Кіріспе

Жер астындағы ұңғымаларды бұрғылауға арналған интегралды жүйе. Жер бетіндегі, жер астындағы ұңғымаларды ашуға арналған жабдықтар.

Бұрғылау қондырғысы – мұнай, су сияқты ұңғымаларды немесе қазба жұмыстары және басқа да құрылыс мақсаттары үшін жер қойнауына тесіктер ашуға арналған интегралды жүйе. Бұрғылау қондырғылары су, мұнай немесе табиғи газ ұңғымаларын бұрғылауға қолданылатын жабдықтарды қамтитын үлкен құрылымдар болуы мүмкін, ал кейбіреулері бір адаммен қолмен жылжытуға жететіндей кішкентай болып, бұрғылау құралдары деп аталады. Бұрғылау қондырғылары жер астындағы минералдық кендердің үлгілерін алуға, тау жыныстарының, топырақтың және жер асты суларының физикалық қасиеттерін зерттеуге, сондай-ақ жер асты коммуникациялары, құралдар, туннельдер немесе ұңғымалар сияқты жер асты құрылыстарын орнатуға қолданылуы мүмкін. Бұрғылау қондырғылары жүк көліктеріне, тізбектерге немесе тіркемелерге орнатылған жылдам жабдықтар немесе тұрақты құрлықтағы немесе теңіздегі құрылыстар (мысалы, мұнай платформалары, олар бұрғылау қондырғысы болмаса да, көбінесе «теңіз мұнай қондырғылары» деп аталады) болуы мүмкін. Сондықтан «қондырғы» термині Жер қыртысының бетін тесіп өтуге қолданылатын күрделі жабдықтар жиынтығын білдіреді. Кішкентай және орташа өлшемді бұрғылау қондырғылары жылдам болып табылады, мысалы, минералдық іздеу бұрғылау, жарылыс шұңқыры, су ұңғымалары және экологиялық зерттеулерде қолданылады. Ірі қондырғылар Жер қыртысының мыңдаған метр тереңдігіне дейін бұрғылай алады, бұрғылау бітісі арқылы және қабырға аралығы арқылы бұрғылау сұйықтығын (шөкпе) айналдыру үшін үлкен «балшық сорғыларын» пайдаланады, бұл салқындатуға және «ұңғыма қалдықтарын» шығаруға мүмкіндік береді. Қондырғыдағы көтергіштер жүздеген тонна салмақ көтере алады. Басқа жабдықтар мұнай немесе табиғи газды өндіруді жеңілдету үшін резервуарларға қышқыл немесе құмды жіберуге мүмкіндік береді; ал шалғай жерлерде экипаждар үшін тұрақты тұрғын үйлер мен тамақтану орындары болуы мүмкін (экипаж саны жүзден асып кетуі мүмкін). Теңіз қондырғылары жабдықтау базасынан мыңдаған шақырым қашықтықта жұмыс істей алады.

Тарих

XIX ғасырдың соңында ішкі жану қозғалтқыштары ойдағыдай жұмыс істегенге дейін тау жыныстарын бұрғылаудың басты тәсілі – адамның немесе жануардың күші болды. Мұнайды перкуссиялық немесе роторлық бұрғылау арқылы өндіру технологиясының тамыры б.з.д. 100 жылға, ежелгі Қытайдың Хан әулеті кезіне дейін барып жетеді. Олар Сичуань провинциясында табиғи газды алу үшін перкуссиялық бұрғылауды қолданған. Мұнай мен газды бұрғылаудың алғашқы әдістері көрінеу қарапайым болды, себебі оларға бірнеше техникалық дағдылар қажет болды. Оларға ауыр темір ұштар, ұзын бамбук тіреулер, бамбук талшығынан тоқылған берік кабельдер және рычагтар кірді. Ауыр темір ұштар бамбук кабельдеріне бекітіліп, бамбук құрылымдарынан іліндіріліп, екі-алты адамның күшімен қолмен қазылған шұңқырға бірнеше рет көтеріліп, түсірілді. Американдық кәсіпкер Эдвин Дрейк 1859 жылы Пенсильвания штатындағы алғашқы мұнай ұңғымасын бұрғылау үшін ежелгі қытайлық бұрғылау технологиясының жаңартылған нұсқасын пайдаланды. Бұрғылау процесін адамның еңбегінен гөрі кішкентай бу машиналарымен қамтамасыз етті. Алғашқы маңызды өнім – шамдар мен жылытқыштарға қолданылатын керосин болды. Баку маңындағы ұқсас жағдайлар еуропалық нарықты қамтамасыз етті. 1970 жылдары мұнай және газ саласынан тыс жерлерде, лай айналымын қолданатын роликті бұрғыштар бірінші пневматикалық кері айналымды (RC) бұрғыштармен алмастырылды және көптеген жағдайда ескірді, қазір тек басқа әдістерге тосқауыл келтіретін жағдайларда қолданылады. RC бұрғылау бұрынғыдан гөрі әлдеқайда жылдам және тиімді болып шықты, жақсы металлургияның арқасында жақсаруда, мықтырақ, тозуға төзімді ұштарды және жоғары қысымда, үлкен көлемде ауа беретін компрессорларды жасау арқылы тереңірек және жылдамдау мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Алмаз бұрғылау өзінің пайда болуынан бері негізінен өзгермеген.

Мұнай бұрғылау өнеркәсібі

Мұнай және табиғи газ бұрғылау қондырғылары геологиялық қоймаларды анықтау ғана емес, сонымен қатар осы қоймалардан мұнай немесе табиғи газды өндіруге мүмкіндік беретін тесіктер жасау үшін де қолданылады. Көбінесе құрлықтағы мұнай және газ өндіріс алаптарында, құдық бұрғыланғаннан кейін, бұрғылау қондырғысы құдықтан алынып, құдықты пайдалануға беруге арналған, кішірек қызмет көрсету қондырғысы (құрылғы) құдыққа орнатылады. Бұл бұрғылау қондырғысын басқа құдық бұрғылауға босатады, операцияны оңайлатып, сондай-ақ нақты қызметтерді – яғни, аяқтау жұмыстарын және бұрғылауды мамандандыруға мүмкіндік береді.

Тау-кен бұрғылау өнеркәсібі

Тау-кен бұрғылау қондырғылары екі негізгі мақсатта қолданылады: минералдың орналасқан жерін және сапасын анықтауға бағытталған барлау бұрғылау, және тау-кен өндіріс циклында қолданылатын өндіріс бұрғылау. Ашық карьерлерде тау-кенді жару үшін қолданылатын бұрғылау қондырғыларының мөлшері қажетті тесіктің диаметріне байланысты өзгереді және әдетте кішігірім алдын ала жарылыс тесіктері мен ірі өндіріс тесіктеріне бөлінеді. Жер асты тау-кен өндірісі (қатты тау-кен) мақсатына қарай әртүрлі бұрғылау қондырғыларын пайдаланады, мысалы, өндіріс, бекіту, кабель тарту және тоннель салу.

Ұтқыр бұрғылау қондырғылары

Мұнайды барлаудың бастапқы кезеңдерінде бұрғылау қондырғылары көшпелі сипатқа ие болды және бұрғылау тіректері көбінесе орнында салынып, ұңғыма аяқталғаннан кейін сол күйінде қалдырылатын. Көшпелі бұрғылау қондырғылары қазіргі кезде құдықтан құдыққа жылжытылатын, арнайы жасалған және қымбат құралдар болып табылады. Жеңіл бұрғылау қондырғыларының кейбіреулері жылжымалы кран сияқты болып келеді және көбінесе су ұңғымаларын бұрғылауға қолданылады. Ірі құрлықтағы қондырғыларды бөліп, жаңа орынға тасымалдау үшін жүктерге бөлу қажет, бұл процеске апталар бойы уақыт жұмсалуы мүмкін. Кішкентай көшпелі бұрғылау қондырғылары қазба жұмыстарына немесе тікұюға да қолданылады. Бұрғылау қондырғылары үздіксіз спиральді бұрғылау (CFA) қондырғыларынан бастап, карьерлерде тесіктер бұрғылау үшін қолданылатын кішкентай пневматикалық қондырғыларға дейін алуан түрлі болуы мүмкін. Бұл қондырғылар мұнай бұрғылау қондырғыларымен салыстырғанда бірдей технология мен жабдықты пайдаланады, бірақ көлемі шағын. Төменде сипатталған бұрғылау механизмдері қолданылатын машиналар тұрғысынан және бұрғылау кесінділерінің бұрғылау бетінен алынып, жер бетіне қайтарылу әдісі тұрғысынан механикалық айырмашылықтарға ие.

Автоматтандырылған бұрғылау қондырғысы

Автоматтандырылған бұрғылау қондырғысы (АББ) – мұнай және газ өнеркәсібі үшін көлденең ұңғымалардағы ұзын бүйірлік бөліктерді бұрғылайтын, толық көлемді, жерде жүретін автоматтандырылған бұрғылау қондырғысы. 2005 жылдың маусым айында Deer Creek Energy Limited компаниясы – Калгари қаласында орналасқан, құмды мұнаймен айналысатын компания, бумен көмектесетін гравитациялық дренаж (SAGD) жүйесіне арналған, ең бірінші арнайы жобаланған көлбеу автоматтандырылған бұрғылау қондырғысын (ADR), No. 118, пайдалануға енгізді.

Ауыстырмалы бұрғыштар

Бұрғылау шнегі - спираль тәрізді пішінді құрал. Оның негізгі қызметі - жер және басқа материалдарда, сондай-ақ мұз, ағаш сияқты беттерде тесіктер бұрғылау. Бұрғылау шнегінің конструкциясы қандай материалға бұрғылауға арналғанына байланысты, сондықтан бұрғылау шнегінің түрлері әртүрлі. Бұрғылау шнегі әртүрлі өлшемдерде келеді және жер астында 95 футқа дейін тереңдікке дейін тесіктер бұрғылай алады. Олар құрылыс жұмыстарында немесе жеке жобаларда уақытты және күш-қуатты үнемдеуге қабілетті, өте әмбебап құралдар болып табылады.

Бұрғылау бөліктері

Бұрғылау қамыты немесе бұрғылау шнек қамыты – бұрғылау басының ішінде шығарылған материал жиналатын және уақыт-уақыт тесіктен шығарылып, тазартылатын құрал.