11. Бұрғылаудың технологиялық режимдері

1.

Сабақтың тақырыбы:
Бұрғылау технологиялық
режимдерін зерделеу

2.

Бұрғылау процесінің маңыздылығы
Бұрғылау процесі — тау-кен және мұнай-газ өнеркәсібінің ең
маңызды технологиялық операцияларының бірі.
Оның тиімділігі мен сапасы қолданылатын технологиялық
режимдерге, яғни қашаудың тау жынысын бұзу шарттарына тікелей
байланысты.
Технологиялық режим бұрғылау кезінде жынысқа әсер ететін негізгі
параметрлер жиынтығы арқылы сипатталады.
Технологиялық режимдерді дұрыс таңдау ұңғыма қазу
жылдамдығын арттыруға, құралдардың тозуын азайтуға және
шығындарды төмендетуге мүмкіндік береді.

3.

Бұрғылау технологиялық режимінің
мәні
Бұрғылау технологиялық режимі — бұл ұңғыма
түбіндегі тау жынысын бұзу үшін қашау мен бұрғылау
тізбегіне әсер ететін механикалық, гидравликалық
және кинематикалық параметрлердің жиынтығы.
Бұл параметрлерге мыналар жатады:
• Қашауға түсірілетін осьтік күш (осьтік жүктеме, Р)
• Қашау айналу жиілігі (n)
• Бұрғылау ерітіндісінің шығыны және қысымы (Q, Рг)
• Бұрғылау тізбегінің моменті (М)
• Ұңғыма түбіндегі қысым және температура жағдайлары
Әрбір параметрдің өзара байланысы бар және олардың
бірі өзгерсе, бүкіл бұрғылау процесінің тиімділігі өзгереді.

4.

Осьтік жүктеме (Р)
Осьтік жүктеме — қашаудың ұңғыма түбіне
түсірілетін қысым күші. Бұл күш қашаудың
кескіш элементтерін жынысқа енгізіп, оны
бұзуға мүмкіндік береді.
Жүктеменің шамасы жыныстың беріктігіне,
қашаудың түріне және диаметріне байланысты
таңдалады.
Егер жүктеме тым аз болса — бұрғылау баяу
жүреді, ал шамадан тыс жүктеме — қашау мен
аспаптың тез тозуына әкеледі.

5.

Қашау айналу жиілігі (n)
Қашау айналу жиілігі (айнал/мин)
жыныстың бұзылу түрін анықтайды.
Жұмсақ жыныстарда айналу жиілігі
жоғары, ал қатты жыныстарда — төмен
болуы қажет.
Тым үлкен жиілік кезінде қашау беті
қызып, тозу жылдамдығы артады.
Жұмсақ жыныстар
Орташа жыныстар
180–250 айн/мин
100–150 айн/мин
Қатты жыныстар
50–90 айн/мин

6.

Бұрғылау ерітіндісінің
шығыны және қысымы
Бұрғылау ерітіндісі (сазды ерітінді, су,
эмульсия) бірнеше функция атқарады:
•бұрғылау аймағын салқындату
•жыныс қиыршықтарын (шламды) шығару
•қабырғаны бекіту және қысымды теңестіру
Ерітінді шығыны және қысымы ұңғы
тереңдеген сайын өзгереді.
Оларды реттеу — гидравликалық тиімділікті
қамтамасыз етудің негізгі факторы.

7.

Айналу моменті және бұрғылау режимдерінің
түрлері
Айналу моменті (М) — бұрғылау тізбегі арқылы қашауға берілетін айналу
күшінің өлшемі. Ол қашаудың түріне, жыныстың қаттылығына және осьтік
күшке байланысты. Момент шамасы тым аз болса, қашау айналуы
тұрақсыз болады; тым үлкен болса — тізбек деформацияланып, бұралу
жүктемесі артады.
Технологиялық режимдер бірнеше түрге бөлінеді:
1.Механикалық режим – жынысқа әсер ететін механикалық күштердің жиынтығы
(осьтік жүктеме, айналу жиілігі)
1.Гидравликалық режим – бұрғылау ерітіндісінің қысымы мен шығыны арқылы
анықталады
1.Энергетикалық режим – энергияның жалпы шығынын сипаттайды (қозғалтқыш
қуаты, момент, айналу саны)
1.Комплексті режим – барлық факторлардың үйлесімді қатынасы

8.

Режим параметрлерінің өзара
байланысы
Бұрғылау тиімділігі көптеген факторлардың комбинациясына
байланысты.
Ең бастысы — қашаудың айналу жиілігі мен жүктеме
арасындағы тепе-теңдік.
Жүктеме артса
Айналу жиілігі
артса
Ерітінді қысымы
дұрыс болмаса
Айналу жиілігі азаяды,
бірақ тереңдету
жылдамдығы өседі
Қашау қызып, тозуы
жылдамдайды
Шлам дұрыс
шығарылмай, ұңғы
түбі бітеледі
Сондықтан бұрғылау процесі кезінде параметрлер бір-бірімен үйлесімді
болуы қажет.

9.

Технологиялық режимді таңдау әдістемесі және
бақылау
Режим таңдау кезінде келесі қадамдар орындалады:
1.Геологиялық қиманы талдау және жыныстардың қаттылығын анықтау
1.Қолданылатын қашау түрін таңдау
1.Тәжірибелік немесе есептік жолмен осьтік жүктеме мен айналу жиілігін анықтау
1.Бұрғылау ерітіндісінің қасиеттерін (тығыздық, тұтқырлық) есептеу
1.Алынған параметрлерді тәжірибе арқылы нақтылау
Бұрғылау процесінде әрбір параметр арнайы аспаттар арқылы бақыланады:
• манометрлер (қысымға)
• тахометрлер (айналу жиілігіне)
• динамометрлер (осьтік күшке)
• дебитомерлер (ерітінді шығынына)
Бұл деректер оператор пультіне беріледі және бұрғылау режимін нақты уақыт режимінде түзетуге
мүмкіндік береді.

10.

Режимді оңтайландыру
Оңтайлы режим — бұл жыныстың бұзылуы ең тиімді жүретін және құралдардың тозуы
ең аз болатын шарт. Оңтайландыру мақсатында статистикалық талдау,
лабораториялық сынақтар және тәжірибелік бұрғылау нәтижелері қолданылады.
1м
кВт/сағ
Ресурс
метр/сағ
Бұрғылауға
жұмсалатын уақыт
Энергия шығыны
Қашаудың қызмет
мерзімі
Механикалық
бұрғылау
жылдамдығы