Колонная головка

 

    1.5-сурет. Терең ұңғымалар үшін арналған бес тұрқылы тізбек басы

 

    Тізбек басының катушкасы мен крестовигі құйылған болаттан, сирек олардың біріктірілген, пісірілген және штампталған тұрқылары мен фланецтері жасалады. Дайындаманы пісірілгеннен кейін оның күштенуін түсіру үшін және механикалық қасиетін жоғарлату үшін термоөңдеуге ұшыратады.Тұрқының ағу шегі 5,0 – 5,5 МПа, салыстырмалы ұзаруы 14–15%, ал ұрылу тұтқырлығы 40 мН   м/м². Тізбек басын дайындау үшін, ауыр жағдайлар жұмыс істейтін, 35ХМЛ төменлегирленген болат қолданылады. Штампталған және соғылған фланецтті және мойынды сәйкесінше 35ХМ, 40Х болаттан жасайды.

    Өткен ғасырда  шығарылғын  тізбек бастары мен бөлшектері, көбінесе заводтарда жасалмаған бөлшектердің өлшемдері әртүрлі болған. Бір жүелілік болмаған. Әлі күнге дейін әртүрлі өлшемдегі тізбек бастарының он мыңдаған түрлері өндірісте қолданылып жүр.

    Тізбек басы  бөлшектерінің қосылыс жерлерінің  өлшемдері әртүрлі болуның себебінен  әртүрлі аавриялар болады. Осыған  байланысты букіл әлемде және  біздің елімізде тізбек басын  шығаруды белгіленген тәртіпке  қойды.

    ГОСТ 26-02-775-73 сәйкес «Тізбек басы. Типі және негізгі параметрлері» бір фланецті тізбек басын үш конструктивті түрде дайындалады:

    - шегендеуші тізбекке тұрқыдағы ішкі резьба арқылы қосылу.

     - шегендеуші тізбеккке тұрқыдағы сыртқы  резьба арқылы қосылу.

     - шегендеуші тізбеккке дәнекерлеу арқылы қосылу.

Бұл стандартпен тізбек басының келесідей жұмыс қысымына арналған: 14, 21, 35, 70, 105 МПа. Жұмыс қысымы 35 МПа дейін болғанда, сыналу қысымы 2р_жұм, ал 35 МПа жоғары 1,5р_жұм қолданылады.

    Екі фланецті тізбек басы төмендегі тұрған тізбек басына орнатылады. Бұл  сынада немесе муфтада орналасқан шегендеуші тізбектің асқыштығын қамтамасыз етеді.

    Тізбек байланыстарының  негізгі параметрлері:

- байланысатын тізбектердің  саны;

- олардың диаметрлері;

- тізбек байланысының  тұрқысы қабылдай алатын қысым;

- қоңырсалқын немесе  салқын макроклиматтық аудандарда  орналасқан ұңғылар үшін;

- ингиберленбеген жұмыс  ортасы 6 % дейін және ингиберленген жұмыс ортасы 25 % дейін құрамында күкірт сутек және көміртегі газы бар ұңғымалар үшін орындалған коррозияға бейімді К2, К2И, К3   орындалады.

    Тізбек байламасын  белгілеу үшін арнайы шифрлеу  қабылданады. Тізбек орамасының  толық шифрлеу әдісі шартты түрде мынадай болады: ОККХ – Х₁ – Х₂ Х₃ Х₄ Х₅, мұнда ОК – тізбек орамасының жабдығы; К – сыналы асқыш; Х – тізбек саны; Х₁ – жұмыс қысымы; Х₂ – пайдаланушы тізбектің диаметрі; Х₃ – бірінші аралық тізбектің диаметрі; Х₄ – бағыттаушы диаметрі; Х₅ – коррозияға төзімділігінің орындалуы.

    Мысалы, екі  шегендеу тізбегін сыналы асқышпен ұстау тізбек басы жжабдығы,  пайдаланушы тізбегінің диаметрі 168 мм, аралық тізбегінің диаметрі 245 мм, бағыттаушының диаметрі 324 мм, ингиберленген жұмыс ортасы 6 %  дейін құрамында күкірт жіне көміртегі газы бар орталар, үшін белгіленуі мынадай болады ОКК2-168×245×324К2.

    Ұңғымаларды бұрғылауда қабылданған технология бойынша лайықта қашаулар қолданылады. Қашаулардың өлшемдері тізбек басы тұрқысының ысырылған өлшемдеріне қарай анықталады. Қашау үшін денедегі ысырылған өлшем сыналы асқыштар конструкциясына ықпал жасайды. Сыналы асқыштарды  тұрқаға отырғызу үшін тізбек басының тұрқысы конустық немесе цилиндрлік ысырма  ретінде орындалады. Сыналы асқыштар екі конструкциялы етіп дайындалады. Олар аралық втулкалы және аралық втулкасыз болып орындалады (1.6-сурет). Аралық втулкасы бар сыналы асқыш тұрқысы  арқылы қашаудың үлкен өлшемдерін өткізуге рұқсат етеді. Ол екі тұрқылы втулкалдан тұрады 1, екі жартысақинадан 4, тұрқылы втулканы ұстау үшін және шектегіштен 2 тұрады.

    1.6-сурет. Аралық втулкасы бар сыналы ілгіш                        

 

    Аралық денелі  втулкасы жоқ асқыштар және  алмалы – салмалы секциядан  1, екі сухарямен байланған 2, сыналырдың орнында орналастыралған (1.7-сурет). Сухари сыналармен болттар арқылы қосылады 3. Басқа осы екі сынаға екі жағалар дәнекерленеді 6, олар болтпен 5 және гайкамен 4 қосылады. Осы құрылғы арқылы сыналы асқыш бір бүтінге біріктіріледі, бұл шегендеуші тізбектің дәл ортада құруын қамтамасыз етеді.

 

 

    1.7-сурет. Аралық втулкасыз  сыналы ілгіш

 

    Сыналы асқыштардың  конструкциясы шегендеу тізбегі  және қайта лақтыру жабдығының  айналма қимасы арқылы өтуге  істелген. Асқыштардың мотаждалуын  жеңілдету мақсатында екі рымболт алдын ала ескерілген. Шегендеу тізбегін  түсіру кезінде, сыналы асқыштардың тістері автоматты түрде тібеккке енеді.

    Цементтеу кезінде тізбек сыналарға жүктеледі. Сонда циркуляция тізбек басы бүйірінде орналасқан бұрғыштар арқылы іске асады. Цемент ерітіндісінің циркуляциясы үшін қайтатастау жабдығының крестовигі арқылы жүргенде шегендеу тізбегінің құбырлары спайдер мен элеваторға ілінеді.

    Тізбекаралық  кеңістіктен сағаға дейін  цементтеу кезінде тізбек сынаға жүктеледі. Ал тізбекаралық кеңістіктен сағаға дейін жетпей цементтеу  кезінде, тізбекті сынаға жүктеуге дейін  оның керілуін жүзеге асырады. Бұл тізбектің цементтелмеген бөлігінің температураның түсу әсерінен қысымның тізбекке жүктелуінен болатын бұзылу беріктігін болдырмау үшін қажет.

    Тізбекарлық кеңістікті  саңылаусыздандыруды тығыздауыш түйіні атқарады. Ол өзін-өзі тығыздауыш резеңке манжет түрінде орындалып, екі метал сақина арасында қысылады. Резеңке манжет шеттері конустық бүктелген түрі тізбектің ішкі диаметріне, ал сыртқы диаметрі ысырылған тізбек басының тұрқысда керіледі. Осындай үлгіде ол шегендеу тізбегі мен тізбек басы  тұрқысының арасында нығыз орналасуын қамтамасыз етеді.

    Конустық шеттері нығыздалушыбеттерге қысылуын ұңғыдағы қысым жағдай жасайды, бұл өзін-өзі тығыздауын қамтамасыз етеді. Бұл кезде шегендеуші тізбектің массасының бір бөлігін жүктемеге манжет қабылдайды.

    Тізбек басының  конструкциясы тізбекаралық сақиналы  кеңістіктің саңылаусыздануы бұзылған  жағдайда кері клапанда арқылы  арнайы пасталарды, пластиктерді, майлау  материалдарын айдау арқылы қалпына   келтіреді.

    Бір фланецті тізбек басы шығып тұрған кондукторға бұралып кіргізіледі немесе дәнекерленеді, бұл бірінші аралық тізбектің байланысуын және тізбекаралық кеңістіктің саңылаусыз ұстап тұру үшін қажет. Бір фланецті тізбек басы  тұрқысының жоғарғы жағы цилиндрлік және конустық ысырылып жасалу себебі, онда тығыздауыш түйіні мен сыналы асқыштарға арналған.

    Екі фланецті  тізбек басы  бір фланецті тізбек  басының жоғарғы бөлігіне  қондырылып, келесі диаметрі  кіші шегендеу тізбекті байланыстырады және тізбекаралық кеңістікті саңылаусыздануын сақтайды. Екі фланецті тізбек басы тұрқысының жоғарғы жағы цилиндрлі және конусты ысырылған,  бұл қашау үшін    алыбалы бағыттауышты және тығыздауыш түйінін орналастыруға арналған.

    Шегендеу құбырларын байланыстыратын тізбектің жоғарғы жағындағы бағыттауыш қашаудан немесе көтеріп-түсіру операцияларын орындайтын жабдықтардан  зақымдалуын сақтайды.

    Тізбек басы фланецтерінде  орналасқан тығыздағыш түйіні сақиналы кеңістіктің саңылаусыздығын сақтап қана қоймай, фланецті байланыстарды суды қысыммен айдау арқылы тексеріп, бұл қысымның соңғысына әсерін азайтып, оның сенімділгін жоғарлатады.

    Екі фланецті тізбек басында бір фланецті тізбек басы сияқты бүйірінде екі бұрушымен шығарылады, оның біреуінде қасым бақылауыш манифольд орналасса, екіншісінде – бітеуіш орналасады (резевр).

    Ұңғы сағасына әрбір тізбек басын жүйелі қондырылуы шегендеу тізбегін түсіріп цементтеуге байланысты. Тізбек басы  қабаттағы максималды қысымға байланысты алынады. Тізбек басына аралық ауыспалы катушка орналасады. Ол кайта лақтыру жабдығының бұрғы еденінен белгілі қашықтықта  орналастыру үшін қажет.

    ОКК типті тізбек басының техникалық сипаттамасы 1.1-кестеде келтірілген. 

    ОКБ типтегі тізбек байланысының конструкциялық ерекшеклігі, оның бір тұрқысында үш шегендеу тізбігін байлау мүмкіндігінде. Бұл жағдайда бұрғылау аралық пен пайдалану тізбегін бір превенторымен  іске асатын болғандықтан, бұл процесс алдынғыларға қарағанда жылдамырақ болады.

    ОКБ типтегі  (1.8-сурет)  тізбек байламасы келесі түйідер мен жабдықтардан тұрады: тұрқы 13, ниппель резьбасы 12, сына 8, тұрқы ілгіш 7, пакер тығыздағыштары 4, 6 және 11, пакер сақинасы 3, 5 және 10, фонтандық арматураға арналған аудармалық катушка 2, бағыттауыш втулка 1 және манифольд 14.

 

1.8-сурет. ОКБ типті тізбек басы

 

 

    ОКБ типтегі тізбек байламасының шифрлеу жүйесі ОКК типтегідей, бірақ соңында саны бар, бұл сан сына мен муфтаға ілінген шегендеу тізбегінің саны, мысалы: ОКБ2 – 168×245×324УХЛ.

   ОКБ типтегі тізбек байламасының техникалық сипаттамасы 1.2-кестеде, ал тізбек басының техникалық сипаттамасы 1.3-кестеде кетірілген. 

Көрсеткіштер	ОКК1-21-140×219	ОКК1-21-140×245	ОКК1-21-140×273	ОКК1-21-146×219	ОКК1-21-146×245	ОКК1-21-146×273	ОКК1-21-168×245	ОКК1-21-168×273	ОКК1-21-219×324
Байланысытын тізбектің шартты диаметрі, мм	140			146			168   219
	219	245	273	219	245	273	245	273	324
Тібек басының жұмыс қысымы, МПа     аралық (жоғарғы)     аралық (ортаңғы)     төменгі (бірфланецті)	21 ­ -
Жұмыс ортасының температурасы, 0С	120 0С дейін
Климаттық белдеу ГОСТ 16350 – 80	Қоңырсалқын
Тізбек басы жоғарғы фланценің шартты өту жолы, мм     аралық (жоғарғы)     аралық (ортаңғы)     төменгі (бірфланецті)	- - 280
Тізбек байламасының схемасы	№ 1
Тізбек байламасы ілмегінің  типі	Сыналы
Манифольдтағы ілмек типі	Тура ағысты ілмек ЗМС1-65×210
Өлшемдері, мм     диаметрі     ені     биіктігі	545                                      1300               1365 535           535
Массасы, кг     жинағанда     толық комплектісі	465 530 485 550
Ұңғыма ортасы	Коррозиялық орта  (мұнай, газ, газ  конденсаты, жуу сұйығы, цемент ерітіндісі, бұрғыланған тау жыныстары, су және оның қоспалары)

    1.1-кесте

    Тізбек байламасының техникалық мінездемесі

Көрсеткіштер

ОКК1-35-140×219

ОКК1-35-140×245

ОКК1-35-140×273

ОКК1-35-146×219

ОКК1-35-146×245

ОКК1-35-146×273

ОКК1-35-168×245

ОКК1-35-168×273

ОКК2-21-140×219 ×299

ОКК2-21-146×219 ×299

ОКК2-21-168×245 ×324

ОКК2-21-178×245 ×324

Байланысытын  тізбектің шартты диаметрі, мм

140                      146                168         140       146       168       178

219                  245 219  245  273  219   245   273   245  273          299                   324

Тібек басының жұмыс қысымы, МПа   аралық (жоғарғы)   аралық (ортаңғы)   төменгі  ( бір   фланецті)

35                                                          21                                  -                                  -                                                           21

Жұмыс ортасының температурасы, 0С

+120 0С дейін

Климаттық белдеу ГОСТ 16350 – 80

Қоңырсалқын

Тізбек басы жоғарғы фланценің шартты өту жолы, мм   аралық (жоғарғы)   аралық (ортаңғы)   төменгі  (бірфланецті)

-                                                           280                                  -                                                            -                                280                                                        350

Тізбек байламасының схемасы

№ 1                                                         № 2

Тізбек байламасы ілмегінің  типі

Сыналы

Манифольдтағы ілмек типі

Тура ағысты ілмек ЗМС1-65×350 және ЗМС1-65×210

Өлшемдері, мм     диаметрі     ені     биіктігі

585                                                   610                               1340                                                 1365                                 580                                                 1320

Массасы, кг     жинағанда     толық комплектісі

575                                                  1050                                 610                                                  1090

Ұңғыма ортасы

Коррозиялық орта  (мұнай, газ, газ конденсаты, жуу сұйығы, цемент ерітіндісі, бұрғыланған тау жыныстары, су және оның қоспалары)