Бұрғылаудың классификациялық тәсілдері

Ұңғы бұрғылаудың неше түрлі әдістері бар. Ол әдістердің барлығы үлкен екі топқа бөлінеді: қашаулар қолданатын механикалық әдістер және қашаулар қолданбайтын физико-механикалық әдістер. Бұрғылаудың механикалық әдістеріне мыналар жатады: 1.Соққылап бұрғылау. Оның екі түрі бар: штангамен және арқанмен бұрғылау. 2. Айналма бұрғылау. Оның бірнеше түрі бар: роторлы бұрғылау, турбинамен бұрғылау, электробұрғымен бұрғылау, колонкалық бұрғылау (қатты қоспамен, алмазбен, бытырамен), шнекпен бұрғылау. 3. Айналсоқ бұрғылау. Бұл әдістің екі түрі бар: гидросоққышпен бұрғылау және пневмосоққышпен бұрғылау. 4. Дірілді бұрғылау. Бұған таза дірілдің әсерімен бұрғылау, вибро-соққымен бұрғылау және магнитострукциялық бұрғылаулар жатады. Қашаулар қолданбайтын немесе физико-механикалық әдістерге мыналар жатады: - термобұрғылау. Оның өзі отпен және плазмамен бұрғылау болып екіге бөлінеді; - қопарумен бұрғылау. Ол ағындық және ампулалық қопарғыш бұрғы болып бөлінеді; - гидравликалық бұрғылау. Оған гидроимпульсті, гидровакуумдық, гидродинамикалық, кавитациялық әдістер жатады; - электрлік әдістер. Жоғарыда көрсетілген қашау қолданбайтын әдістерден, тек қана отпен бұрғылау ғана карьерлерде қопару ұңғыларын бұрғылау үшін қолданылады. Қалғандары лабораториялық зерттеулер стадиясынан шыға алған жоқ.

Бұрғылау қондырғылары, құрал-жабдықтар және инструмент

Мұнай мен газға терең бұрғылау үшін бұрғылау қондырғылары, олардың негізгі сипаттамалары мен жіктемесі. Бұрғылау қондырғысының жетектері. Айналмалы бұрғылау мен түсіріп-көтеру операцияларына арналған құрал-жабдықтар. Бұрғылау қондырғысы циркуляциялық кешенінің құрал-жабдықтары. Шығарып тастауды болдырмайтын құрал-жабдық.

Бұрғылау насостары

Бұрғылау сорғылары үшін қызмет етеді айдау бұрғылау ерітіндісін ұңғымаға. Кезде терең бұрғылау олардың рөлі, әдетте, орындайды поршеньді двухцилиндровые сорғылар қос әрекетті

Бұрғылау сорғы — насос, қолданылатын бұрғылау қондырғыларында қамтамасыз ету мақсатында бұрғылау ерітіндісінің ұңғымадағы. Шаю үшін пайдаланылады жоғары қысым жасайды, бұл сорғы. Бұрғылау сорғысы кейде екі-және трехцилиндровый. Негізгі бұрғылау сорғыш - бұл қамтамасыз ету айналымын бұрғылау шламын және алдын алу, оның шөгуінің үдеуі бұрғылау процесінде, сондай-ақ көтеру разбуриваемой жыныстары жер бетіне. Бұрғылау сорғысы тазартады кенжар және ұңғымаға тұқым.

Ыманың құрылысы

Бұрғы ұңғысы деп, тереңдігіне қарағанда өте кіші диаметрімен сипатталатын жер қыртысындағы цилиндр тәрізді тау қазбасын айтады.

Ұңғының жер бетіне шығатын шетін саға, ал оның түбін забой дейді. Ұңғының ішкі бетін қабырғалары дейді. Ұңғының тереңдігі ретінде оның осінің бойымен есептелетін саға мен забой арасындағы қашықтық алынады. Ұңғының диаметрі жыныс талқандағыш құралдың (коронка, қашау) мөлшерімен саналады. Ұңғының тереңдігі бірнеше метрден 10-12км дейін болады. Ал ұңғының диаметрі 16 миллиметрден 900 миллиметрге дейін болады. Ұңғы-шахтаның диаметрі 1500 мм., кейде одан да үлкен болады. Кеңістіктегі орналасуы бойынша ұңғылар тік бағыттағы, горизанталь бағыттағы, көлбеу бағыттағы және өрге бағытталған болып келеді. Ұңғының бағыты көлбеу бұрыш (і) немесе зениттік бұрыш (О) және азимуттық бұрышпен ( a ) анықталады. Ұңғының көлбеу бұрышы деп, горизанталь жазықтық пен ұңғының геометриялық осі бағытының арасындағы бұрышты айтады. Зениттік бұрыш деп, вертикальмен ұңғының осіне белгілі бір нүктеде жүргізілген жанаманың арасындағы бұрышты айтады.Көлбеу бұрышы мен зениттік бұрыштың арасында мынадай байланыс бар: і =90- a . Азимуттық бұрыш деп, сағат тілінің айналу бағытымен есептелінетін белгілі бір бағытпен ұңғының горизанталь жазықтықтағы проекциясының арасындағы бұрышты айтады. Белгілі бағыт ретінде шын меридиан, магниттік меридиан және басқа бір шартты бағыт алынады. Сондықтан азимут шын, магниттік және шартты болуы мүмкін. Ұңғы бір забойлы және көп забойлы болып келеді.Бір забойлы ұңғы деп, тек қана бір оқпаны бар ұңғыны айтады. Көп забойлы ұңғының бір негізгі оқпаны және бірнеше қосымша оқпандары болады. Ол оқпандар белгілі бір тәртіппен не жоғарыдан төмен, не төменнен жоғары бұрғыланады.

Ұңғылардың классификациясы Бұрғылауды қолдану саласы өте кең. Бұрғылау жұмыстарының ең көбі тау-кен өнеркәсібінде қолданылады. Онда бұрғылау пайдалы кен орындарын іздегенде, барлағанда және сол кен орындарын өндіргенде қолданылады. Осыған байланысты бұрғылау ұңғылары атқаратын қызметі бойынша карта жасаушы, структуралық, іздеме, барлау, өндіру, техникалық және т.б. болып келеді.

Карта жасаушы ұңғылар деп, геологиялық карталар жасауға керекті деректер жинауға арналған ұңғыларды айтады.

Структуралық ұңғылар тиімді свиталардың структурасын көрсететін маркалық горизонттардың деректері арқылы, структуралық ұңғылар карталар жасау үшін бұрғыланады. Кейбір жағдайларда структуралық ұңғылар кен орындарын іздеу үшін де бұрғыланады. Ондайда бұрғылау барысында кездескен тиімді горизонттарға зерттеулер жүргізіледі. Мұндай ұңғылардың тереңдегі 300-500 метрден 2000 метрге дейін болады.

Іздеме ұңғылар геологиялық іздеме жұмыстар жүргізіліп дайындалған
учаскелерде жаңа кен орындарын ашу үшін бұрғыланады.

Барлау ұңғылары кен орны барлығы анықталған учаскелерде, сол кен орнының өндірістік категориядағы қорын дайындау үшін және оны өндірудің жобасын жасау үшін бұрғыланады. Бұл ұңғылардың негізгі мақсаты кен орнының кемерін анықтау және осы кен орындарының жаңа горизонттарын барлау болып табылады.

Өндіруші ұңғылар сұйық, газ тәріздес пайдалы қазба және минералдық кен
орындарын аршу және өндіру үшін бұрғыланады.

Ыманы жуу

Ұңғыларды бұрғылағанда жыныс талқандаушы аспаптар ұңғы түбіндегі тау жыныстарын талқандайды. Осының әсерінен ұңғы забойында бұрғылау ұнтақтары (шлам) пайда болады. Егерде мұндай ұнтақтарды дер кезінде ұңғыдан жер бетіне көтермесе, олар көбейіп ұңғыны тереңдетуге кедергі жасайды, ал кейбір жағдайда апатқа әкеліп соқтырады. Сонымен қатар жынысталқандаушы аспаптардың кескіш ұштары бұрғылау процесі жүріп жатқан кезде тау жыныстарымен үйкелісу салдарынан қызады, сондықтан оларды салқындату қажет. Осы айтылған жұмыстарды орындау үшін ұңғыларды бұрғылап жатқан кезде оларды үздіксіз жуып немесе үрлеп тазалап тұру керек. Сонымен ұңғыны жуу немесе үрлеу деп ұңғының түбіндегі Ұңғыларды жуу әдістері тура, кері, құрастырылған және ұңғының түбінің маңындағы жергілікті жуу болып төртке бөлінеді. Ұңғыларды тура әдіспен жуғанда ( 40а- сурет), жуу сұйығының ағыны жуу насосы арқылы айдағыш түтікке беріледі де, одан әрі сальник арқылы бұрғы құбырлар тізбегінің ішімен өтіп, ұңғының түбіне жетіп ондағы талқандалған тау жыныстарын ұңғы қабырғалары мен бұрғы тізбегінің арасындағы сақиналы саңылаумен жоғары көтереді. Ұңғыларды кері әдіспен жуғанда ( 40 б - сурет), жуу сұйығы насостың күшімен бұрғылау тізбегі мен ұңғы қабырғалары аралығындағы сақина тәрізді саңылау арқылы ұңғының түбіне жетіп, талқандалған тау жыныстарын

Өндірісте тура жуу әдісі өте жиі қолданылады. Өйткені бұл әдіс кері жууға қарағанда ұңғының қабырғасының құлауына кедергі жасайды, содан соң жуу сұйығын ұңғыға жіберу үшін оның сағасын бекітудің және герметизацияның қажеті жоқ. Тура жуудың бір кемшілігі бұл әдіс ұсақталған, жарықшақтары көп және ерігіш тау жыныстарында керн шығымын өте төмендетіп жібереді. Сондықтан керн шығымын көбейту үшін кері және қосарлас жуу әдістері қолданылады.Қосарлас жуу әдісінде ( 40 в - сурет) жуу сұйығы колонкалық құбырға дейін тура әдіспен жіберіліп, одан кейін яғни ұңғы түбіне жақын аумақта кері әдісті пайдаланады. Ол үшін эжекторлы немесе эрлифті снарядтар, пакерлер және батырылмалы насостар қолданылады.

Ұңғы түбі маңындағы бұрғы сұйығының шыр айналысын туғызатын бұрғылау әдісі, яғни жергілікті жуу әдісі насоссыз бұрғылау кезінде жиі қолданылады. Ол үшін жуу сұйығы ретінде ұңғы ішіндегі жер асты суларын немесе арнайы жоғарыдан құйылған жуу сұйығын пайдаланады. Ұнғы түбінде жуу сұйығының тұйық шырайналма қозғалысы болу үшін арнайы нососсыз бұрғылауға арналған аспаптар қолданылады. Ұңғыны жуудың қандай түрі болса да жуу сұйығының шыр айналымына, тау жыныстарының физико -механикалык қасиеттері, мұнай мен газ және жер асты суларының мөлшері, ағу жылдамдығы, қысымы, температурасы, және т.б. жағдайлары өте үлкен әсер етеді. Мысалы, мұнай мен су атқылаушы ұңғыларда жуу сұйығының шыр айналымы толығымен бұзылады, ал жоғары температуралы ұңғыларды бұрғылағанда, жуу сұйығы тек қана өз қасиеттерін жойып қоймай, әсіресе жуу

Жуу агенттерінің түрлері, атқаратын міндеттері және оларды қолдану аймақтары. Тау жыныстарының физико-механикалық ерекшеліктеріне және бұрғыланатын ұңғылардың мақсаттарына байланысты өндірісте әр түрлі жуу сұйықтары қолданылады, олардың негізі ретінде:

а) су;

б) сулы ерітінділер;

в) сулы дисперстік жүйе негізінде:

- саз балшық, бор, сапрофель, торф және құрастырылған ертінділер,

- сұйық дисперсиялық фазалар (эмульсиялар),

- ұнтақталған тау жыныстарынан пайда болатын жуу сұйықтары (табиғи

жуу сұйықтары),

г) негізі көмірсутекті дисперстік жүйе;

д) қысылған ауа мен газ.

е) полимерлер.

Қазіргі кезде ең көп тараған жуу агенттерінің қатарына су және балшық
ерітінділері жатады.

Жуу агенттерінің атқаратын негізгі міндеттері. Жуу агенттері негізінен төмендегі міндеттерді атқарады:

1. Ұнтақталған тау жыныстарын ұңғы түбінен жер бетіне көтереді.

2. Тау жыныстарын талқандаушы коронкалар мен қашаулардың кескіш ұштарын бұрғылау кезінде салқындатады.

3. Опырылғыш, осал немесе ерігіш тау жыныстарын бұрғылағанда ұңғылардың қабырғаларын бекітіп, оларды құлаудан және сырғудан сақтайды.

4. Мұнай мен газ немесе бірнеше сұлы қабаттарды бірінен – бірін уақытша ажыратады.

5. Тау жыныстарын қосымша талқандайды (гидромониторлы әсер).

6. Бұрғылау құбырларының сыртын "майлап", құбырлармен ұңғы қабырғасы арасындағы үйкеліс күшін және қажалуын азайтады.

7. Ұңғыға түсірілетін түптік машиналардың (трубобур, пневмосоққыш, гидросоққыш т.с.с), механизмдерін іске қосып жұмыс істеткізеді.

8. Барлама ұңғыларды гидротасымалдау тәсілімен бұрғылағанда тау жынысының үлгісін (кернді) жер бетіне көтереді және де басқа міндеттер атқарады.