Тау жынысын талқандаушы аспаптар

МАЗМҰНЫ

Кіріспе

1. Бұрғы қашауларының конструкциясы

2. Бұрғы қашауларының жуу жүйесі

3. Тіректері май толтырылып бекітілген қашауларды қолдану

4. Шарошкалы қашау конструкцияларын тұрақты ережеге бағындыру

Пайдаланыліан әдебиеттер тізімі

КІРІСПЕ

Шарошкалы бұрғы қашаулары шарошкаларының санына қарай бір, екі, үш, төрт, алты және көп шарошкалы болып келеді. Ең кең тараған түрі үш шарошкалы қашауларШарошкалы қашау бөлек секциялардан құрастырылып, қосылатын жерлері пісіріліп ұстатылады

Қашау жасақтары ұңғы түбінде тау жыныстарын бұзу және ұңғы қабырғасын өндеу қызметін атқарады. Жасақтар шарошка бетіне орналасады.

Екі конусты шарошкалар денесі үш конуспен, ал үш конусты шарошкалар төрт конуспен шектелген. Негізгі және кері конустар арасында орналасқан конустар қосымша конустар деп аталынады. Қосымша конустарды негізгі конустан бастап кері конусқа қарай нөмірлейді.

Бұрғылау барысында қашау диаметрінің кішірею шамасын азайту мақсатымен және ұңғы қабырғасы маңындағы тау жыныстарының бұзылуын жеңілдету үшін шеткі шерлерге мұқалу ауданшасының түрі тәрізді тістер ойылуы мүмкін. Бұл тістер «сөрешілері» шарошка кері конусында немесе мұқалу ауданшасы құраушысына қатысты 900 қа ауытқи орналасқан «көлденең» тістер де жатады.

1. Бұрғы қашауларының конструкциясы

Шарошкалы бұрғы қашаулары шарошкаларының санына қарай бір, екі, үш, төрт, алты және көп шарошкалы болып келеді. Ең кең тараған түрі үш шарошкалы қашаулар. 1-кестеде осы үш шарошкалы қашаулардың МЕСТ бойынша шығарылатын түрлері берілген.

1-кесте . МЕСТ 20692-75 бойынша шығарылатын үш шарошкалы қашаулардың түрлері мен өлшемдері

Үш шарошкалы жуу жүйесі гидромониторлы, май толтырылған тіректі қашаулардың қарапайым конструкциясы 1-суретте көрсетілген.

А-тұрық; В- жалғаушы бұранда; Д- жасақтары; Е-тазалау жүйесі;

F- шарошка тіректері; G-май толтырылып бекітілген тірек жүйесі.

1-сурет. Үш шарошкалы қашау конструкциясы

Қашау тіректері. Шарошкалы қашау бөлек секциялардан құрастырылып, қосылатын жерлері пісіріліп ұстатылады. Пісіру жігі 1-суретте 1 санымен көрсетілген. Секция саны шарошка санымен сәйкес келеді. Үш шарошкалы қашау секциясы (2-сурет) цапфамен (2) бітетін аяқтан (1) тұрады. Цапфаға потшипниктер арқылы шарошка (3) орнатылады. Секциялардың өзара орналасу реті әр аяққа фрезерленген екі қырлы бұрыш (4) және құрастырушы штифтар (5) арқылы жалғанады.

1-тірек; 2-цапфа; 3-шарошка; 4- фрезерленген екі қырлы бұрыш; 5-шарошка жасақтары.

2-сурет. Үш шарошкалы қашау секциясы

Қашау жасақтары ұңғы түбінде тау жыныстарын бұзу және ұңғы қабырғасын өндеу қызметін атқарады. Жасақтар шарошка бетіне орналасады.

1. Шарошкалар . Шарошкалар пішіні бір конусты (3-сурет, а) және көп конусты (2. 3-сурет, б) болып келуі мүмкін. Бір конусты шарошка денесі екі конусты беттермен шектелген. Конус (1) негізгі, ал конус (2) кері конус деп аталынады.

Екі конусты шарошкалар денесі үш конуспен, ал үш конусты шарошкалар төрт конуспен шектелген. Негізгі және кері конустар арасында орналасқан конустар қосымша конустар деп аталынады. Қосымша конустарды негізгі конустан бастап кері конусқа қарай нөмірлейді.

Шарошка төмендегідей геометриялық параметрлерден сипатталады: шарошка диаметрі мен $d_{\omega}$ , негізгі және кері конустар бұрыштарымен және биіктігімен $Н_{ш}$ . Негізгі конус төбесіндегі және қосалқы конустарда шірлер орналасады. Шірлерді шарошка төбесінен бастап орыс әріптерімен немесе нөмірлеп белгілейді. Шарошкадағы соңғы шір шеткі, ал қалғандары ортаңғы деп аталады.

Шарошкаларды олардағы бірінші шірдің шарошка төбесіне қатысты орнына және қашау өсіне қарай нөмірлейд. Бірінші шірі негізгі конус төбесі маңындағы кеңістікте орналасқан және ұңғы түбінің ортасын бұзатын шарошка кіші нөмірімен және сол сияқты белгіленеді.

а-бір конусты; б, в- көп конусты

3-сурет. Шарошка пішіндері

2. Б олаттан жасалған фрезерленген жасақтар . Шарошка шірлеріне жасақтар /тістер/ фрезермен ойылады немесе орнатылады. Ойылма тістер ортаңғы шірлерден тойтарылған сыналар түрінде жасалады.

Бұл тістер төмендегідей геометриялық параметрмен сипатталады: ұшы бойынша ұзындығы l, ол шір еніне тең; бастапқы биіктігі $h_{0}$ , бастапы мұқалу мәні в ( lxв тістердің мұқалау ауданшасы) деп аталады. ; үшкірлеу бұрышы 2γ; тістердің шеткі қырларының мұқалу ауданшасына жүргізілген көлбею бұрыштары $\varphi_{1}$ және $\varphi_{2}$ ; тістердің шірдегі орналасу адымы t.

Бұрғылау барысында қашау диаметрінің кішірею шамасын азайту мақсатымен және ұңғы қабырғасы маңындағы тау жыныстарының бұзылуын жеңілдету үшін шеткі шерлерге мұқалу ауданшасының түрі тәрізді тістер ойылуы мүмкін. Бұл тістер «сөрешілері» шарошка кері конусында немесе мұқалу ауданшасы құраушысына қатысты 90 ⁰ қа ауытқи орналасқан «көлденең» тістер де жатады.

Ойылып жасалған жасақтар төзімділігін қамтамасыз ету үшін шарошкаларды легирленген аз көміртекті болаттардан химико - термиялық, өңдеулерден өткізіп барып дайындайды. Тістердің бүйір (1) және сыртқы қырларын (2), сонымен бірге кері конустан калибрлеуші жасақтары (3) қатты түйірлікті релит қорытпасымен балқытып жалатады. Балқытылған кері конус беттерінің салқындауын жеңілдету үшін оларға ойықшалар жасалған.

а-төбе бұрышы сына тәрізді; б-г-тәрізді; в-т-тәрізді; г-п-тәрізді; д- «шеткі» жасақ формасы.

1 және 2- бүйір және сыртқы қырлары; 3-калибрлеуші жасақ; 4-қатты қорытпалы қабат; 5- ойық

4-сурет. Фрезерленген жасақтар

Қатты қорытпадан жасалған жасақтар . Кейбір қашауларда ортанғы және шеткі шірлерге жасақтар ретінде вольфрам - кобальт қорытпаларынан дайындалған тістер қолданылады. Жұмысшы беттерінің түрлеріне қарай «М» және «С» (5- сурет а), сына тәрізді «Г» (5-сурет б) және конусты-сфере тәрізді «К» (5-сурет в ) түрлері шығарылыды. «К» түрінің кейбіреулерінде конустің беттер бірнешеу болып келеді. «М» түрлі тістердің «С»-ға қарағанда жұмысшы бетінің биіктігі үлкен және сына төбесінің бұрышы кіші (γ=60 ⁰ , ал «С»түрінікі γ=68 ⁰ ) .

МЕСТ 860-7б бойынша қатты қорытпадан түрі Г-20 және Г-28 тістерде дайындалады. Г-25 пішінді тістердің жұмысшы беттері төбесіндегі бұрышы 90 ⁰ сына тәрізді етіліп жасалады. Сына ұшы 1 мм радиуспен жұмырланған. Г-26 тістерінің ұшы сфера тәрізді, радиусы цилиндр радиусынан біршама үлкен.

Қатты қорытпадан дайындалған тістер шір ойықтарына сығылып отырғызылады. Тістердің жұмысын жеңілдету үшін шір денесіне шар ойықтар ойылады.

Қатты қорытпадан дайындалған тістерді төмендегідей параметрлермен сипаттау қабылданған: тіс диамерті - Р; жұмыстық үшы; шарошка денесіне қатайту тереңдігі - һ _і ; тістердің шарошка денесінен шығу биіктігі - һ _с , тістердің шарошкада орналасу адымы - t.

Қатты қорытпалы қашау жасақтары ұңғы қабырғасын фрезірлеу және тез тозудан сақтау үшін оның қапталдарына престеп отырғызып, бекітеді (2. 6-сурет) .

5-сурет. Қатты қорытпалы жасақтар

а -жасақтың шарошкаға орналасуы; б- жасақтың шарошка қапталына орналасуы.

1-қатты қорытпалы жасақ; 2-шарошка денесіне орналасу орны; 3-ойық; 4-шарошка қапталдарына орналасу ойықтары.

6-сурет. Қатты қорытпалы жасақтардың шарошка денесіне орналасуы

4. Қакшау тістерінің ұңғы түбін жабу коэффициенті. Тістері ойылып дайындалған қашаулар үшін, ұңғы түбі жабу коэффициенті төмендегі формуламен есептеледі:

$\eta$ _z = $\frac{2\sum_{}^{}l}{Д}$ . (1)

$\sum_{}^{}l$ - қашау шарошкаларындағы барлық шірлердегі тістер ұзындығының қосындысы;

Д - қашау диамеррі.

5. шарошкалардың орналасуы . Шарошкалардың қашау өсіне байланысты орналасуы төмендегі параметрлерімен анықталады:

• шарошка өсінің қашау өсіне қарай көлбеу бұрышымен -ρ0\rho_{0};
• шарошка ұшының шарошка өсінен шығу шамасымен-ff;
• шарошка өстерінің ауытқу шамасымен - (3-сурет а, б) .

Шарошка өсінің қашау өсіне қатысты көлбеу бұрышы, қашау жасақтарының түрімен анықталады, қазіргі үш шарошкалы қашауларда ол бұрыш 51 ⁰ -57 ⁰ 30 арасында алынады.

Шарошка ұшының өсіне шығу мөлшері қашау түрі, өлшемімен анықталады /0-12 мм/ аралығында алынады.

Шарошкалар бір-бірімен 120 ⁰ бұрышпен орналасады, ал қашау өсіне байланысты екі түрлі орналасады:

• шарошка өстері қашау өсінің бір нүктесінде қиылысатын шарошка өстері ауытқымаған қашаулар ( 3-сурет а ) ;
• шарошка өстері ауытқыған қашаулар (3-сурет б) .

I. II. III-шорошка саны; 1-сыртқы шір жасақтары; 2- ортаңғы шір жасақтары; 3- қапталдағы жасақтар; 4- шарошка денесі.

7-сурет. Шарошкалары өздігінен тазаланатын қашаулар

Шарошка өстерін қашаудың айналу бағытына қарай орналастырады. Ауытқу мөлшері 4-10мм шамасында, қашау түрі, өлшемімен анықталады. Шарошка өстерінің ауытқу шамасы 1, 5мм аспайтын қашаулар, шарошка өстері ауытқымаған қашаулар деп саналады. Мұндай ауытқуды технологиялық ауытқу деп атайды. Ол, шарошка өстерінің кері ауытқу жағдайлары болдырмауды қамтамасыз етеді.

Шарошкалардың өзара орналасуына қарай қашаулар екі түрге бөлінеді: шарошкалары өздігінен тазаланатын қашаулар. Бұл қашауларда әр шарошкадағы ортаңғы шірлер, көрші шарошкалар шірлері арасындағы кеңістікке кіріп тұрады. (7-сурет, а, б) . Шарошкалары өздігінен тазаланбайтын қашаулары көршілес шарошкалар нұсқасымен /контур/ қиылыспайды.

2. Бұрғы қашауларының жуу жүйесі

Жуу жүйесі, жуу сұйықтары немесе үрлеу агенттерінің ағынын ұңғы түбінің қажетті бөлігіне бағыттау үшін қолданылады. Ол қашаудың ішкі қуысынан (1), жеткізуші канал (2) бір немесе бірнешеу, шығару тесігінен (3), тұрады (2. 8-сурет) .

Шығару тесіктерінің жуу сұйығын бағыттауына қарай қашаулар төмендегіше бөлінеді:

1. жуу тесіктері ортасына бағытталған қашаулар. Яғни сұйық ағыны ұңғы түбінің ортасына бағытталған.
2. Жуу тесіктері қапталына бағытталған . Сұйық ағыны ұңғы түбінің шетіне қарай, шарошқалар арасына қашау осіне белгілі бір бұрышпен бағытталған . Сұйық ағыны жынысына тікелей әсер етіп, ұңғы түбін тазартуды жақсартады. Қашау тесіктерінен шығатын сұйық ағыны 80м/с-тан асқан жағдайда, ағынның ұңғы түбіне динамикалық әсерінің тиімділігі (гидромониторлық тиімділік) байқалады.

Сұйық ағыны ұңғы түбіндегі тау жыныстарының бұзылуын жеңілдетеді. Мұндай жуу жүйесі бар қашауларды гидромониторлы қашаулар деп атайды. Ағын жылдамдығы 30 м/с асқан кезде қашау тесіктері тез тозады. Сондықтан гидромониторлық қашаулар тесектеріне гидромониторлы торап /ГМГ/ қойылады. Әр гидромониторлық торап құрамына төмендегі үш элемент міндетті түрде кіреді (2. 8-сурет б) : сұғындама (3), тығыздауыш (4), ұстаушы құлып (5) . Алынып-салынбалы сұғындама төзімді берік материалдардан дайындалады. Тығыздауыш сұғындама мен қашау тұрқы арасындағы саңлауды бекіту қызметін атқарады. Ұстауыш құлып сұғындаманы қашау тұрқына бекітіп ұстату үшін қолданылады.

Бұрғы қашауларында гидромониторлық торап /ГМГ/ конструкциясының үш түрі кеңінен қолданылады

1-қашаудың ішкі қуысы; 2-жеткізуші канал; 3-сұғындама; 4-тығыздауыш; 5-ұстауыш құлып.

8-сурет. Шарошкалы қашаулардың жуу жүйесі

3. Тіректері май толтырылып бекітілген қашауларды қолдану

ВИИБТ (Бүкіл одақтық бұрғылау техникасы ғылыми зерттеу институты) мен минхиммаш заводы бірлесе отырып, ГНУ және ГАУ сериялы қашауларын жасап шығарды. ГНУ /2АН/ қашаулары конструкциялық және сапалылығы жағынан СН-26-03-126-69 нормаліне сайкес келеді. Бұл сериямен бұрғы қашауларының кез келген тобы, түрі және модификациясы дайындалады. Олардың ерекшеліктері дайындау технологиясында, тіректер конструкциясы мен олардың элементтерінде. ГНУ сериялы қашаулар роторлық және айналымы төмен түптік қозғалқыштармен, бұрғылауда, орташа, төмен тереңдіктерде /1600-4500 м/ қолданылады.

ГАУ сериялы қашаулар тек роторлық бұрғылауда h=/40-60/ айн/мин/, 4500-7000 м тереңдікте қолданылады. Жуу жүйесі тесіктері бүйіріне бағытталған гидромониторлы, шарошка тіректерін майлау және бекіту жүйесі дербес.

ГАУ сериялы қашау тіректері төмендегі схема бойынша дайындалады: шеткілері радиалды-сырғанау подшипник, ортаңғылары радильді тіректік шарикті подшипник, соңғылары радиалді және тіректік сырғанау подшипниктер.

Бекіту жүйесіне цапфа бойынша отырғызылған резеңке металл тығыздауыш кіреді және тірек қуысындағы май қысымын теңестіруші және түйістіруші құрылғысы бар.

Сынау мәліметтері бойынша ГАУ сериялы қашаулардың ұңғы түбінде жұмыс істеу уақыты 40-100сағ., кейбір жағдайларда 140-170 сағатқа жетеді. Ал ГНУ қашауларыныкі, роторлық бұрғылауда 30-90сағ. Турбобұрғы тәсілінде 20-25 есе жоғары. Роторлық бұрғылаумен қатар ГНУ қашаулары Д2-172М винттік қозғалтқыш, үш секциялы ЗГСШ-195 турбобұрылғыларымен де тиімді қолданылып жүр.

1-резинаметалды тығыздауыш; 2- резиналы сальник; 3-тіректе жасалған арнайы ойық; 4-кері клапан; 5-май жіберуші канал; 6-ұстаушы сақина; 7-май толтырылған резервуар; 8-резина тығыздауыш.

9-сурет. Тіректері май толтырылып бекітілген қашау сұлбасы

4. Шарошкалы қашау конструкцияларын тұрақты ережеге бағындыру

Шарошкалы қашаулар элементтері мен жүйелерінің конструкциялық параметрлері

тау жыныстарының механикалық қасиеттерімен және бұрғылау ережесінің кейбір параметрлерімен анықталады. Бұрғылау жұмыстарында қолданылатын барлық шарошкалы қашаулар мемлекеттік стандарт МЕСТ-20692-75 сай жасалған.

Стандарт бойынша отыздан астам қашау түрлері дайындалады:

а) шарошка саны бойынша:

• бір шарошкалы /І/;
• екі шарошкалы /ІІ/;
• үш шарошкалы/ІІІ/;

б) қашау диаметірі бойынша: 5. 2 -кестеде берілген.

в) тау жыныстарның қаттылығына байланысты ұсынылатын түрі бойынша: 5. 1-кестеде берілген.

г) жуу жүйесі бойынша:

• жуу жүйесі тесіктері ортасына бағыттылған /Ц/;
• жуу жүйесі тесіктері бүйіріне бағытталған, гидромониторлы /Г/;
• үрлеу жүйесі тесіктері ортасына бағыттылған /П/;
• үрлеу жүйесі тесіктері бүйіріне бағытталған, гидромониторлы /ПГ/;

д) шарошка тіректері бойынша:

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс