2. Техникалық - технологиялық бөлім

2.1 Бұрғылау тәсілін таңдау және негіздеу

Мұнай және газ ұңғымаларының ең негізгі тағайындалуы бір немесе бір неше өнімді қабаттарының мұнай мен газды жер бетіне шығару. Өнімді қабаттардан мұнай немесе газды жер бетіне шығару үшін ұңғыманы жобаланған тереңдікке дейін бұрғылау қажет. Осы айтылған жұмыстар ең төмен шығымдармен жүргізілуі керек. Ұңғыма бұрғылауда күрделі шығындарға бұрғылау тәсілі үлкен әсер етеді, себебі дұрыс таңдалған бұрғылау тәсілі қашау өтімділігінің механикалық жылдамдығының жоғарылауына алып келеді. Ұңғыма бұрғылау кезінде бұрғылау тәсілін алдын-ала бұрғыланған ұңғымалар бойынша статикалық мәліметтер негізінде, немесе арнайы ұңғымалардың бұрғылау режимдерін зерттеу нәтижелері, немесе қашаудың айналу жиілігінің тәуелділігі негізінде таңдалады. Роторлы тәсілмен бұрғылау келесі жағдайларда тиімді: рейс өтімділігін және 35-150 айн/мин аралығындағы айналу жиілігін көбейту қажетті терең ұңғымаларды бұрғылау. Сондықтан Боранкөл ауданында тереңдігі 2250м ұңғыма үшін роторлы бұрғылау тәсілін таңдаймыз.

2.2 Ұңғыма конструкциясын жобалау және негіздеу

Ұңғыма конструкциясы бұрғылаудың техникалық-экономикалық көрсеткіштеріне үлкен әсер етеді. Кез келген ұңғыма ұзақ уақытты күрделі құрылыс болғандықтан, оның конструкциясы берік болуы қажет және бұрғыла кезінде ашылған өткізгіш тау жыныстарының айырылуын қамтамасыз етуі керек, жобаланған тереңдікке жету мүмкіндігін, геологиялық және басқа зерттеулер мәселелерін шешу, барлық кен орнын игеру этаптарында жобалық пайдалану режимдерінің орындалуы, қоршаған ортамен жер қойнауын ластанудан қорғау заңдар талаптарын орындауды жүзеге асыруы керек. Жәнеде ұңғыма конструкциясы үнемді болуы қажет.

Сондықтан терең ұңғымаларды бұрғылау кезінде конструкция ұзақ уақытты және берік болуына ерекше талап қойылады. Ұңғыма конструкциясын таңдауға келесі факторлар әсер етеді: ұңғыманың мақсаты, жобалық тереңдігі, кен орнының геологиялық құрылысы және т.б.

Ұңғы құрылмасын жобалау үшін, ең алдымен бұрғылау шартына сиыспайтын аралықтарды анықтау қажет. Егер көршілес екі аралықтың төменгі аралығын бұрғылау кезінде одан жоғары аралықта шиеленіс жағдайлары туатын болса, бұл екі аралық бұрғылау шартына сиыспайды деп аталады. Төменгі аралықты бұрғыламай тұрып, жоғарғы аралықты шегендеу құбырларымен бекітіп айыру қажет.

Бұрғылау шартына сиыспайтын аралықтарды анықтау үшін қабат қысымының аномальдылық коэффициенті (К_а), жұтылу қысымының индексі (К_ж) және жуу сұйығының салыстырмалы тығыздығының (ρ_о) ұңғы тереңдігіне қарай өзгеру графигін тұрғызу қажет.

Мұнайгаз көріністерін және бұрғылау үрдісінде жутылуды болдырмау үшун төмендегі шарт орындалауы қажет:

К_а< ρ_о <К_{ж ,} (2.1)

Қабат сұйықтары және газдардың ағынын болдырмау ншін салыстырмалы тығыздықтың керекті мәнін келесі формула бойынша анықтаймыз:

ρ_о = К_р · К_а, (2.2)

мұнда К_р тереңдігі 1200м дейінгі ұңғымалар үшін 1,1÷1,5

тереңдігі 1200м ≤ L ≤ 2500 м ұңғымалар үшін 1,05÷1,10

тереңдігі L ≥ 2500 м ұңғымалар үшін 1,04÷1,07

және

ΔР = Р_с – Р_қ ≤ тереңдігі 1200м дейінгі ұңғымалар үшін 1,5 МПа

тереңдігі 1200м ≤ L ≤ 2500 м ұңғымалар үшін 2,5 МПа

тереңдігі L ≥ 2500 м ұңғымалар үшін 3,5 МПа

Қабат қысымының аномальдылық коэффициентін төмендегі формула бойынша анықтауға болады.

(2.3)

мұндағы _с- тұщы су тығыздығы, кг/м³;

g - еркін түсу үдеуі м/с²;

Z - қаралатын тереңдік, м;

Р_қ - қабат қысымы, Па

Жутылу қысымының индексі

(2.4)

мұнда Р_ж- z тереңдіктегі жутылу қысымы, Па

Жобаланатын ұңғылар үшін Р_ж- нің мәндерін белгісіз жағдайларда төмендегі формула бойынша анықтауға болады.

Р_ж = (0,75 ÷ 0,95)∙Р_гж (2.5)

Р_гж= 0,0083∙Z + 0,66∙Р_қ (2.6)

2.1 – кестеде тереңдікке сәйкес қабат қысымдары берілген.

2.1-кесте – Боранкөл ауданында аралықтар бойынша қысымдар

Тереңдік, м	Қысым, МПа
	Қабаттық	Жутылу
50	0,5	0,81
800	8,4	12,2
2250	24,9	34,7

2.1-кесте бойынша және жоғарыда көрсетілген формулалар бойынша ,,мәндерін аралықтар бойынша есептейміз:

1.

2.

3.

Есептеулер нәтижелері 2.3 кестеде келтірілген.

2.3 - кесте – Аралықтар бойынша ,,мәндері

№	Тереңдік, м	Аномальдылық коэффициент	Жутылу коэффициенті	Салыстырмалы тығыздық, г/см3
1	50	1,01	1,63	1,11÷1,16
2	800	1,07	1,55	1,17÷1,23
3	2250	1,15	1,61	1,2÷1,27

2.3 – кестенің мәндерін қолданып ,және коэффициенттерінің тереңдігі бойынша біріктірілген графигін құрастырамыз (шегендеуші тізбек санын және түсіру тереңдігін белгілейтін бекіту аралықтарын анықтау үшін), 2.1-сурет.

Боранкөл кен орнында бұрғылау тәжірибелерге сүйініп және бұрғылауда кездесетін кей бір шиеленістерді ескеріп, ұңғыманың келесі конструкциясын қабылдаймыз:

1. Бағыттаушыны 30м тереңдікке дейін түсіреміз, сағаға дейін цементтейміз.

2. Кондуктор 450м тереңдікке дейін түсіреміз, мүмкін болған шиеленістердің алдын алу үшін, мұнайгазсу көріністері кезінде ұңғыма сағасын жабатын атқылауға қарсы қондырғыларды орнату үшін, және де келесі тізбекте бұрғылау кезінде сулы қабаттарды ластанудан айыру мақсатымен.

3. Аралық тізбек бор сулы горизонттарды айыру мақсатымен 1200м тереңдікке түсіреміз, сағаға дейін жеңілдетілген цемент ерітіндісімен цементтеледі. Ұңғыма сағасы шегендеуші тізбек түсірілгеннен кейін атқылауға қарсы құрылғылармен жабдықталады. Ұңғыма оқпанының сапалы бекітілүі үшін тізбекте центраторлар орнатылады.

4. Пайдалануші тізбек 2250м тереңдікке өнімді және сулы қабаттарды ашу мақсатымен түсіріледі. Сағаға дейін цементтеледі.