Бұрғылау қашаулары

Қашау - ұңғыма забойында оның eнyi кезінде тау жыныстарын механикалық бұзуға арналған бұрғылау құрал-сайманы. Жыныстарға әсер ету сипаты бойынша қашауларды төмендегідей жіктеуге болады:

1. Kәciп-опыратын қашау - қалақшалық қашаулар (13-сурет), қаттылығы үлкен емес, жемірлігі аз тұтқыр және пластикалық жыныстарды (тұтқыр саздар, беріктiгi аз сазды тақтатастар және т.б.) бұрғылауға арналған.

2. Ұсатып-опыратын қашау – шар қашаулар, орташа қаттылықтағы, қатты, мықты, өте мықты жемірліксіз және жемірлігі аз жыныстарды бұрғылауға арналған.

3. Keciп – қажайтын қашаулар – алмастық және қатты қорытпалы жыныс бұзушы қосымшалары бар қашаулар. Олар орташа қаттылықтағы жыныстарды, сонымен қатар жоғары пластикалық тұтқырлығы аз жыныстардың орташа қаттылықтағы, тіпті жемірлігі аз қатты жыныстармен кезектесіп келетіп жыныстарды бұрғылауға арналған:

Бұрғылау қашаулары тағайындалуы бойынша үш түрге бөлінеді:

1) тау жыныстарын тұтас забойымен бұзатын қашаулар;

2) тау жыныстарын сақиналық забойымен бұзатын қашаулар (ұстынды қашау);

3) арнайы тағайындалған қашаулар.

Тұтас және ұстындық бұрғылайтын қашаулар ұңғыманы тереңдетуге арналған, ал арнайы қашаулар бұрғыланған ұңғымадағы (ұңғыманың оқпанын кеңейту және тегістеу) және айналдыра түсірілген мұнаралардағы (цементтік тасты бұрғылау) жұмыстарға арналған.

Тұтас бұрғылау үшін де, ұстындык бұрғылау үшін де жоғарыда көрсетілген принциптердің кез келгені бойынша тау жыныстарын бұзуға мүмкіншілік беретіп қашаулар жасалынған. Бұл дәл берілген тау жынысының физика-химиялық қасиеттеріне сәйкес қашау типін таңдауды жеңілдетеді. Диаметрлері 46 мм-ден 580 мм-ге дейін қашаулар шығарылады.

Жалғамалы бұрандама

Забой профилі

13-сурет. Екі қалақшалы қашау
а) ә) б)

14-сурет. Үш шарлы қашаулар:

а - сына тәрізді айналмалы жонылған тістері бар орташа қаттылықтағы (С типті) жыныстарға арналған; ә - сына тәрізді жыныс бұзатын беті бар шар денесіне қатты қорытпалы тістер тығыз бекітілген ұңғымаға ауа үрлеу кезіндегі қатты жемірлікті жыныстарға (ТЗП типті) арналған; б - шар денесіне қаттықорытпалы тістері престеліп бекітілген сфералық жыныс бұзатын беті бар қатты жыныстарға (К типті) арналған

Бұрғылау кезінде барлау, кейде пайдалану ұңғымасынан да периодты түрде, стратиграфиялық қиманы жасау, тесіп өткен тау жынысының литологиялық сипаттамаларын зерделеу, жыныстар кеуектеріндегі мұнай мен газдың мөлшерін білу және т.б. үшін, бұзылмаған тұтастар (жынысөзектер) түрінде жыныстар алынып отырады.

Жынысөзекті бетке шығару үшін ұстындық қашаулар қолданылады. Мұндай қашаулар бұрғылау басынан (1) және бұрғылау басының корпусына бұранда көмегімен қосылған бағаналық жиынтықтан тұрады (15-сурет).

Жынысөзек алу арқылы жүретіп бұрғылау кезінде жыныстардың қасиеттеріне байланысты шар тәрізді, алмасты және құрышқорытпалы бұрғылау бастары қолданылады. Бұрғылау басына шарлар, бұрғылау кезінде ұңғыма забойы ортасында жыныстар бұзылмай, жынысөзек (2) түзілуіне мүмкіншілік жасайтындай етіп бекітіледі. Түрлі жыныстарда жынысөзек алатын бұрғылауға арналған төрт, алтышарлы және тіпті сегізшарлы бұрғылау бастары болады. Алмасты және құрышқорытпалы бұрғылау бастарындағы жыныс бұзушы элементтердің орналасуы да тау жыныстарын ұңғыма забойының тек шет жақтарында бұзуға мүмкіншілік береді.

Түзілетіп тау жынысының ұстыны ұңғыма тереңдегенде ұстындық жиынтыққа келеді, ол корпустан (4) және үстындық құбырдан (топырақ тасығыштан) (3) тұрады.

Ұстындың жиынтық корпусы бұрғылау басын бұрғылау бағанасына қосу, топырақ тасығышты орналастыру және оны механикалық зақымданудан сақтау үшін, сонымен қатар жуғыш сұйықтықтың және топырақ тасығыштың арасынан өткізу үшін қажет.

Топырақ тасығыш жынысөзекті қабылдау, бұрғылау кезінде оны сақтау үшін және оны беткі қабатқа шығару кезінде пайдаланылады. Бұл қызметтерді орындау үшін топырақ тасығыштың төменгі бөлігіне жыныс-өзекті жұлғыштар мен жынысөзекті ұстағыштар, ал жоғарғы жағына - топырақ тасығыш жынысөзекпен толған кезде, одан шығатын сұйықтықты өзінен өткізіп отыратын - шарлы клапан (5) орнатылады.

Топырақ тасығышты ұстындық жиынтық корпусына және бұрғылау басына орнатудың тәсіліне қарай ұстындық қашаулардың топырақ тасығышы алынатын және топырақ тасығышы алынбайтын түрлері болады.

15-сурет. Ұстындық қашау құрылғысының сызбасы:

1 - бұрғылау басы; 2 - жынысөзек; 3 - топырақ тасығыш; 4 - ұстындың жиынтық корпусы; 5 - шарлы клапан

Топырақ тасығышы алынатын ұстындық қашаулар бұрғылау бағанасын көтермей-ақ, топырақ тасығышты жынысөзекпен бірге көтеруге мүмкіндік береді. Ол үшін бұрғылау бағанасына арқан арқылы ұстағыш түсіреді, оның көмегімен ұстындық жиынтықтан топырақ тасығышты шығарып, оны беткі қабатқа көтереді. Содан соң, осы ұстағышты пайдаланып, бос топырақ тасығышты ұстындың жиынтық корпусына түсіреді және орнатады және жынысөзек алу арқылы жүретіп бұрғылауды жалғастырады.

Топырақ тасығышы алынатын ұстындық қашауларды турбиндік бұрғылау кезінде, ал топырақ тасығышы алынбайтындар - роторлық бұрғылау кезінде пайдаланылады.