Жуғыш сұйықтарды дайындау және тазалау

Жуғыш сұйықтықты дайындау. Егер ұңғымада коллоидтық саздың қалыңдығы болатын болса, онда бұрғылау кезінде жуғыш сұйықтық өздігінен түзіледі. Мұндай жағдайда ұңғымаға жіберетіп су қашау бұрғыланған сазды бөлшектейді де, сазды ерітінді түзіледі. Ұңғымада алынған ерітінді қасиеттері ерітіндідегі судың мөлшерін өзгертумен және химиялық реагенттерді қосумен реттеледі. Жуғыш сұйықтықты осылай дайындау әдісі ең арзан және ең оңай әдіс.

Егер ұңғыма қимасында қажетті сападағы саз жоқ болса, онда сазды ерітіндіні бұрғылау жұмыстарын жүргізетіп ауданда орналасқан бұрғылау немесе саз зауыттарының механикалық немесе гидравликалық араластырғыштарында дайындалады. Соңғы жағдайда сазды ерітінді бұрғылауға саз құбырымен жеткізіледі.

Бұрғылау ауданында немесе сазды зауыттарда сазды ерітіндіні дайындау үшін бұрғылау ауданына жақын жердегі саз карьерлерінде өндірілетіп табиғи сазды немесе арнайы зауыттардан алынатын сазды ұнтақтарды пайдаланады.

Араластырғыштарда сазды ерітіндіні саз бен суды белсенді араластыру жолымен алады. Қажет жағдайларда ерітіндіге алдын ала жасалған рецептура бойынша кейбір реагенттер қосады.

Жуғыш сұйықтықтарды тазалау. Жуғыш сұйықтықты бұрғыланған жыныстардан тазалау үшін жуғыш сұйықтықтарды соратын, ұңғыма сағасынан бұрғылау сорғыштарының сыйымдылықтарына қарай ұзындығы 50-70 м, ұңғыма сағасынан 0,01-0,015° еңістікте болатын науалық жүйе қойылады. Науалар ені, әдетте 0,8 м-ге, ал биіктігі 0,4 м-ге тең болады. Жуғыш сұйықтықтардан бұрғыланған жыныстардың бөлшектерін жақсылап бөлу үшін науада әрбір 6-8 м сайын биіктігі шамамен 30 см болатын далдалар орнатады. Бұрғыланған жыныстардың жинақталуына қарай науаны тазартып отырады.

Жуғыш сұйықтықтарды бұрғыланған жыныстардан тазалауды тек науалық жүйеде жүргізу қажетті нәтижені бермейтінін практика көрсетіп берді. Егер сұйықтың қозғалу жолына науа жүйесінен басқа, сұйықтықтан бұрғыланған жыныстарды мәжбүрлі түрде бөлетіп механизмдер (електі-гидроциклонды қондырғы) қоятын болса, онда ерітінді едәуір жақсы тазартылады.

2.4.6. Ұңғымаларды ауамен (газбен) үрлеу

Ұңғымаларды ауамен үрлеудің мәнісі, забойды тазарту, бұрғыланған жыныстарды сыртқа шығару, қашауды суыту үшін жуғыш сұйықтықтың орнына газ тәрізді агенттерді - қысылған ауа, табиғи газ - айдайды.

Ұңғыманы ауамен үрлеу кезінде бұрғыланған жыныстарды шығару төмендегідей жүргізіледі. Компрессордан қысылған ауа немесе газ айдайтын құбыр арқылы бұрғылау құбыршегі мен вертлюг арқылы бұрғылау бағанасына және одан әрі қашау тесігі арқылы ұңғыма забойына беріледі. Ауа немесе газ ағыны забойдан бұрғыланған жыныстың кесектерін өзімен бірге ілестіреді және құбырдан тыс кеңістік бойымен ұңғыма сағасына дейін көтереді. Содан соң, ауа немесе газдың бұрғыланған жыныспен қоспасы алып шығатын сызыққа бағытталады, оның соңына шламұстағыш орналасады. Адамдар мен жабдықтарды ұңғымадан шығатын шаңдардан қорғау үшін ұңғыма сағасын арнайы құрылғылармен қымтайды.

Ұңғыманы ауа немесе газбен үрлеуді қолдануды сұйықтықпен жуумен салыстырғанда бірқатар артықшылықтары бар:

1.Ұңғыма забойын бұрғыланған жыныстардан жақсылап тазартудың, сұйықтық бағанының гидростатикалық қысымының болмауы және қашауды суыту жағдайларының жақсаруы есебінен үңгілеудің механикалық жылдамдығы және қашауға үңгілеу артады.

2.Жарықшақты және кавернозды жыныстарда ұңғыманы бұрғылау жағдайлары жақсарады, оларда ұңғыманы жуу кезінде циркуляцияның ішінара немесе толық жойылуына алып келетіп жуғыш сұйықтықтар сіңіріледі.

3.Сусыз аймақтарда ұңғыманы бұрғылау жағдайлары жеңілденеді.

4.Өнімді горизонттың (әсіресе, қаттық қысымы аз) жақсы сақталуы қамтамасыз етіледі, өйткені мұндай жағдайда бұрғылау сұйығының қат кеуектеріне теріс әсері болмайды.

5.Жыныстардың жуғыш сұйықтықтармен ластануының болмауына байланысты, геологтардың көтерілетіп жынысөзекті және шығарылатын жыныс бөлшектерін дұрыс бағалауы үшін жағдайлар жасалады.

Алайда, ұңғымаларды үрлеуді барлық геологиялық жағдайларда қолдануға болмайды, бұл ұңғыма забойын тазалаудың осы әдісін қолдануды шектейді.

Егер сұйықтық бағанасының гидростатикалық қысымы артқанда компрессорлар жұмысының жағдайы нашарлайтын болса, онда судың келуі көп болатын сулы горизонттарды бұрғылау үдерісінде ұңғыманы үрлеу кезінде ең көп қиыншылықтар туындайды. Ұңғыманың қабырғасына жабысып қалуға және бұрғылау бағанасында тығыздама (сальник) түзуге бейім тұтқыр жыныстарды (саз типті) бұрғылау кезінде де көп қиыншылықтар кездеседі. Забойды ауамен үрлеу арқылы мұндай жыныстарды бұрғылау кезінде бұрғылау бағанасының үсталып қалуы мүмкін.

Су ағыны бар болса, құлайтын және сусымалы жыныстардан өткенде, забойды ауаланған сазды ерітінділермен (ауа ағынына су қосады) жууды қолданады. Ұңғымаларды тазалаудың мұндай әдісі, ұңғымаға судың белсенді түрде ағуынан және жыныстардың құлауынан құтылу үшін, өтетін қаттарда қажетті қарсы қысымды оңай орнатуға мүмкіндік береді.

Егер өтетін жыныстарда жанғыш газдар болатын болса, қопарылыс пен өртті болдырмас үшін табиғи газбен үрлеуді қолдану орынды болады.

2.5. Бұрғылау режимі

Бұрғылау режимі және қашау жұмыстарының көрceткіштері туралы түсініктер. Егер салыстырмалы түрде аздаған қаржы шығынымен жоғары жылдамдықта бұрғылауды жүргізетіп болса, онда бұл ұңғыма табысты бурғыланған деп есептелінеді, ал шын мәнінде оның оқпанының кескінінің жобалық кескіннен мәнді айырмашылығы болмайды. Бұған қашауларды, турбобұрғыларды, бұрғылау бағанасын тиімді пайдаланған және ұңғыма забойын бұрғыланған жыныстан жақсылап тазартқан жағдайда қол жеткізуге болады. Сондықтан қандай да бip берілген жынысты бұрғылау режимінің технологиялық ерекшеліктерін жобалағанда оған сәйкес қашаудың түрінтаңдап алып, бұрғылау тәсілі мен бұрғылау бағанасының құрылысын еске ала отырып мына параметрлерді анықтайды: 1) забой жүктемесін, Р; 2) қашаудың айналу жиілігін, n; 3) жуғыш сұйықтық шығынын, Q.

Бұрғылаудың оңтайлы режимін жоғарыда көрсетілген параметрлердің үйлесуі кезінде, бұрғылаудың ең жоғарғы көрсеткіштеріне жеткенде ғана алады.

Егер параметрлерді қашау жұмысының жоғарғы көpceткіштеріне жету мақсатында емес, арнайы технологиялык мәселелерді шешу (мысалы, ұңғыманы қажетті бағытқа қисайту, жынысөзекті жақсылап алуды қамтамасыз ету, т.б.) үшін таңдап алынған болса, онда мұндай бұрғылау режимі арнайы деп аталады.

Қашаудың жұмыс тиімділігі келесі көрсеткіштермен бағаланады:

1) қашауға үңгілеумен, һ, м;

2)үңгілеудің орташа механикалық жылдамдығымен, V, м/сағ: ₄

Vм = h/t

мұндағы t- бұрғылау уақыты, сағ;

3) 1 м үңгілеудің құны, теңге.

Бұрғылаудың түрлі тәсілдерінің режимінің технологиялық ерекшеліктері. Бұрғылау режимін таңдауда параметрлердің біреуін ғана өзгерту арқылы үңгілеудің механикалық жылдамдығын және қашауға үңгілеуді ылғи да арттыруға болмайтынын білу керек. Әрбір жыныс үшін қашауға жүктөменің, қашаудың айналу жиілігінің және жуғыш сұйықтықтың шығынының белгілі бір оңтайлы үйлесімі болады.

Турбиндік бұрғылау кезінде бұрғылау режимінің параметрлері өзара байланыста болады. Забойға жүктеме тұрақты болғанда жуғыш сұйықтықтың шығыны артқан сайын турбобұрғының (қашаудың) білігінің айналу жиілігі п тура пропорционалды түрде артады. Мысалы, Q екі есе артқанда, айналу жиілігі п де 2 есе артады. Егер забойға жүктеме артса, ал жуғыш сұйықтықтың шығыны тұрақты болса, онда турбобұрғының (қашаудың) білігінің айналу жиілігі азаяды.

Бұрғылау практикасында жуғыш сұйықтықтың шығынын турбобұрғы жұмысының және бұрғыланған жынысты шығарудың оңтайлы жағдайларын қамтамасыз етуді есепке алып анықтайды. Ұңғыма тереңдеген сайын оның диаметрінің азаятынына байланысты бір аралықтан екінші бір аралыққа өткенде, жуғыш сұйықтықтың шығынын азайтады. Жуғыш сұйықтықтың шығыны шамамен бірдей болатын аралықтың ұзындығы әр түрлі болады: бірнеше жүздеген метрден 2000 м-ге дейін, тіпті одан да көп болады.

Жуғыш сұйықтың шығыны тұрақты етіп анықталған аралықта бұрғылау кезінде бұрғылау режимінің үш параметрінің ішінде тек забой жүктемесін ғана өзгертуге болады, сол арқылы қашаудың айналу жиілігін реттейді.

Роторлық бұрғылау кезінде бұрғылау режимі параметрлерінің айқын өзара байланыстылығы болмайды, ендеше, олардың турбиндік бұрғылаудағы сияқты бір-біріне әсері болмайды. Сондықтан роторлық бұрғылаудағы оңтайлы режимді әрбір параметрдің ыңғайлы мәндерін үйлестіріп алады.

Жуғыш сұйықтықтың шығынын, негізінен ұңғыманың забойын сапалық тазарту жағдайларына қарап анықтайды. Забой жүктемесі мен қашаудың айналу жиілігін, әрбір геологиялық горизонт үшін өтетін жыныстардың қаттылығын ескере отырып, анықтайды.

Электрлік бұрғылау кезінде, турбиндік бұрғылау кезіндегі сияқты, қашаудың айналу жиілігі көп болады. Алайда, турбиндік бұрғылауға қарағандағы айырмашылығы, электрлік бұрғылауда режим параметрлерінің арасында өзара байланыс жоқ, ал қашаудың айналу жиілігі әбден анықталған. Бұл бұрғылау режимінің параметрлерін бақылауды және оларды оңтайлы деңгейде ұстап тұруды жеңілдетеді.

Қашаудың забойда болуының ұтымды уақыты. Бір қашау үшін максималды үңгілеуді қашау толық тозған кезде алуға болады, яғни оның забойда ұзақ уақыт бойы жұмыс істеу кезінде, ал үңгілеудің максималды механикалық жылдамдығын - қашаудың забойда болу уақытын қысқартқанда алуға болады.

Сондықтан қашаудың забойда болуының ұтымды уақыты бір рейстегі үңгілеумен және үңгілеудің механикалық жылдамдығымен емес, үңгілеудің рейстік жылдамдығымен сипатталады. Ол мына формуламен анықталады:

мұндағы, һ - қашауға үңгілеу, м; t - забойда қашаудың жұмыс істеу уақыты, сағ; Т - қашауды түсіру мен көтеруге кеткен уақыт, сағ.

Егер қашау ертерек көтерілсе, онда аз уңгілеудің салдарынан рейстік жылдамдың төмен болады; забойдағы қашаудың болу уақытын арттырғанда, рейстік жылдамдық өседі және аздаған t уақыт ішінде үлкен мәнге жетеді.

Бұрғылау бағанасын түсіру. Забойға жуктеме түсіру үшін бұрғылау бағанасының төменгі жағын қысылған күйге әкелу керек. Осы мақсатпен бұрғылау бағанасын, бұрғылау қондырғысының полиспастық жүйесінің ілгегінде, жүктеме бұрғылау бағанасының салмағынан аз болатындай етіп, төмен қарай түсіреді. Бұрғылау бағанасының шын салмағы мен забойда қашаудың жұмыс істеу кезінде көтергіш ілгекпен бірге қабылдайтын бұрғылау бағанасының салмағы арасындағы айырмашылық забой жүктемесін сипаттайды. Бұрғылау бағанасының қысылған бөлігінің құрылысын және оның салмағын біле отырып, бағананың забойға қажетті жүктеме қамтамасыз ететін бөлігінің ұзындығын анықтауға болады.

Көптеген жағдайда бұрғылау бағанасын түсіру шығыр тежеуішінің көмегімен бұрғышы адам арқылы жүзеге асады. Егер шығыр барабанынан арқан тез есілетін болса, онда кетергіш ілгек пен оған ілінген бұрғылау бағанасы тез түседі.

Бұрғылау бағанасын түсірудің қарқындылығы өтетін жыныстың қаттылығына және қолданылатын қашаудың жұмыс істеу қабілеттілігіне байланысты болады.

Бұрғылау үдерісінде қашауды бірқалыпты түсірудің маңызы зор. Алайда, тіпті тәжірибелі бұрғышының өзі оны қолымен істей алмайды. Сондықтан да бұрғылаудың аса маңызды мәселелерінің бірі – олардың көмегімен қашауды түсіруді механикаландыру және оның жыныстарға бірқалыпты енуіне қол жеткізу мүмкін болатындай тиімді механизмдер жасау болып табылады.