2.3 Бұрғы тізбегінің құрылымын жобалау; Бұрғы құбырлар
тізбегін беріктікке есептеу
Бұрғылау тізбегінің құрылымы бұрғылау жағдайымен және ұңғыма констсрукциясына байланысты анықталады.
Бұрғылау құбырлар тізбегі бұрғы сораптарының гидравликалық қуатын қашауға, түптік қозғалтқыштарға және ұңғыма түбіне жеткізуді, айналу моментін және остік салмақты беру, және де геофизикалық зерттеулерде, апат жұмыстарында аспаптарды белгіленген аралықтарға түсіруді қамтамасыз етеді. Бұрғылау құбырлар тізбегіне әр түрлі статикалық және динамикалық күштер әсер етеді.
Бұрғылау тізбегін пайдалану жағдайын жақсарту мақсатында фильтрат және кері қақпақшаларды қолдану қарастырылады. Оларда қорғаушы сақина, калибраторлар, центраторлар және стабилизаторлар қолданылады.
Фильтр бұрғылау сұйығын айналу жүйесіне түскен қоспалардан тазарту үшін қолданылады.
Кері қақпақша бұрғылау сұйығының атқылауы болмау үшін бұрғылау тізбегінің жоғарғы бөлігінде орнатады.
Қорғаушы сақиналар кондуктор, аралық шегендеуші тізбектер, бұрғылау құбырлар және олардың қосылыстарын бұрғылау үрдісімен көтеріп-түсіру жұмыстарында тозудан сақтау үшін орнатылады. Резиналы және металл-резиналық протекторлы сақиналар қолданылады.
Бұрғылау тізбектер құрылымын жобалауда оның тиімді жинағын таңдау керек, яғни ол барлық инженерлық-техникалық талаптарды қанағаттандыруы қажет, және де қабылданған тізбек жинағын беріктікке бағалау керек.
168,3 диаметрлі пайдаланушы тізбектегі бұрғылау құбырлар тізбегін беріктікке есептейміз.
Есептеуге берілген бастапқы мәліметтер:
- Тереңдік – 2250 м;
- Алдындағы шегендеуші құбыр диаметрі – 244,5 мм;
- Қашау диаметрі – 215,9 мм;
- Қашауға түсетін осьтік салмақ – 0,15 МН;
- Қашаудағы қысым – 9,67 МПа;
- Қашаудың айналу жиілігі – 90 айн/мин (9,42 рад/с);
- Бұрғылау сұйығы тығыздығы – 1200 кг/м3;
- Бұрғылау жағдайы – жағымды;
- Бұрғылау тәсілі – роторлы;
- Берік тау жыныстары (юра шөгінділері).
Ауырлатылған бұрғылау құбырлар есебі
2.9 [4] кесте бойынша күрделі жағдайлар үшін 215,9 мм диаметрлі қашаумен бұрғылауда 178 мм диаметрлі ауырлатылған бұрғылау құбырын таңдаймыз.
30 [4] сәйкес бұл диаметр 127 мм диаметрлі тізбектер үшін бұрғылауда керекті қаттылықты қамтамасыз етеді.
31 [4] – кесте бойынша 127х9Д ГОСТ 631-75 қабырға қалыңдығы 9,19мм бұрғылау құбырларын таңдаймыз.
Формула бойынша:
,
(2.10)
мұнда
және
- бұрғылау құбыры және АБҚ диаметрлері,
мм.
Бұрғылау құбырлар диаметрінің АБҚ диаметріне болған қатынасын тексереміз: 178/215,9=0,82, осыған байланысты АБҚ жинағы бір сатылы болады.
АБҚ ұзындығын келесі формуладан анықтаймыз:
м,
(2.11)
мұнда
- қашауға түсетін осьтік салмақ, МН;
-
1 м АБҚ салмағы, МН (5.4 [5] бойынша УБТ–
178 салмағы 156 кг=0,00156 МН).
АБҚ
салмағы
.
АБҚ-178 қосылыстары үшін тартылудың айналу моменті 35-41кНм аралығында қабылдау ұсынылады. АБҚ ұзындығын 125 м – 25м-ден 5 жинақ қабылдаймыз.
Таңдалған құбырлар өлшемдері үшін ең жоғарғы жүктеме келесі формуладан анықтаймыз:
,
(2.12)
мұнда
- ең жоғарғы жүктеме (гидравликалық
жүктемені есепке алмағанда), 28 [4] кесте
бойынша
-
қашаудағы
ауыспалы қысым,
Н/см²;
-
қашау
тесіктерінің сомалық ауданы,
см² (9 [4] кестеге
сәйкес 215,9
мм қашау
үшін
).
болғандықтан,
онда АБҚ есептеулері жалпы ұсыныстарына
сәйкес АБҚ-дағы көлденең деформацияны
және ұңғымен түйісу ауданын шектеу
мақсатында АБҚ ұзындығы бойынша аралық
тіректер орнату қажет. Тіректер саны
екіден аз болмауы керек.
Тіректер санын келесі формуладан анықтаймыз:
,
(2.13)
мұнда
-
ұңғының қисаюымен күресу үшін қолданылатын
қашау үсті жинағының салмағы (
);
-
тіректер
арасындағы аралық (32
[4]
кестеге сәйкес
).
Онда:
АБҚ ұзындығы бойынша 3 тірек орнатамыз.