 632-80МеСТ бойынша құбырларды нормалды және ұзартылған ұзындықтағы, конустық үшбұрыш пофильді бұрандалармен шығару қаралған. Құбырлардың сыртқы диметрлері 114мм ден 508мм дейін/ 114, 127, 140, 146, 168, 178, 194, 219, 245, 299, 324, 340, 351, 377, 407, 426, 473, 508/, ал ұзындықтары 9,5-12м, құбыр-қалындықтары 5-16мм.

Негізнде шегендеуші құбырдың қөлденең қимасы дөңгелек /шеңбер/ тәрізді болуы тиіс. Бірақ заводтардан шығарылатын құбырлардың пішіні сәл сопақша, ал өлшемдері стандарттағы номинальдан біраз аутқиды. Шегендеуші құбырларды қарапайым және жоғары дәлдікпен даярлау қаралған.

Құбырлардың қарапайым дәлдікпен даярланғанда мындай ауытқулар көзделген:

1/ құбырлардың сыртқы диаметіріне ауытқулар-диаметрі 219мм дейінгі құбырлаға 1% тен, диаметрлі 219мм жоғары құбырларға 1,25% -тен аспауы керек;

2/ қабырға қалындығына ауытқулар – барлық диаметрлі құбырларға

(-12,5)%-тен көп болмауы қажет;

3/ әр құбырдың массасы бойынша /+9/% /-6/% көп болмауы керек;

4/ муфтаның ұзындығы бойынша ауытқу /-3/мм-ден көп болмауы керек;

5/құбырдың сопақшылығы – оның сыртқы диаметіріне белгіленген ауытқу мөлшерінің 80% -нен аспаы керек. Құбырдың ең үлкен және кіші диаметрлерінің айырмасының, олардың қосындысының жартысына қатынасын-құбырдың сопақшылығы /не овальдағы/ деп айтады:

(7.1)

Егер, мм, құбыр қарапайым дәлдікпен даярланған болса,

немесе 1,6%.

Егер құбырлар жоғары дәлдікпен даярланса онда ауытқулар, қарапайым дәлдікпен салыстырғанда азаяды:

1/сыртқы диаметірге ауытқу – 219мм дейінгі құбырларға 0,75% -тен аспауы керек; 219мм үлкен құбырларға 1,0% -тен аспауы тиіс;

2/ құбырды жоғары дәлдікпен даярланғанда:

немесе 1,2%.

Сонымен, құбырларды қарапайым дәдікпен даярлағанда /олардың диаметрлеріне байланысты/ олардың сопақшылығы 1,6% тен 2,0%-ке дейін, ал жоғары дәлдік бойнша даярлағанда 1,2% тен 1,6% дейін өзгереді.

Шегендеуші құбырлар қисық болмауы керек. Олардың қисаюларына төмендегідей шек қойылады: құбырдың ортасындағы қисаю мөлшері оның 1/2000 ұзындығынан аспауы керек.

Үшбұрыш профильді конустық бұранданың сипаттамасы

Құбырдың екі жақ ұшының сыртынан аз конусты бетке үшбұрыш профильді бұранда тілінеді. Бұранданың тереңдігі – 1,81мм, оның жұмыс биіктігі – 0,076 мм. Конус жасаушысының көлбеу бұрышымен оның осінің арасындағы бұрыш . Бұл бұрыштың екі еселенген таненсі .

Бұранда профилінің төбесіндегі бұрыш 60° -тең, бұранда адымы 3,170мм. Бір дюйім (25,4мм) бұранда ұзындығына 8 орам тілінеді.

Муфтаны қолдың күшімен құбырға орағанда муфтаның шеті-тілінген бұранданың аяғына жетпеу қашықтығы – остік керу шамасының мөлшеріне А 1 орам мм-тең болуы тиіс. Остік керу шамасы /А/ 632-80МеСТ сай: диаметрлі 178мм және онан кем құбырлар үшін А=9,5мм, диаметрлері жоғары құбырлар үшін А=11мм, ал диаметрлік керу шамасы: 1-жағдайда 0,6 0,2мм, 2-жағдайда 0,7 0,2мм белгіленген. Заводта әр құбырдың бір ұшына / остік керу шамасы А бойынша таңдалған/ муфта оралынады, содан кейін арнайы станокпен мүмкін шектік момент мөлшерімен бұрап /моментомер арқылы/ бекітеді.

Барлық құбырлар – 219мм диаметріне дейін және басқа үлкен диаметрлі құбырлардың 50% заводта гидравликалық тәсілмен герметикалық сынаудан өтуі керек:

, (7.2)

мұнда, - құбырдың номинальдық қабырға қалындығы, м;

- материалдың аққыштық шегі, Па;

- шектік кернеудің аққыштық шегіне қатынасы, 219мм және онан төмен диаметрлі құбырларға – 0,8; басқа жоғары диаметрлі құбырларға – 0,6 тең;

- құбырдың сыртқы диаметрлі, м.

Трапеция профильді бұрандалы шегендеуші құбырлар, олардың қосылыстары.

Муфталы, трапеция (профильді) бұрандалы

шегендеуші құбырлар ОТТМ-1

Соңғы жылдары ұңғыларды бекітуі үшін муфталы, трапеция бұрандалы ОТТМ-1 шегендеуші құбырлар қолданылуда. Олардың сипаттамасы: бұранданың адымы -5,08мм; тереңдігі – 1,6мм, профильдің қырларының көлбеу бұрыштары - 3° және 10°. Конус жасаушысының көлбеу бұрышымен оның осінің арасындағы бұрыш , бұл бұрыштың екі еселенген тангенсі - . Муфталы құбырға қолдан бұрағанда остік керу шамасы - мм-тең болуы тиіс. Муфтаны машинамен бекіткенде оның шеті құбырдағы бұранданың соңғы сызығына жетпеу қашықтығы 5мм көп болмауы тиіс.

ОТТМ-1 бұрандалы қосылыстарымен салыстырғанда, 25-50% жоғары.

Муфтасыз трапеция профильді бұрандалы ОГ-1М шегендеуші

құбырлардың сипаттамасы

Бұранданың адымы – 5,08мм, профильдің жұмыс блиіктігі – 1,4мм, профильдің қырларының көлбеу бұрыштары 3° және 30°. Блұрандалы қосылыс ұштары тірелгенше бұралып бекітіледі. Бүранданың конустығы - .

Бұл қосылыстардың созылу беріктігі құбырдың беріктігінің 50% -не тең, гидравликалық сынау қосылыстарды 35МПа қысымда герметикалық жағдайды қамтамасыз етеді. Мұндай құбырларды кіші диаметрлі газды және газконденсатты ұңғыларды бекітуге қолдануға болады.

Жоғары герметикалық қосылыстары бар шегендеуші құбырлар

Соңғы 15-20 жылдарда ішкі артық қысымы – 50МПа дейінгі ұңғыларды бекіту үшін жоғары герметикалық бұрандалы қосылыстары бар ОТТГ-1, ТБО-4, ТБО-5 шегендеуші құбырлар түрлері ұсынылды. Бұл құбырларда да ОТТГ-1 сияқты трапеция профильді бұранда тілінген.

ОТТГ-1 бұрандасының /ОТТМ-1 мен салыстырғанда/ ерекшеліктер:

біріншіден, конустық тығыздаушы беттердің барлығы /құбырдың ниппельдік ұшының – сыртында, муфтаның орталық бөлігінің ішінде/;

екіншіден, бұранда қосылысын қатайтқанда ниппельдің шеті – муфтаның орталық шоқысына тіреледі. Бұл жағдайда тығыздаушы беттер-бұранданың ішкі және сыртқы диаметрлері бойынша, диаметрлік 0,5мм керудің нәтижесінде отырғызылады да қосылатын бөліктердің арасындағы саңылаулар жойылады. ТБО- муфтасыз шегендеуші құбырлар; ТБО-4 құбырдың екі шеті сыртына қалыңдатылған; ТБО-5 құбырдың тек муфта шеті сыртына қалыңдатылған. Бұл бұрандалы қосылыстар құрылмасы

ОТТГ-1 мен бірдей.

Егер құбырлар диаметрлері бірдей /тең/ болған жағдайда ОТТГ-1 мен ТБО-ны аудармасыз бір-бірімен қосып, ұңғыға түсіруге болады.

Шегендеуші құбырларды таңбалау

Әр құбырға заводтан шығарарда ниппельдік шетінен 0,4-0,6м қашықтыққа /белгі салатын құралдармен/ таңба белгіленеді:

1.1-кесте

Диаметрі, мм, құбыр №

Беріктік тобы, бұранды ұзындығы

Қалыңдығы, мм

Завод тов. белгісі

Шығарған айы, жылы

Таңбамен қатар ашық сырмен құбырға мындай анықтамалар жазылады:

1.2-кесте

Диаметрі, мм

Беріктік тобы

Қалыңдығы, мм

Құбыр ұзындығы, см

Заводтың тов. белгісі

Құбырдың тасымалдағанда бұрандаға зақым келмес үшін құбырдың ниппельдік ұшына сақтағыш сақина орайды, ал муфтаның ішіне тығын кіргізіледі. Темір жолмен тасымалдағанда шегендеуші құбырлардың топтарын құрады. Әр топ үшін сертификат толтырылады. Сертификатта топтағы құбырлардың сапасы стандарттар мен техникалық жағдайлардың талаптарына сәйкес куәлендірілген.

Шегендеуші құбырлардың пісірілген қосылыстары

Жоғары герметикалық қосылыстарды жасаудың ең тиімді тәсілдерінің бірі шегендеуші құбырларды пісіру арқылы қосу. Қазіргі уақытта пісірілген қосылыстардың бірнеше түрлері өндірісте қолданылады, олар: кең ұшты, екі ұшты, муфталы, ұштары түйіскен, нипельді-кең ұшты, сақинамен центрлейтін екі ұшты т.б. қосылыстар.

Пісірілген қосылыстардың құнды жақтары:

1/ толық саңылаусыздығы;

2/ өндірісқұнының аздығы / муфта даярланбайды, уфтаның ішіне құбырлар ұшының сыртына бұрандалар тілінбейді /;

3/ құбырлар тізбегінің салмағы азаяды, сондықтан олардың түсіру тереңдігі артады / көбейеді /;

4/ пісірілген тізбекпен ұңғы оқпаны қабырғаларының арасындағы саңылаулардың ұлғаюымен байланысты, құбырларды ұңғыға түсіру жеңілденеді. Бұл қосылыстардың кемшіліктері: өрт қауіпі себебі құбырларды пісіру ұңғы сағасында жүргізіледі, бұл жағдайда ұңғыдан кенет мұнай мен газ атқылауы мүмкін.

Пісірілген шегендеуші құбырлар тізбегін қолдану тәжірибесі

Бұрынғы Совет Одағында 1941ж. 377мм саға құбырын 147м тереңдікке / Әзірбайжанда / пісіру арқылы түсірді. Бұл қосылыстарды Ұлы Отан соғысы жылдары кеңінен қолданды: 1943ж. өзінде 200­-дей құбырлар тізбегі, 1944ж. Солтүстік Кавказда 100 ден астам құбырлар тізбегі жіберілді.

Мұндай құбырлар тізбегінің түсіру тәжірибесі – олардың жіберу жылдамдығы бұрандалы құбырлардың түсіру жылдамдығымен теңестірді.

Дата добавления: 2015-07-13