 |
|
Шегендеу тізбектері 6 страница
Құбыр ұзындығы оның ұштары арасының ұзындығымен анықталады, ал бұралған муфта болған жағдайда – муфтадан бос шетжақ пен құбырдың қарама-қарсы шетіндегі бұранданың соңғы сызық ізіне дейінгі арақашықтықпен анықталады. Шартты диаметрі 60-тан 102 мм-ге дейінгі бұрғылау құбырларын 6; 8 және 11,5 метр ұзындықпен жасап шығарады, ал шартты диаметрі 114-тен 168мм-ге дейінгі құбырларды 11,5м ұзындықпен жасап шығарады. Құбырлар тобында 25% -ға дейін ұзындығы 8 м., ал 6 м құбырлар 8%-ға дейін рұқсат етіледі. Құбыр қабырғасының қалыңдығы ішкі диаметрге байланысты өзгереді, ол құбырларды ұстау мен қысуға арналған аспаптар мен кілттер тізімін шектеуге мүмкіндік береді.
1-ші және 2-ші түрлі бұрғылау құбырлары өлшемдерінің шектік ауытқуларына байланысты қарапайым және жоғары дәлдікпен жасалатын құбырлар болып бөлінеді. Бұрғылау құбырларының белгіленуіне, шығарылу түрі (В - 1-ші түр және Н - 2-ші түрі); дайындалу дәлдігі (П - жасалудың жоғары дәлдігі); К әріпі - 3-ші және 4-ші типті құбырлар үшін; құбырдың шартты диаметрі; қабырға қалыңдығы; беріктік тобы; стандартының белгіленуі кіреді. Мысалы, 1-ші түрлі бұрғылау құбыры жоғары дәлдікпен жасалған, шартты диаметрі 114мм, қабырға қалыңдығы 9мм, болаттың Д беріктік тобынан жасалған: құбыр ВП-114х9-Д МЕСТ 631-75.
Шеттері шығарылған бұрғылау құбырлары үшін гидравликалық және беріктіктік сипаттармалары бойынша ерекшеленетін үш түрлі бұрғылау құлыптарын шығарады:
ЗН – өту тесігі қалыпты құлып;
ЗШ – өту тесігі кең құлып;
ЗУ – өту тесігі үлкейтілген құлып.
ЗШ түріндегі құлыптар кеңінен таралған. ЗУ түріндегі бұрғылау құлыптары шеттері сыртына шығарылған бұрғылау құбырларында қолданылады. 3-ші және 4-ші типті бұрғылау құбырлары үшін ЗШК және ЗУК (3.3-сурет) түріндегі құлыптар қолданылады, олар ЗУ және ЗШ түріндегі құлыптардан құлыптың ниппелі мен муфтасын бұрғылау құбырымен қосу үшін бұрандалы бөлігін конусты түрде кеулей жонылғандығымен ерекшеленеді. Құлыптарды бұрғылау құбырларына қыздыру әдісімен (қыздыру 400-450°С) бұранда мен тұрақтандырушы белдемшені тарту арқылы бекітеді.
3.3-кестеде 1-ші және 2-ші типті бұрғылау құбырлары үшін (МЕСТ 5286-75) құлыптардың негізгі өлшемдері көрсетілген.
3.3-кесте. Құлыптардың негізгі өлшемдері (мм-мен)
| Түрі мен өлшемі | Құлыптық бұрамдық | Құбыр түрі мен диаметрі | Сыртқы диаметрі D | Өту тесігінің диаметрі | Құлып жиналған күйінде | ||
| 
| Ұзындығы L | Масса, кг | ||||
| 3Н-80 | 3-62 | 1-60 | |||||
| 3Н-95 | 3-76 | 1-73 | |||||
| 3Н-108 | 3-88 | 1-89 | |||||
| 3Н-113 | 3-88 | 1-89 | |||||
| 3Ш-108 | 3-92 | 1-73 | |||||
| ЗШ-118 | 3-101 | 1-89 | |||||
| 3Ш-113 | 3-108 | 1-102 | |||||
| ЗШ-146 | 3-121 | 1-114 | |||||
| ЗШ-178 | 3-147 | 1-140 | |||||
| ЗШ-203 | 3-171 | 1-168 | |||||
| ЗУ-86 | 3-73 | 2-60 | |||||
| ЗУ-146 | 3-121 | 2-102 | |||||
| ЗУ-155 | 3-133 | 2-114 | |||||
| ЗУ-185 | 3-161 | 2-140 |
3.3-сурет. Бұрғылау құбырлары үшін құлыптар
1 – ниппель; 2 – муфта
Бұрғылау құбырларының ішіндегі ең көп қолданылатындары қосылатын шеттері пісірілген ТБПВ түрлі бұрғылау құбырлары (3.4-сурет). МЕСТ 631-75 бойынша шығарылатын құбырларға қарағанда бұл құбырларға құлыптар бұрандамен емес түйістіріліп пісіру арқылы жалғанады.
3.4-сурет. Қосылатын шеттері сыртына шығарылған пісіріп жалғанған ТБПВ түрлі бұрғылау құбырлары
Шеттері пісірілген бұрғылау құбырлары қолайлы гидравликалық сипаттамаларға ие. Пісірілген тігістің беріктігі қалыптандырылғаннан кейін және роликтермен дөңгелектелгеннен кейін құбыр денесінің беріктігіне жетеді. Қосылатын шеттер өсінің құбыр өсіне байланысты ығысуы 0,75мм-ден аспауы керек, ал өстердің қисаюы – 1 метрге 3,5 мм-ден аспауы керек.
ТБПВ типті құбырларды Н504-60 нормалі бойынша жасайды, осыған байланысты құбырлардың орташа ұзындығы L=12,4 және 13,5м; құбырлар диаметрі D =73; 89; 114; 127 және 146 мм. Диаметрлері 114 және 127 мм шеттері пісірілген бұрғылау құбырлары Әзірбайжан құбыр илемдеу және Никопольский оңтүстік құбыр зауыттарында шығарылады.
Жеңілқорытпалы бұрғылау құбырлары шеттері ішіне шығарылған және жеңілдетілген болат құлыптармен қолданылады. Жеңілқорытпалы құлыпсыз бұрғылау құбырлары белгілі, олардың қалыңдатылған шеттеріне құлыпты бұранда кесіледі. Д16-Т құймасынан жасалған бұрғылау құбырларының техникалық көрсеткіштері 3.4-кестеде көрсетілген.
3.4-кесте. Жеңіл қорытпадан жасалған бұрғылау құбырларының сипаттамалары
| Көрсеткіштері | Құбырдың сыртқы диаметрі, мм | |||||
| Қабырға қалыңдығы, мм | ||||||
| Құлып диаметрі, мм | ||||||
| Ішкі диаметр, мм: құбыр құлып | ||||||
| Құбыр ұзындығы, м: құлыпсыз құлыппен | 9,25 | 9,25 | 12,25 | 12,27 | 12,27 | 12,27 |
| Құлып масасымен бірге 1 м құбырдың массасы, кг | 6,8 | 8,4 | 11,0 | 11,8 | 14,4 | 16,5 |
| 3.4-кестенің жалғасы | ||||||
| Рұқсат етілген керуші жүктеме, кН | ||||||
| Рұқсат етілген қысым, МПа: ішкі сыртқы | ||||||
| Рұқсат етілген айналу моменті, кН*м | 6,5 | 12,0 | 20,0 | 26,0 | 32,5 | 38,0 |
Шетел тәжірибесінде құбырлардың коррозиялық-шаршауға төзімділігі мен гидравликалық кедергілерді азайту мақсатында олардың ішкі жағына 0,125 мм қалыңдықта пластмассалық жабын орнатылу енгізілген.
Ауырлатылған бұрғылау құбырлары (АБҚ) қызумен өңделген, қалың қабырғалы, сақиналы қималы құбырлар болып табылады (3.5-сурет). Шаршы қималы ауырлатылған бұрғылау құбырлары, сондай-ақ сыртқы бетін бойлай шиыршық бунақты конструкциясы белгілі.
Ауырлатылған бұрғылау құбырлары ТУ 14-3-164-73 бойынша құбырды қысу мен ұстауды жеңілдететін екі түрі жасалады: ұзына бойына тегіс (3.5,а-сурет) және конусты кеулей жонылған (3.5,в-сурет). Қабырғасының қалыңдығы құбыр шеттеріне құбырды бұрғылау құлыптарымен қосатын бұрандаға ұқсас ірі конустық бұранда кесуге мүмкіндік береді. Қашау үстіндегі АБҚ-ның басқаларынан айырмашылығы екі шетінде де ішкі бұрандасы болады (3.5,б,г - сурет).
3.5-сурет. Ауырлатылған бұрғылау құбырлары
а – аралық; б – қашау үстіндегі; в – аралық кеулейжонылған; г – кеулейжонылған қашау үстіндегі.
Бұрғылау процесінде АБҚ ауыспалы майысатын айналымға ұшырайтындығы белгілі. Ең көп жүктеме құбыр денесіне қарағанда аз беріктікке ие бұрандалы байланысқа түседі. Бұранда ойымындағы күштер топтамасы АБҚ-ның шаршауға төзімділігін төмендетеді. Бұрандадан соң тұрған ойық белдеушені және бұранда ойықтарын роликпен шыңдау АБҚ бұранда бөлігінің шаршаулық беріктігін арттырады.
Бұрғылауда теңгерілген ауырлатылған бұрғылау құбырлары АБҚТ кеңінен қолданылады, олардың тесігін және сыртқы беттерін механикалық өңдейді, соның арқасында тесіктің түзусызықтылығын және оның өсінің бұрғылау құбырының өсімен сәйкестігін қамтамасыз етеді. Осының арқасында құбырлардың беріктік қоры артады және динамикалық жүктемелер деңгейі, айналу кезіндегі соққылауы азаяды. АБҚТ ауырлатылған бұрғылау құбырлары ТУ 39-076-74 бойынша шығарылады (3.5-кесте).
3.5-кесте, АБҚТ техникалық сипаттамалары
| Құбырдың шартты белгіленуі | Сыртқы диаметрі,мм | Бұранданың белгіленуі | Ішкі диамтері, мм | Элеваторға кигізілетін диаметр ,мм | 1 м құбырдың массасы, кг |
| УБТ-95 | 3-76 | - | |||
| УБТ-108 | 3-88 | - | |||
| УБТ-146 | 3-121 | - | |||
| УБТ-159 | 3-133 | - | |||
| УБТ-178 | 3-147 | - | |||
| УБТ-203 | 3-171 | - | |||
| УБТС-120 | 3-101 | 63,5 | |||
| УБТС-133 | 3-108 | ||||
| УБТС-146 | 3-121 | ||||
| УБТС-178 | 3-147 | ||||
| УБТС-203 | 3-161 | 214,6 | |||
| УБТС-219 | 3-171 | ||||
| УБТС-229 | 3-171 | 273,4 | |||
| УБТС-245 | 3-201 | ||||
| УБТС-254 | 3-201 | 336,1 | |||
| УБТС-273 | 3-201 | 397,1 | |||
| УБТС-299 | 3-201 | 489,5 |
3.6-кесте, Қашау диаметрлеріне байланысты ауырлатылған бұрғылау құбырлары диаметрі
| Қашау диаметрі, мм | АБҚ диаметрі, мм | |
| қарапайым бұрғылау шарттарында | шиеленіскен бұрғылау шарттарында | |
| 139,7-146,0 | ||
| 149,2-158,7 | 121(133) | |
| 165,1-171,4 | 133(146) | |
| 187,3-200,0 | ||
| 212,4-228,6 | ||
| 244,5-250,8 | ||
| 3.6-кестенің жалғасы | ||
| 269,9 | ||
| 295,3 | ||
| 320,0 | ||
| 349,2 | ||
| 374,6 және одан жоғары |
3.7-кесте. Шегендеу құбырларына байланысты ауырлатылған бұрғылау құбырларының ұсынылатын диаметрлері
| Шегендеу құбырларының диаметрі, мм | Бұрғылау құбырларының диаметрі,мм | |
| роторлық бұрғылауда | турбиналық бұрғылауда | |
| 140;146 | ||
| 140;146 | ||
| - | 140;146 | |
| - | 140;146 | |
| 406 және одан жоғары | - |
3.2 Құбырлардың бұрандалы байланысы
Құбырлар, муфталар, аудармалар және бұрғылау тізбегінің басқа да элементтері конустық бұрандалармен қосылады, олар цилиндрлік бұрандалармен салыстырғанда бұрғылау шарттары үшін маңызды артықшылықтарға ие. Бұрап шығару кезінде конустық бұранда тудыратын керіліс бұрғылау тізбегінің бөлшектерінің тоғысқан жерлерінің сенімді герметизациясын қамтамасыз етеді. Конустық бұранданы бұрап шығару мен бұрап кіргізу үшін керек айналым саны цилиндрлік бұрандаға қарағанда айқас орамдар санына тәуелді емес
n = (2h+D)/KP, (3.1)
мұнда h – бұранда пішінінің жұмысшы биіктігі;
D – бұрап шығарылған қосылыстың диаметрлік керілісі;
К – бұранданың конустылығы;
Р – бұранда қадамы.
Бұранданың конустылығы мен қадамы артқан кезде бұрап шығаруға кететін айналым саны азаяды. Сондықтан бұрғылау құлыптары және басқа да жиі бұрап шығарылатын және бұрап кіргізілетін бөлшектерде ірі конустық бұранда болады. Бұрап шығару кезінде бұрғылау құлпының ниппелі муфтаға белгілі бір тереңдікке кіреді және осыған байланысты ротор үстелінде ұсталатын бұрғылау тізбегіне қатысты тәл механизміне ілінген свечаның өздігінен центрленуі қамтамасыз етіледі. Қадам мен конустылықтың артуымен іліністегі орамдар санының қысқаратындығын ескеру керек. Бұранда қадамы мен тереңдігінің артуы оның тозуға және жаншылуға төзімділігін арттырады, бірақ бұранда астындағы қиманың азаюына әкеледі.
Конустық бұрандалардың әртүрлі пішіндері болады. Мұнай құбырларында үшбұрыш пішінді биіктік бойынша бұрышы 60°, пішіннің шет жақтарымен қарсыласатын және бұранданың ішкі және сыртқы диаметрлерінің саңылаулары бар конустық бұрандалар кеңінен таралған (3.6-сурет). Трапеция тәрізді және тіректі (упорный) пішінді, бұранданың ішкі және сыртқы диаметрлерімен қарсыласатын және пішіннің бір жағының саңылаулары бар конустық бұрандалардың қолданылуы кеңейіп келеді. Трапеция пішінді бұрандада ірі қадам Р бұранданың азғантай тереңдігімен h1 үйлестіріледі.
3.6-сурет. 1,2-түрлі бұрғылау құбырларына арналған үшбұрышты бұранданың беттік көрінісі
1 – муфта; 2 – құбыр; I – бұранда өсіне параллель сызық; II – бұранда орта диаметрі сызығы.
3, 7-сурет. Әртүрлі бұрғылау құбырларының трапециялық бұрандасы
I – бұранда өсіне параллель сызық; II – құбыр бұрандасының өсі.
Конустық бұрандалардың негізгі есептелетін диаметрлік өлшемдері негізгі жазықтықта беріледі.Негізгі жазықтық деп бұранда өсіне перпендикуляр конус базасынан берілген қашықтықта орналасқан есептелген қиманы айтады. Негізгі жазықтықта конустық бұранда өлшемдері тура сол диаметрдегі цилиндрлік бұранданың өлшемдерімен сәйкес келеді. Конустылық К:
К = (d1- d2) /l (3.2)
мұнда d1, d2 – екі қимадағы бірдей диаметрлер;
l – екі қиманың арасындағы арақашықтық
Конус және бұранда өсі арасындағы бұрышты еңістік бұрыш деп атайды.
Еңістік бұрыш j және конустылық бір-бірімен байланысты, К=2tgj
Бұранда қадамы құбыр бұрандасы және муфта өсіне параллель есептеледі. Бұранда пішіні бұрышының биссектрисасы муфта мен құбыр бұрандасының өсіне перпендикуляр болуы керек.
Құбырлық бұранда пішінінің МЕСТ 631-75 бойынша негізігі параметрлері төменде көрсетілген.
25,4мм ұзындықтағы жіп саны(нитка).....................................................................8
Бұранда қадамы Р,мм................................................................................................3,175
Тереңдік h1, мм..........................................................................................................1,810
Пішіннің жұмыстық биіктігі ...................................................................................1,734
Жұмырлау радиусы, мм:
пішін төбелерінің, r...................................................................................................0,508
пішін ойымының, r1..................................................................................................0,432
Саңылау z, мм............................................................................................................0,076
Конустылық К............................................................................................................1:16
Еңістік бұрыш 
........................................................................................1047'24''
Құбырлық бұранда жалғағыш муфталарда және бұрғылау құлыптарының жалғанатын шеттерінде, бұрғылау құбырларының шеттерінде ойылады. Ауырлатылған бұрғылау құбырларының, бұрғылау құлыптарының ниппельдері мен муфталарының жалғастырғыш шеттерінде, жетекші құбырлардың аудармаларының сыртқы шеттерінде, сонымен қатар қашауларда және ұстағыш жабдықтарда МЕСТ 5286-75 бойынша құлыптық бұрандалар қолданылады. Құлыптық бұранда пішіндерінің негізгі параметрлері төменде келтірілген.
25,4мм ұзындықтағы орам саны(нитка) 5 4 4
Бұранда қадамы Р,мм...........................................................5,08 6,35 6,35
Бұранда конустылығы К.....................................................1:4 1:6 1:6
Тереңдік h1, мм....................................................................2,993 3,742 3,755
Пішіннің жұмыстық биіктігі .............................................2,626 3,283 3,293
Ойымның жұмырлану радиусы r1,мм...............................0,508 0,635 0,635
Төбелердің кесілу биіктігі, мм...........................................0,875 1,094 1,097
Еңістік бұрыш ..............................................................707'30'' 707'30'' 4045'48''
Тұрақтандырушы конустық белдемшелері бар бұрғылау құбырлары үшін ЗШК және ЗУК құлыптары қолданылады, олардың стандартты құлыптармен салыстырғанда бұрандаларының пішін биіктігі 25%-ға және төбелерінің кесілу биіктігі 23%-ға қысқартылған. Осының арқасында бұранданың тозуға төзімділігі және оның қажуға кедергілігі артады. Бұл типті бұранда теңгерілген ауырлатылған бұрғылау құбырларында да қолданылады.
Бұрғылау құбырларын ЗШК және ЗУК (3.3,б-сурет) құлыптарымен қосқанда трапециалы бұранда ТТ қолданылады (3.6,б-сурет), олардың өлшемдері төменде көрсетілген:
Бұранда қадамы Р,мм..................................................................................................5,08
Бұранда конустылығы К.............................................................................................1:32
Еңістік бұрышы 
......................................................................................................0053'42''
Бұранда пішінінің биіктігі һ, мм................................................................................1,90+0,10
Пішін төбесінің алаңының ені b, мм.........................................................................1,99
Ойым алаңының ені b1 ,мм................................................................................... .....2,18+0,05
Пішін төбесінің жұмырлану радиусы,мм........................................................ .........0,3+0,1
Ойымның жұмырлану радиусы,мм.................................................................... .......0,3+0,05
МЕСТ 631-75 талаптарына сәйкес муфталар мен құбырлар бұрандалары мырышталуы және фосфатталуы керек. Құлыптық бұрандалардың тозуын азайту үшін және коррозиялық қажуға төзімділігін көтеру үшін майлауды қолданады, және олардың ішінде ГС-1 және Р-416 майлары тиімдірек.
3.3 Бұрғылау құбырларының материалы
МЕСТ 631-75 бойынша бұрғылау құбырлары мен муфталар механикалық қасиеттеріне байланысты төмендегі беріктік топтарына бөлінетін болаттардан жасалады.
Болаттың механикалық қасиеттері
Болаттың беріктік тобы ...................................................Д К Е Л М Р Т
Уақытша қарсыласу 
, МПа, кем емес.......................630 700 750 800 900 1000 1100