Мнай жне газ ыларын брылау
Жоспары:
1)Брылау тсілдері.
2)ашау жне жуу сйытарды трлері мен таайындалуы
ыларды брылау тсілдері. Брылау тсілдерін тау жыныстарын таландаушы аспаптарды ыларды брылау кезіндегі тау жыныстарына сер етуне арай тмендегідей блуге болады: механикалы, термиялы, физико-химиялы, эжектржалынды т.б. Осыларды ішінен тек механикалы брылау тсілі кеінен олданылады.
Механикалы брылау тсілінде тау жыныстарын таландау ол кші немесе озалтыштардыолдану арылы іске асырылады. Механикалы брылау соылау жне айландыру тсілдері арылы жргізіледі. Соылама брылау тсілі 60 жылдан астам уаыттан бері мнай, газ ндіру саласында олданылмайды. Дегенмен пайдалы азбаларды барлау, инженерлік-геологиялы іздестіру жмыстарында олданылып жр.
Соылама брылау. Соылама брылау тсілдеріні шіннен кзіргі кезде аранды соылама брылау (1.2-сурет) кеінен олданылады. Бры аспабы ашау (1), соы штангасы (2), айырыш штанга (3) жне аранды лыптан (4) трады. Ол ыа мнара (9) амартизаторынан (8), негізгі шыыршы (7) арылы тіп, тегергіш рамасыны (11) керуші (10) жне баыттаушы шыыршытары арылы тетін аспапты аран (5) арылы тсіріледі. Аранны шеті аспапты лебедка (13) барабанына бекітіледі. Тегергіш рамасы шатунды-кривошивтік рылыы (14, 15) арылы лебедка барабаны тежеулі кйіне баыттаушы шыыр (12) осі бойымен тербелмеліозалыса келтіріледі. Тегергіш рамасыны керуші шыыры (10) тмен тскенде аран керіліп, бры аспабы ктеріледі. Ал жоары ктерілгенде аран босап, аспап з салмаымен ы тбіне лап, тау жынысын таландайды. ы тбін цилиндр трізді біркелкі брылау шін, аспапты р соыдан кейін белгілі брыша айналдыра отыру ажет. ы опаны тередеген сайын аран лебедка барабанынан таратылып, ашауды ы тбіне жіберіп отырады. Брылау кезінде тау жыныстарыны жмсаруы шін, ы іші сумен толтырылады. Шылам тыыздыы белгілі бір шлама жеткенде, брылауды тотатып, аспапты лебедкамен ктеріп алып, ы тбін тазартады. Бл желонкалы лебедка барабанына (16) оралан желонкалы аран (6) арылы тсірілетін желонкамен (17) іске асырады.
Аранды-соылама брылау тсілімен тередігі 400-500 метр ылар брылауа болады.
Айналмалы брылау. Мнай жне газ ыларын брылауда тек айналмалы брылау тсілі олданылады. Бл тсілде тау жыныстары ашауа сер етуші остік салма пен айналдыру моментіні серінен таландалады. Остік салматы серінен ашау тау жыныстарына енсе, айналдыру моментіні серімен жыныстарын жарады.
Айналмалы брылау роторлы жне тптік озалтыштармен брылау тсілдері арылы іске асырылады.
1.2-сурет. Аранды соылама брылау схемасы.
Роторлы брылау тсілінде (1.3-сурет) озалтыш (9) уаты лебедка (8) арылы ы саасына орнатылан арнайы айналдыру механизмі ротора (16) беріледі. Ротор брылау тізбегіне жаланан ашауды (1) айналдырады. Брылау тізбегі жетек бырдан (15) жне оан арнайы аударма (6) арылы жаанан брылау бырларынан (5) трады.
1.3 – сурет. Айналмалы бры ондырысыны схемасы.
Тптік озалтыштармен брылау кезінде ашау (1) озалтыш білігіне, ал брылау тізбегі озалтыш (2) трына жаланады. Брылау тізбегі айналмайды, тек озалтыш білігі мен ашау ана айналады.
Айналмалы брылау тсіліні ерекшелігі ашауды жмыс істеу кезінде ыны су немесе арнайы дайындалан ерітінділермен жуу. Ол шін озалтыш (21) арылы жмыс істейтін екі бры сорабы (20), быр жолы (19), тіке быр (17), бры шлангасы (14), вертлюг (10) жне брылау тізбегіні ішіне жуу сйыын айдайды. Бры ашауына жеткен жуу сйыы, оны тесіктері арылы тіп, ы абырасы мен брылау бырлары арасындаы кеістік арылы ктеріледі. Бл жерде науа жйесінде (18) жуу сйыы брыланылан тау жыныстары блшектерінен тазартылып барып, бры сораптарыны абылдау албырларына (22) тседі.
ы тередеген сайын кронблок (суретте крсетілмеген), тл блок (12), ілме блок (13) жне тл аранынан (11) тратын тл (полистпаст) жйесіне ілінген брылау тізбегі ыа жіберіліп отырады. Жетек быр (15) ротора (16) толы енген кезде лебедканы осып, брылау тізбегін жетек быр бойына ктереді де, тізбекті элеватора немесе стаыш саны арылы ротор столына іліп отырызады.
Содан кейін жетек бырды вертлюгпен бірге аытып арнайы дайындаланшуруфа тсіреді. Осыдан со брылау тізбегіне быр жалап зартады да, оны сол быр бойына ы ішіне тсіріп, элеватор немесе стаыш сынаа отырызады, шурфтан жетек бырды шыарып, брылау тізбегіне жалайды да, тізбекті элеватор немесе стаыш сынадан босатып, ашауды ы тбіне жеткізіп, брылауды жаластырады.
Тозан ашауды алмастыру шін ыдан бкіл брылау тізбегі ктеріліп, айта тсіріледі. Ктеріп – тсіру жмыстары тл жйесіні кмегімен іске асырады. Брылау тізбегін ктеруде, оны зындыы бры мнарасыны биіктігіне байланысты секциялара бліп ашады. Ашылан секциялар (свечалар деп аталады) мнара фонаріндегі арнайы подсвечникке орналастырылады.
Тптік озалтыштарды ш трі олданылады. Олар: турбобры, винтті тптік озалтыш жне электробры. ы конструкциясы. ы саасын жуылып, шайылудан сатандыру шін брылау алдында траты тау жыныстарына дейін (4-30 м) баыттау бырын (7) тсіріп, быр сыртын цементтеп бекітеді. бырды жоары шетінен тесік тесіліп, жуу сйыы науа жйесіне тетін металл науа пісіріліп статылады.
Брылау процесін шиеленістіретін трасыз, жмса жарыша жне кеуекті тау жыныстарын брылап (40-400 м) ткеннен кейін осы аралытара кондуктор тсіріліп (3), быр сыртындаы кеістік (4) цементтелінеді.
Кондуктордан кейін жобалы тередікке шиеленіссіз брылап жету ммкін бола бермейді. Мндай жадайларда аралы шегендеу тізтегін тсіріп, цементтеу ажет болады. те крделі брылау жадайларында жобалы тередікке жету шін бірнеше аралы тізбек тсіруге тура келеді.
ыны жобалы тередікке брылап, оан пайдалану тізбегін тсіріпцементтейді. Пайдалану тізбегі бойынша мнай мен газ ктеріледі.
Пайдалану тізбегі тсіріліп, цементтелілгеннен кейін ы саасында шегендеу тізбектері бір бірімен арнайы рылымен байланыстырылады. Содан кейін німді абат тсында пайдалану тізбегі мен цемент тасында перфорациялау арылы тесіктер тесіледі. ыны игеру жне пайдалану барысында сол тесіктер арылы мнай мен газ ыа келіп тседі.
Барлы тау жыныстар ш категорияа блінеді: магмалы, шгінді жне метаморфты. Шгінді тау жыныстар рамына шамамен жер ыртысыны 95% келеді, оларда барлы мнай жне газ кен орындары штастырылан. Осы тау жыныстарды механикалы асиеттері рылымынан минералогиялы рамы, оларды біртекті емес дегейіне байланысты.
Мнай жне газ бырларын салу кезінде мынадай тау жынысын ирату аспаптары олданылады:
• тегіс забойлы ыманы брылауа арналан брылау ашаулары;
• саина забойлы ыманы брылауа арналан брылау басы;
• ыма бойын кеейтуге арналан кеейткіштер;
• брылау коллонасын центрлеуге арналан жне ыма абырасын тзулеуге арналан стабилизаторлар, калибраторлар жне центраторлар.
Тау жынысын бзу рекетіне байланысты брылау ашаулары жне бастары уату - опырып салу (шарошкалы), кесу - опырып салу (лопасты), нтатау - кесу (алмаз типтес).
Шарошкалы ашаулар - ашауды е ке таралан трі. Ол: біршарошкалы, екішарошкалы жне шшарошкалы болып блінеді.
Лапасты ашаулар мынадай трлерге блінеді: екілопасты 2Л, шлопасты нтатап - кесу 3ИР, алтылопасты нтатап - кесу 6ИР, бірлопасты П. Лопасты ашаулар шарошкалы ашаулара араанда оай контрукциялы жне цементтелмеген, жмса, борпылда тау жыныстарын бзу кезінде олданылады. Лопасты ашаулар кбінесе роторлы ашау кезінде олданылады. Бірлопасты ашаулар цементтік тыынды бзуа арналан.
Алмазды ашаулар атты жыныстарды бзуа арналан жне ашауды жасауда баалы алмаз немесе синтетикалы алмаз олданылады.
Жуу сйытарыны атаратын ызметтері. ыларды жуу жне жуу сйытарыны басты міндеттері:
1. ы тбіндегі тау жыныстарын таландау жуу сйытарыны айналу процесіндегі технологиялы міндеттеріні бірі.
2. ыларды жуу міндеттеріні е негізгілеріні бірі ы тбін брыланылан тау жыныстары блшектерінен тазарту жне оларды жер стіне ктеріп шыару. Тау жыныстарыны брыланылан блшектері ы тбінен аншалыты тез тазартылса, бры ашаулары да, соншалыты тиімді жмыс істейді. Бл міндетті орындалу шарты, ы тбін брыланылан тау жыныстары блшектерінен тазартуды екі жолы бар: 1) жуу сйыыны тыыздыы мен тратылыын ктеру арылы; 2) ы тбіне жеткізілетін жуу сйыыны ттыну млшерін сіру арылы. Мны біріншісі тиімсіз, сондытан екіншісі олданылады. Брыланылан тау жыныстарыны блшектері ы тбінен ктерілген бойда, жер стіне шыарылуы тиіс, ы опананда тран жадайда брылау аспабын ажауы немесе олара сальник оралып, сталынып ысылып алуы ммкін.
3.Тау жыныстары блшектерін стап тру абілеті. Бл жуу сйытарыны ажетті технологиялы сипаттамаларыны бірі. сіресе жуу сйытарыны ы ішінде тынышты кйіндегі. Бл міндет жуу сйытарыны статикалы ыысу кернеуі арылы бааланады. Ыысу кернеуіні мні скен сайын блшектер бір орында жасы сталады.
Тау жыныстарыны меншікті салмаы, жуу сйытарынан жоары (лкен), сондытан тау жыныстары бпшектері тмен арай лауа тырысады, блшектер оршаан сйыта жанама кернеу пайда болады.
(5.1)
мнда G – жуу сыындаы блшектерді салмаы;
S – блшектер беттеріні ауданы.
4. абат- ы жйесіне гидростатикалы ысым тепе-тедігін тсіру.
Брылау процесінде ы мен брыланылан абат, ы-абат жйесін райды. Жуу сйыы ы абырасына ысым тсіреді. абаттаы сйы немесе газ ы абырасына абат жаынан ысым тсіреді. Брылау барысында абат ысымы ы шегінде міндетті трде тегерілуі тиіс. йтбеген жадайда абат сыы немесе газ атылап, апат жадайлары болуы ммкін.
абат ысымын ы шегінде екі тсілмен тегеруге болады. ы ішіндегі жуу сйыы бааныны салмаамен немесе ы саасында кері ысым тсіру арылы.
5. ы абырасын опырылып лаудан сатандыру.
Алдыны міндетке сас. ы абырасыны тратылыын амтамасыз етуші бірінші жне негізгі міндет. Ол брылау сйыыны ы абырысына тсіретін ысымы. Екіншісі-бос тау жыныстары райтын ы ыбырасын жуу сйыымен атайту. шінсісі-су суспензиясыны млшері.
6. Бры ашауын, брылау бырларын, гидравликалы ондыраларды салындату-жуу сйыыны арапайым жне тиімді міндеттеріні бірі.
7. Майлау асиеті.
Бл функцияларды рамы жаынан те крделі сйыты ана орындай алады. Ондай сйыты келесі асиеттерге ие болу керек:
а) тиксотропты асиетке ие болып, ыны жуу барысында жеіл жылжымалы болу керек;
б) тау жыныстара атысты ажетті млшерде инертті болып, оларды ерітпей, брыланан блшектерді пептизациясына ммкіндік бертін, ы абырасыны беріктігін тмендетпейтін болуы керек;
в) ажетті кен диапазонда тыыздыты баылауа ммкіндік беруі керек;
г) ы абырасындаы жарышатарды жне кеуектерді тыындау, німді абаттарда сйыты дисперциялы ортасында, сйытыты зіне туін болдырмайтын жа, ткізбейтін абатты рылымдауы керек;
д) брыланан тау жыныстар мен абатты сйытарды серіне сезгіштігі аз болып, арнайы химиялы заттарды аз млшерде осанда ажетті асиеттер алынып тез деуге баынуы керек;
е) температура згеруді кен диапазонында асиеттерін траты сатай алуы керек;
ж) йкелісетін беттерден жылуды алу шін ажетті жылу физикалы асиеттерге жне майлаыштыа ие болуы керек;
з) брыланан тау жыныстары мен абат сйытары компаненттерін тепе-тедікке келтіру ммкіндігі болуы керек;
и) ыда геофизикалы зерттеулер жргізілуін болдыруы керек;
к) олжетіміді жне ымбат емес материалдардан болуы керек.
Жуу сйытарыны топталынуы. Жуу сйытарын топтау, брылау кезінде оларды трлерін тадап алуды жеілдетеді. Мндай жадайдаы анытаушы кезе болып, ертінділерді зіне тн сипаттамалары мен олдану жадайлары саналуы тиіс.
Жуу сыйтары дисперциялы ортаны рамы бойынша ш топа блуге болады.
1. су негізді жуу сйытары.
2. кмірсутек негізді жуу сыйтары.
3. газдар жне газ-жне сый оспалары.
Бл топты расысы з алдына диперстік фаза рамы, коллойдты фракция алу тсілі, оларды деуде олданылатын химиялы реагенттер рамы бойынша шаын топтара блуге болады.
Су негізді жуу сйытарын:
1) су (тщы, теіз суы, тзды);
2) саз балшы суспензиялары;
3) саз балшыты емес тау жыныстарын брылау барысында алынатын табии суспензиялар;
4) гидрогель негізді суспензиялар;
5) эмульция (судаы май).
Кмірсутек негізді жуу сыйтары:
1) газсыздакндырылан мнай жне мнай німдері;
2) кмірсутек негізді кп компонентті ертінділер;
3) инвертті эмульсиялар (майдаы су).
Газдар мен газ-сый оспалары:
1) ауа;
2) табии газ;
3) туман жне кбік;
4) Аэрацияланан су.