77-сурет. Ұңғылардың қисаюы.
а - қатты жынысқа қарай; б— біріңгай жұмсақ жынысты
бұрғылағанда; в — қабаттасқан қатты жыныстарды бұрғылағанда; г -
жыныс қабатымен сүйір бұрыш құрып тік бұрғылаганда
.
Техникалық себептермен ұңғы екі түрде қисаяды, біріншісі ұңғыманы
бұрғылай бастағанда станокқа, оның шпинделіне немесе бағыттағыш құбырға
дұрыс бағыт бермегендіктен. Екіншісіне бұрғылау кезінде бұрғы снарядының
сапасы нашар, конструкциясы дұрыс болмаса, колданылған колонкалы
құбырдың ұзындығы 3 м-ден қысқа болғандағы ұңғыманың қисаюы жатады.
Технологиялық
себептер
бұрғылау
тәсілімен
және
тәртібімен
байланысты. Мысалы, алмазбен бұрғылағанда ұңғылар кебінесе жатықталады
яғни зенит бұрышы өседі, ал ұңғы осінің азимуты оң бағытқа қарай
бұрылады. Жұмсақ жыныстарды бұрғылағанда ұңғыға жуу сұйығы неғұрлым
көп берілсе, соғұрлым ұңғының қисаюы өсе түседі, себебі жуу сүйығы
ұңғының қабырғасын шайып, диаметрін кеңітеді, сондықтан бұрғы өз
бағытынан ауытқып, қисайып кетеді. Бұрғы снарядының үстінен берілетін
осьтік салмақтың мөлшерін шамадан асырып жіберсе, бұрғылау құбырының
колоннасы қисаяды да, өзімен бірге бұрғы снарядын қисайтады, яғни
ұңғының бағытын өзгертеді.
Ұңғыны қисайтпау үшін мына шараларды орындау керек:
1) Станоктың рамасы горизонталь жағдайға келтіріліп, берік іргетасқа
орнатылады. Шпиндельге дұрыс бағыт беріледі және ол мұқият бекітіледі.
251
2)
Бағыттағыш құбырды тура ұңғы осінің бағытымен орнатып, мұқият
бекітеді. Оның башмағы берік жыныстың ішінде цементтеледі немесе
тампондалады.
3)
Жетектеуші штанганы шпиндельдің үстінен 1,5 м-ден артық
шығармайды.
4)
Бұрғылау құбырын шпиндельдің тура ортасынан келтіріп бекітеді.
5)
Бұрғылау және колонкалы құбырлардың қисайғанын пайдалануға
болмайды.
6)
Үлкен диаметрден кіші диаметрге ауысқанда бұрғы снарядының
құрамына бағыттағыш кұбыр кіргізеді.
7)
Ұзындығы 3 м-ден қысқа колонкалы құбырды пайдалануға болмайды.
8)
Ауырлатылған бұрғылау құбырларын ауырлық зіл ретінде жұмсайды.
9)
Шамадан тыс осьтік салмақ жөне жуу сұйығын беруге болмайды. Жұмсақ
жыныстарда мұның маңызы өте зор.
10)
Опырылмалы
жыныстарды
балшық
ерітіндісін
пайдаланып
бұрғылайды.
11)
Әрбір 50 м сайын ұңғының қисаюын өлшеп тұрады.
12)
Ұңғыны колонкалық құбыры ұзын, ниппель дайындамасынан жасалған
қатаң (жесткий) бұрғы снарядымен бұрғылау керек.
13)
Бұрғылау құбырларының тізбегін дұрыс центрлеу үшін олардың
сыртына протекторлар кигізеді.
Ұңғының қисықтығын анықтау және кеңістіктегі орнын білу үшін оның
зениттік бұрышын және азимутын арнайы аспаптармен өлшейді. Ол аспаптар
екі топқа бөлінеді: 1) ұңғының зениттік бұрышын өлшейтін аспаптар; 2)
ұңғының кисықтығын толық анықтайтын аспаптар.
Зенит бұрышын өлшейтін аспаптардың жұмысы үш түрлі принципке
негізделген: 1) плавик қышқылының әдісі; 2) электролиттік әдіс; 3) тіктеуіш
әдісі.
Плавик қышқылының әдісін қолданып зенит бұрышын өлшеу, ыдыска
құйылған сұйық бетінің бір тегіс, яғни горизонталь жазық болатындығына
негізделген. Зенит бұрышын өлшеу үшін асты және үсті тығыз жабылған
шыны түтіктің ішіне оның 1/3 тік көлемін толтырып 20 пайыздық плавик
қышкылының (НҒ) ерітіндісін құяды. Осы түтікті арнайы, саңылаусыз етіп,
металдан жасалған патронның ішіне салады да, ұңғының зенит бұрышын
өлшейтін тереңдігіне жеткізеді, сөйтіп сол қалпында қозғамай біраз уақыт (30
мин-тай) ұстап тұрады. Плавик қышқылының химиялык әсеріне байланысты
шыны түтіктің ішкі беті желініп із қалады. Осы желіну ізінің сызығы арқылы
ұңғының зениттік бұрышын өлшейді.
Ұңғының зениттік бұрышын электролиттік прибормен де анықтайды.
Ол үшін қос өзекті кабельдің көмегімен ұңғының керекті тереңдігіне арнайы
патрон түсіріледі. Оның тап ортасында, осінің бойымен, бетіне алтынның
252
буы жалатылған, мыстан жасалған цилиндр бекітіледі. Ол катод рөлін
атқарады. Патрон ішіне күкірт қышқылы мен спирт қосылған тотияйынның
суға езілген, әлсіздеу ерітіндісін құяды. Содан кейін катодқа мысты отырғызу
үшін гальваникалық батареядан 4—5 в кернеу береді. Батареяның оң
полюсын прибордың тұлғасымен жалғасқан кабель өзегімен, теріс полюсін
цилиндр тәрізді катодқа жалғасқан өзекпен косады. Электролитті аспапты
арнайы лебедка барабанының көмегімен қос өзекті кабельмен түсіреді. Ұңғы
ішінде аспап қисайып кетпеуі үшін оның үстіңгі және астыңғы ұшына
бағыттағыш құбырлар жалғастырады. Бұл әдісте өлшеу жылдам жүреді және
ұңғының керекті нүктесінде ғана катодқа мыс отырғызылады.
Ұңғының зенит бұрышын тіктеуіші (отвес) бар аспаппен де өлшейді.
Аспапты ұңғыға түсіреді де оның тіктеуішін босатады. Сол кезде тіктеуіш тік
бағытты керсетеді, ал аспаптың тұлғасының осі ұңғының осімен параллель
болады. Аспапты көтерер алдында тіктеуішті тұрған қалпында бекітеді. Оны
электромагниттік реленің немесе сағат механизмінің көмегімен орындайды.
Жер бетіне көтерілгеннен кейін аспапты арнайы есептегіш үстелдің үстіне
қойып зенит бұрышының мәнін табады.
Ұңғыны толық өлшегенде, яғни ұңғының азимутын және зенитік
бұрышын қоса-қабат өлшегенде, инклинометр деп аталатын аспапты
пайдаланады. Бұл аспаптардың ең көп таралған түріне Поляков аспабы
жатады (78-сурет). Онымен ұңғы забойының бағытын анда-санда, яғни 20-50
м бұрғылағаннан кейін бақылап тұрады. Бұл аспапты пайдалану үшін
ұңғының диаметрі 75 мм-ден кем түспеуі керек. Аспаптың жұмысы магнит
тілінің және тіктеуіштің бұрылу принциптеріне негізделген. Сол себепті бұл
аспапты магниттік қасиеті жоқ кен орнындағы ұңғылардың қисықтығын
өлшеуге пайдалануға болады. Өлшеуіш элементтердің, яғни магнит тілі мен
тіктеуіштің ұңғымадағы бағыты, механикалық әдіспен сол бойында ұсталып
қалады. Аспап жер бетіне көтерілгеннен кейін магнит тілінің керсетуі
бойынша ұңғының азимутын, ал тіктеуіштің көрсетуімен зенит бұрышының
мәнін анықтайды. Жезден жасалған тұлғаның ішінде магниттік тілі және
сағат механизмі бар прибор екі цапфада /1/ бос айналады. Прибордың
бүйіріндегі қорғасыннан жасалған салмақтың /5/ әсерімен ауырлык центрі
ылғи ұңғының төменгі қабырғасында жатады. Сол кезде бос асылып тұрған
компас /2/ тіктеуіш салмақтың /4/ көмегімен горизонталь жағдайға келеді.
253
Компастың 0—180°-тық сызығы және астыңғы доғасы /3/ ұңғының ең
төменгі келбеулік бағытымен яғни апсидаль жазықтықпен беттеседі.
Прибордың сағат механизмін /6/ ұңғыға түсірерден бұрын белгілі бір уақытқа
белгілеп қояды. Сол белгіленген уақыт біткеннен кейін, сағат механизмінің
кемегімен компастың тілі және тіктеуіш ұсталынып қалады. Сол себепті
белгіленген уақыттың мөлшері аспапты ұңғыға түсіру үшін кететін уақыттан
көбірек болуы керек.Аспапты ұңғыға жез патронның ішіне салып сым
арқанмен түсіреді. Белгіленген уақыт еткеннен кейін, ягни сағат механизмі
жұмыс істеуін токтатқаннан кейін, аспапты жер бетіне көтереді де ұңғының
азимутын және зенит бұрышын анықтайды.
Азимутты магнит тілінің 0—180° сызығынан оңға және солға
бұрылуынан байқайды, ал зенит бұрышының мәнін көрсеткіштің /7/ доға
тәрізді шкаламен түйіскен жерінен табады. Ұңғымға түсірген сайын Поляков
аспабымен бір рет қана елшеу жүргізуге болады.
Ұңғының
азимутымен
зениттік
бұрышын
өлшейтін
бірнеше
инклинометрлер бар (ИШ-2, ИШ-3, ИШ-4, ИІІІ-6 т. б.). Конституциясын
И.В.Шевченко жасаған ИШ инклинометрі магниттік қасиеттері жоқ
ұңғылардың қисықтығын өлшеуге арналған (79-сурет). Оны ұңғыға үш өзекті
каротаж кабелімен түсіреді. Инклинометр ИШ мына бөліктерден тұрады:
конус тәрізді қалпақ/1/, бағана ауыспасы /2/, негізгі кұндақ /3/, өзгерткіш /4/,
тесіктері /5/ бар қоршау /6/ және өзгерткіш /7/. Тесіктер /5/ ерітіндінің
қысымын компенсаторға жеткізеді. Инклинометрдің астындағы өзгерткішке
/7/ қорғасыннан жасалған салмақ ілінеді. Ол аспаптың жылжуын жеңілдетеді.
Инклинометрдің сыртқы диаметрі 62 мм, ал ұзындығы 1,6 м. Аспаптың
78-сурет. Поляков инклинометрі
254
қалпағынан басқа денесі жезден жасалады.Аспатың схемасын қарайтын
болсақ, оның рамасына /7/ азимутты көрсететін компас /4/ және көлбеулік
көрсеткіші тіктеуіш /9/ орнатылған. Рама өз тіреулерінде /2 және 3/ бос
айналады. Раманың айналу осі аспап осімен біріккен. Раманың ауырлық
центрі өз осіне қарағанда алшақтатылған. Сондықтан аспаптың рамасы тік
жазықтыққа әрқашан перпендикуляр орналасады. Ұңғының азимутын
магниттің тілі /6/ көрсетеді. Магнит тілінің астында сақина тәрізді реохорда -
қалып бар. Ол тоқ жүретін еткізгіш сымдардан жасалған. Өлшеу кезінде
магнит тілінің ұшы горизонталь жазықтықта тұрған тоқ өтетін реохорданың
бір нүктесін тұйыктайды. Аспап рамасындағы оське 8 орнатылған тіл (маятник)
/5/ рамаға перпендикуляр жазыктықтың бойымен шайқалып түрады. Осы
маятниктің осінде кәрсеткіш - тіл /9/ орнатылған. Маятнигі бар құрылғының
астында тілге /9/ қарсы бағытта қондырылған доға тәрізді реохорда /10/ және
тоқ алынатын пластина /11/ бар. Олшеу кезінде тіл /9/ тоқ өтетін реохорда
пластинасын бір нүктеде тұйықтайды. Аспапты ұңғыдан көтеріп келе
жатқанда, жер бетінде тұрған потенциометр және өлшегіш панель арқылы
ұңғының азимуты мен зенит бұрышын анықтайды. Зенит бұрышын 50°-қа
дейін өлшеуге болады. Азимуттың өлшеу қателігі 5°, ал көлбеулік бұрыштың
қателігі 15 минутқа дейін болуы мүмкін.
Диаметрі өте кіші (36 мм-ге дейін) ұңғылардың қисықтығын УМИ-25
инклинометрімен өлшейді. Саңылаусыз етіп жасалған цилиндр тәрізді
құндақтың ішінде эксцентрленіп отырғызылған салмақ бар. Рама өз
подшипниктері арқылы айналады. Оның осі прибордың осімен біріккен. Зенит
бұрышын өлшейтін сезімтал элемент-тіктеуіш өзінің тілі мен раманың ішінде
тұрады. Ол тіл өлшеу кезінде реохордаға жабысады. Реохорда ұңғының
көлбеулік жазықтығымен беттескен. Азимутты өлшейтін сезімтал элемент
ретінде магниттік тіл бар, ол өлшеу кезінде сақина тәрізді реохордаға
жабысады.
Ұңғыны жасанды қисайтқанда ауытқыштарды бағдарлауға арналған
УМИ-25 аспабының дәлдегіші бар. Ол аспаптың тұлғасы мен реостатына берік,
яғни қозғалмайтындай етіліп бекітілген. Өлшеу кезіндегі реохордалардан
алынған электрлік кедергілердің мәндері арқылы ұңғының азимуты мен зенит
бұрышын анықтайды.
Магниттік қасиеті бар жыныстарда бұрғыланған ұңғының қисықтығын
гироскопты инклинометрлер ИГ-2 және ИГ-70 арқылы анықтайды. ИГ-2-нің
сыртқы диаметрі 90 мм, ал ИГ-70 аспабының диаметрі 76 мм. Бұл
инклинометрлермен магниттігі өте күшті және шегендеуші құбырлармен
бекітілген ұңғылардың да қисықтығын өлшей беруге болады. Гироскопты
инклинометрдің аса күшті жылдамдықпен айналатын (30000 айн/мин-қа дейін)
екі гиромоторы бар. Олар аса жылдам айналғанда осі кеңістіктегі бағытын
өзгертпейді.
255
79-сурет. И. В. Шевченко инклинометрі (ИШ).
а — жалпы турі; б — схемасы
Ұңғыға түсірер алдында азимутты өлшейтін гироскопы бар компасты
солтүстік бағытта, ал зенит бұрышын өлшейтін гироскопты тік бағытта
бағдарлайды. Олардың айналымдары басталғаннан кейін өз осьтеріне берілген
бағыттардан айнымайды. Приборды үш өзекті кабельмен түсіреді. Жер
бетінде аспапты басқаратын панель болады.
Инклинометрді забойға дейін түсіріп, басқарушы пульттан дұрыс
жұмыс істеп түрғанын білгеннен кейін, аспапты жоғары қарай көтеріп
өлшейтін жерге жеткізіп тоқтатады да, басқарушы пультқа қарап ұңғы
азимуты мен зенит бұрышының қанша екенін аныктайды. Өлшеу санына шек
қойылмайды, яғни неше рет өлшеу керек деп табылса, сонша рет өлшеу
жүргізуге болады.
256
Достарыңызбен бөлісу: |