Штангелі сорапты қондырғының күрылысы
Қондырғы (3-65-сурет) поршенді-2, тербелмелі станоктан- 15, плунжерді (поршенді) тербелмелі станокпен байланыстырып тұратың штангелер тізбегінен-4 және скважина ішіне құйылған сұйықты жер бетіне шығаратың (СКҚ-сорапты компрессорлы құбырлар) құбырлар тізбегінен- 5 тұрады. Электроқозғалтқы 14 редуктор-13 өсіне орнатылған кривошиптің-12 айналуына кызмет етеді және одан әрі балансир-10 шатунының-1І көмегімен арқаны алқа-9 арқылы балансирдің басына ілінген штангілер тізбегінің-4 тік бағытта (вертикалды) жоғарылы-төменді жүріс қозғалысын тудырады. Плунжердің жоғары қарай жүрісі кезінде айдау клапыны-3 жабылады да плунжер үстіндегі сұйық оның жүріс ұзындығы бойымен жоғары көтеріліп үш жақты құбыр-6 (тройник) аркылы жинау тораптарына түседі. Сораптың сорғыш клапыны-1 ашылады да, скважинадағы сұйық сораптың цилиндріне кұйылады. Плунжер мен штангінің төмен қарай жүрісі кезінде сорғыш клапыны-1 жабылады да, сұйык бағанасының әсері құбырларға беріледі. Бұл кезде айдау клапыны-3 ашылады да скважинадағы өнім плунжер үстіндегі кеңістікке қарай ағады. Одан әрі жоғары карай плунжер жүрісінің жаңа циклі басталады.
Штангіні арқанды алкамен-9 жалғастыратың жылтыратылған штоктың-8 жоғарысы-төменді жүріс қозғалысы кезінде саға арматурасын саңылаусыздандыру (герметизаңиялау) үшін сальник-7 карастырылған. Станоктағы күштердің теңсіздігін реттеу үшін тербелмелі-станок балансирлі-16 және роторлы-17 жүктермен теңгеріледі.
Егерде газ бен сұйықтың шығып кетуі болмаса, онды плунжердің жүріс ұзындығы мен жылтыратылған штоктың тепе-теңдік жағдайында сораптың теориялық тәуліктік сұйық бергіштігі Qt плунжердін жоғары қарай жүріс кезіндегі көлеміне тең.
мұндағы: Ғ-плунжердің ауданы; S-жылтыратылған штоктың жүріс ұзындығы; n-минуттағы тербеліс (жұріс) саны
\
1440-тәуліктегі минут саны. Сораптың нақты бергіштігі (2 әрдайым төмен болады, өйткені жылтыратылған шток пен плунжердің жүріс ұзындыктары бірдей емес, сондықтан сорап цилиндрі мен плунжері арасындагы саңылау арқылы сұйықтың шығып кетуі туындайды, цилиндрге сұйық пен бірге газ сорылады және құбырлардың бұрандалы байланысқан жерлерінде мұнай мен газдың шығып кетуі мұмкін, яғни
мұндағы: б=Q/Q – сораптыц бергіш коэффициенті (әдетте б 0 ден 1-ге дейін өзгереді).
Сораптың бергіштігі бірнеше жүзден 5-6 м3/төу дейінгі кең аралықта өзгеріп отырады. Плунжердің диаметрі 28-ден 120 мм дейін, ал жылтыратылған штоктың жүріс ұзындығы 0,3-тен 6 м дейін, жүріс саны минутыңа 1-ден 15-ке дейін өзгереді. Кәсіпшілік жағдайында сораптың қылыпты жұмысы кезінде, әдетте б<0,7-0,8 болады (б-сораптың бергіш коэффициенті), егер сұйықтың шығып кетуі аз шамада болса да. Бұл негізінен сораптың сұйықпен бірге газды соруына байланысты және плунжердің жүріс ұзындығынын жылтыратылған шток жүрісіне сәйкес келуімен түсіндіріледі. Плунжер астыңа енген сұйық көлемінің Vж, плунжердің жоғары қарай жүрісі кезіндегі үстіндегі сұйықтың келеміне V қатынасы сораптың сұйыққа толу коэффициенті деп аталады
Егер сұйықгың құрамында газ мөлшері көп болса (сорапқа негізінен газ енеді), онда сораптың сұйыққа толу коэффициентінің аз мөлшері әсерінен сораптың бергіш коэффициенті Д, төмен болады. а-ны (сораптың бергіш коэффициенті) ұлғайту үшін, сорапты динамикалық деңгейдің астына, құрамында еркін газ мөлшері аз аймаққа батыра отырып, оның қабылдау аузындағы қысымды көбейтеді немесе сораптың қабылдау аузында газ айырғыштары орнатылады, ол өз кезегінде сұйықтан газды айыра отырып және оны құбыр аралық (сақиналы) кеңістікке бағыттайды. Плунжердің жүріс ұзындығын арттыра отырып сораптың сұйыққа толу коэфффициентін Д, өсіруге болады. Бұл коэффициентке жылтыратылған шток пен плунжердің жүріс ұзындықтарының сәйкессіздігі елеулі түрде әсер етеді. Бұл сораптың жұмыс үрдісі кезіндегі штангі мен кұбырдын деформациясына (созылу мен қыскару) байланысты.
Билет № 19
1. Газ ұңғымаларыныңмұнайұңғымаларынанайырмашылығы Газ жəне газ конденсаттыұңғымалардыңконструкциясыжəнеқұрылғысымұнайұңғыларынаұқсас, оларфонтандыəдiспенигеріліппайдаланылады. Екiжағдайда да ұңғымаларқұрылғысысүзілуаймағынадейiнтүсiрiлгенкөтергiшқұбырларколоннасынанжəнефонтандыарматурадантұрады. Соныменқатар, газ жəнемұнайдыңқасиеттерiнiңəртүрлiболуынабайланысты, олардыңұңғымаларында да айырмашылықтар бар.
– Газдың тығыздығы жəне тұтқырлығы мұнаймен салыстырғанда жүз жəне мың есе төмен;
– Газдың қозғалу жылдамдығы мұнайдан 5-25 есе жоғары. Газ ұңғымасындағытүпқысымы,сағасықысымынасəйкесжоғарыболады;
– Газды өндiру тек фонтанды əдiспен жүзеге асырылады;
– Кейбiр кен орындардағы газ құрамында көптеген агрессивтi компонеттер болады (күкiртсутек жəне көмiрқышқыл газ).
Сондықтан газ ұңғымаларында олардың құрылғысының саңылаусыздық жəне коррозиядан сақтау қасиеттерiне сұраныс жоғары болады. Ұңғыманыңконструкциясыгаздыңқұрамына, пайдаланужағдайынатəуелдi, сондықтаноларкондукторданжəнефонтандықұбырдантұратынбiрколонналынемесекөпколлоналы, яғникүрделiболыпбөлiнедi. Тереңорналасқанқабаттарғабұрғыланғанұңғымаларда, олардыңжоғарыөнiміндеқұрамындакоррозиялықкомпоненттер (H2S-күкiртсутек, CO2-көмiрқышқыл газ, меркаптандар) болады. Соныменқатар, бiрұңғыманыпайдалануарқылыбөлекекiөндiрiстiкобъектініқатаригеруүшінжəнепайдалануколонналарын, фонтандықұбырларколоннасынсақтауүшiн, ұңғымаоқпаныныңтөменгiжағынжабатыннемесеекi объект арасынбөлетінмықтыорнатылғанпакерменжабдықталады.
Бос тау жыныстар түрлерiн ашқанда қолданылатын сүзгілер, құрылғының күрделiлiгiнiң себебiне жəне сенiмсiз жұмыстарға байланысты сирек қолданылады. Шоғырланғанжыныстыңқабат-коллекторларыныңбұзылуынабайланыстықабатқаəсерететіндепрессиянытөменгікүйдеұстайды.
Газ ұңғымаларын пайдалануда көбінде төрт желісті (крест пішінді) арматураны қолданады, олар қолдануға өте ыңғайлы. Арматурадағы ниппельдер мен бұрандаларға қысым өлшеу үшiн манометрлер қосады, ал газды шығару желісінде – термометрлер үшiн қалталар болады. Бұлардың барлығы гидраттар шөгіндісін түзудi жəне коррозияның белгілерін хабарлауға мүмкiндiк беретiндей етiп қоршалады, сонымен қатар жөндеу жұмыстарын жүргізіп уақытында үрлеуге мүмкiндiк беру керек.
Фонтанды құбыр диаметрiн анықтағаннан соң пайдалану құбыр тізбегінің өлшемiн (диаметр жəне ұзындық), кейiн барлық ұңғымалардың өлшемiн айқындайды. Ұңғымалардың iшкi диаметрiн муфтаның немесе фонтанды құбырдың шеттерiнiң диаметрiнен 20 мм-ге жоғары деп қабылдайды. Фонтанды құбыр тізбегінің диаметрiн төмендегі жағдайларды ескерiп анықтайды:
1) конденсат жəне су бөлшектерден ұңғыма түбін тазалауды қамтамасыз етуді;
2) қысымды төмендеуін жоғалтуды.
Ұңғымаларда агрессивтi компоненттер жəне жоғары қысымдар болуында, пакерлер мен əртүрлi маңызы бар клапандарды қосатын жер асты комплекстерiн қолдануға болады. Бұл пакерлер мен клапандар – құбырлық кеңiстiк пен фонтанды құбырлар арасындағы байланысты туғызатын немесе жоятын құрылғы. Өндiрiстiк тəжiрибеде тереңге түсірілетін клапандар қолданылады, олардың құрылымы келесiдей:
1) Механикалық əсер етушi клапандар. Оны ашу үшiн, ұңғымаға құбырдан сұйықтық клапаннан шығуына дейiн ашық ұстап тұратын құрылғыны түсiредi. Оны төмен түсірген сайын, ол құрылғы келесi клапандарға дейiн ашық ұстайды. Кейiн құрылғыны жер бетіне шығарып, ұңғыманы керектi режимде пайдаланады.
2) Гидравликалық əсер етушi клапандар, құбырлық кеңiстiкпен фонтанды құбыр арасындағы қысымның аса төмендеу үрдісіне негiзделген.
2. Ұңғыны аяқтау және күрделі жөндеу жұмыстарды жүргізу жартылай батпалы қондырғысы арқылы жүргізіледі және техникалық қызмет көрсету сүңгуірлердің (водолаз) немесе робот монипулятордың көмегімен жүзеге асырылады. Құрғақ жүйе алғашында «KAN OCEAN» фирмасы арқылы тағайындалған. Бұл жағдайда ұңғылардың сағалық қондырғылары атмосфералық ауамен толтырылған камерада орнатылады. Бұл жүйенің бір артықшылығы өте терең тереңдікте (800 – 900 м) қолданылу мүмкіндігінде.
Ұңғымада күрделі жөндеу жұмыстарын жүргізудегі көп еңбекті қажет ететін және қиын жұмыстар, ол ұңғыма түбіндегі апаттар мен қиыншылықтарды жою жұмыстары.
Пайдалану ұңғымаларындажиі кездесетін апаттардың түрінемыналар жатады:
- екі қатар СКҚ – ның металл сальникпен немесе ұңғыманы пайдалану процесінде қалыптасқан құмды тығынмен қысылып қалуы;
- СКҚ – ның бір және екі қатарының ұшып кетуі;
- тереңдік сораптарымен, штангамен (немесе штагасыз) жабдықталған сору құбырларының ұшуы;
- батырмалы электр сорабының ұңғымада қалып қоюы;
- ұңғымаға бөлшек заттардың құлауы немесе қалып қоюы.
Қысылып қалған құбырларды жоғары көтеру.Әдетте тығынмен құбырдың төменгі бөлігі қысылып қалады. Кей жағдайда пайдалану ұңғымасының жоғарғы бөлігінде бұзылу салдарынан қысылып қалу жағдайы кездеседі.
Құбырларды қысылып қалу жағдайынан босатудың бір әдісі - әрлі берлі жүру. Әрлі – берлі жүруді құбырлар тізбегін керу арқылы жүргізеді. Керу кезіндегі жүктеме осы құбыр диаметріне арналған ажырау шарттарынан 60-70% төмен болуы керек. Бұл құбырлардың үзіліп кетуінен сақтайды.
Бұл процесті бірқалыпты жүргізген дұрыс, жүктемені әрбір 0,3-0,5м сайын қосып отыру керек. Керудің ұзақтығы түсірілген құбырлардың лифтік сұлбасына, ұңғыма тереңдігіне және қысып қалу сипатына байланысты болады. Жоғары көтеру техникасы төмендегідей түрде жүргізіледі. Мөр көмегімен құбырлардың орналасуын және ұштарының жағдайын анықтайды. Мөр – тұрқы төменнен және жанынан 8-10 мм қалыңдықтағы қорғасын қабықшасымен қапталған металл құрылғы. Тұрықтың центрінде су жүретін ұзына бойы созылған саңылау бар. Мөрдің жоғарғы бөлігінде сарапты – компрессорлық құбырларға немесе бұрғылау құбырына қосылатын бұрандалар орналасқан. Мөрді осы құбырлар арқылы ұңғымаға түсіреді. Аулау қондырғысын түсіру алдында, құбырлардың шетін фрезерлермен тік түсу: фрезер төменге (1-3м-ге) оңай түссе, құбырды аулау құрылғысымен ұстайды.
Құбырдың бүлінген соңын дұрыстаған кезде фрезер құбырдың жыртылған ұштарын қиып тастайды. Бұдан қалған бөліктер магнитті фрезер - өрмекші көмегімен шығарылады. Содан соң фрезер көмегімен бұзылған ұшын түзетуге кіріседі және қалған құбырлар жоғары көтеріледі.
Басқа жағдайларда құбырды, штанганы жоғары көтеру техникасы осы тәртіппен орындалады.
Штангалы сорап құбырлары ұшқан кезде, штангалар оңай майысады, осының нәтижесінде кейде майысқан штангалардың шумағы пайда болады.
Мұндай апараттардан кейін штангаларды көтеру қиынға соғады. Тығыз металл сальнигімен жабдықталған кезде, оны тік төселген фрезер арқылы қиып тастап, артынша аулау құрылғылары арқылы жоғары көтереді