Ту хабаршысы

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
125
Бұл əдіс аз дренаждалатын аймақтарды, аудандарды жəне қатқабаттарды өндіруді қатыстыру арқылы, 
қабаттың ақырғы мұнайбергіштігін көбейтуге мүмкіндік береді.  
Қабатты  сұйықпен  жару  нəтижесінде    ұңғының  түп  маңы  аймағында  гидравликалық 
кедергілердің азаюы жəне ұңғыманың фильтрациялық бетінің көбеюі есебінен, өндіруші ұңғымалар 
дебиті  жəне  айдау  ұңғымалар  қабылдауы  бірнеше  есе  көбейеді,  сонымен  қатар  аз  дренаждалатын 
аймақтарды  жəне  қатқабаттарды  өндіруді  қатыстыру  арқылы,  қабаттың  ақырғы  мұнайбергіштігі 
жоғарылайды.  
  Қабатты  сұйықпен  жарудың  теориялық  жəне  тəжірибелік  жетістіктеріне  қарамастан,  қазіргі 
кезде  үрдіс  өнімділігін  арттыру  қарқынын  жəне  операция  сəттілігін  төмендететін  қиыншылықтар 
тізбегі  бар.  Осылайша,  соңғы 5 жыл  ішінде,  ТМД  елдерінің  мұнай  кен  орындарында  қабатты 
сұйықпен жару операциясы нəтижесінде, мұнай өндіру шамамен 300 тоннаны, ал сəттілігі 65% ғана 
құрайды.  Егер  эффективтілікті 110%-ға,  ал    сəттілікті  70%-ға  жеткізсек,  жылына 500 операция 
жасалынатын  жағдайда,  қосымша  өсу 26 мың  тоннаға  көтерілетін  болады.  Осының  бəрі  қабатты 
сұйықпен  жару  эффективтілігін  жəне  табыстылығын  көтерудің  мүмкіндіктері  таусылмағанын 
дəлелдейді,  сондықтан  оның  теориясы  мен    жүргізу  технологиясына  байланысты  есептер  қатарына 
шешімдер қажет.  
Өткізгіштігі  орташа  немесе  жоғары  қабаттарда  жүргізілетін  қабатты  сұйықпен  жару -  қазіргі 
таңдағы ұңғыма қалыптастырудың қарқынды дамып  келе жатқан əдісі болып табылады. Өткізгіштігі 
орташа  қабаттарда  ҚСЖ  нəтижесінде  ұңғыманың  өнімділігін  арттырудың  негізгі  факторы – 
жарықшақтың  ұзындығы  болса,  өткізгіштігі  жоғары  қабаттарда  жарықшақтың  ені  болып  келеді. 
Қысқа  ауқымды  жарықшақ  жасау  үшін  жарықшақ  ұшына  проппант  орналастыру (TSO – tip-screen-
out) технологиясы пайдаланылады. Бұл əдістің мəні - өңдеу кезінде жұмыс сұйықтығында проппант 
концентрациясын ақырындап арттыра отырып, оны ең алдымен жарықшақ ұшына қарай қысу.  
J-FRAC  технологиясы    негізгі  қабатты  сұйықпен  жару    алдында  орындалады,  технологияны 
орындау негізінде жасанды тосқауылдар айдалып, арнайы сұйықтықтар жүйесі мен айдау графиктері 
қолданылады.  Осы  технологияны  енгізу      арқылы  қабатты  сұйықпен  жару  жүргізген  кезде, 
жарықшақтардың тежелмей өсуін бақылау проблемасын шешеге болады. 
  Қабатты  сұйықпен  жару  эффективтілігін  көтерудің  теориялық  əдістерін  жетілдірудің 
жолдарын  іздеу  ерекше  маңызды,  себебі  біздің  мұнай  өндіру  өнеркəсібіміздің  болашығы  өнімді 
жатындардың  орналасу  тереңдігіне  байланысты.  Сондықтан,  қабатты  сұйықпен  жаруды  жүргізу 
технологиясын,  сұйықпен  жарудың  ұңғы  түп  маңы  аймағында  фильтрациялық  үрдістерге  əсерін 
теориялық əдістерді жетілдіру жолымен зерттеу арқылы жақсарту  күрделі, əрі өзекті мəселе болып 
табылады.  
Қолайлы  жəне  ғылымға  қажет  əдіс  пен  құралды  таңдау,  қайталана  ендіру  жəне  параметрлерді 
нақтылау  арқылы  қарқындату  жəне  ақаулықты  алдын  алу  басқа  да  тең  шартты  жағдайда  өнімділікті 
өсіруге, өндіру үрдісін тиімді етіп, қоршаған ортаға теріс əсерін тигізуді төмендетуге мүмкіндік береді.  
Қарқындатуға  қажеттілік  қолданыстағы  жүйенің  жетіспеушіліктері  мұнайдың  өзінің 
құрылысымен байланысты екенімен жəне реологиялық құрамымен айқындалады. 
Қабатты  гидравликалық  жарудың  (ҚГЖ)  мəні  ұңғыға  айдалатын  сұйық  арқылы  түптегі 
қысымды  арттыру  арқылы  қабаттағы  жарылымдарды  кеңейту.  Қысымды  түсіргеннен  кейін 
жарылымдар қайтадан жабылып қалмау үшін, оларға таңдалып алынған ірі түйіршікті құм айдайды 
Гидропоршенді  сораптарды  өндіру  сұйығының  жұмыс  сұйығымен  бірігіп  немесе  бөлініп 
қозғалысына  жəне  т.б.  байланысты  дара  өте  үлкен  тереңдіктен  (4000-4500м)  сұйықты  көтеруді 
қамтамасыз етеді.  
Гидропоршенді  сораптардың  артықшылығы – сорапты  ауыстыру  кезіндегі  түсіріп-көтеру 
жұмыстарын  автоматтандыру  мен  қашықтықтан  басқару  мүмкіндігінің  болуы.  Олардың  кемшілігі 
гидравликалық  қозғалтқыштың  жақсы  жұмыс  істеуі  үшін  талап  ететін  ұңғыманы  ұқыпты  тазалап 
тұру  үшін,  оны  жұмысшы  сұйығымен  жабдықтау  жүйесін  кəсіпшілікке  орналастыру  қажеттілігіне 
байланысты.  
ҚГЖ үрдісі бірінен кейін бірі жүргізілетін кезеңдерден тұрады:  
1)  Қабатқа жарылым түзетін сұйықтық айдау; 
2)  Құм тасығыш сұйықтықты айдау; 
3)  Құмды жарылымға тығындауға арналған сұйықтықты айдау. 
 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
126 
ҚГЖ кезінде жару жəне құмтасығыш сұйықтық ретінде бір сұйық алынады.  
Кейде су-мұнайлы жəне мұнай-қышқылды эмульсиялар қолданылады.  
Көмірсутекті сұйықтықтарды мұнай ұңғыларында қолданылады. Оларға жоғары тұтқырлықты 
шикі  мұнай;  мазут  жəне  оны  мұнаймен  қоспаларды;  дизелді  жанармай  жəне  мұнай  мылаларымен 
қоюлатылған шикі мұнай жатады. 
Сулы ерітінділерді айдау ұңғыларында қолданылады.  Оларға: су; сульфит-спирт бардты сулы 
ерітінді;  тұз  қышқылы  ерітіндісі;  əртүрлі  реагенттермен  қоюланған  су;  қоюланған  тұз  қышқылы 
ерітіндісі.  
Ұсынылған əдісті жалпы мемлекетіміздің мұнайлы аймақтарында, əсіресе тұтқырлығы жоғары 
болып 
келетін 
Қазақстан 
Республикасының 
пайдалы 
кен 
орындарында 
кездесететін 
қиыншылықтарды  алдын-алу  немесе  оларды  төмендету  мақсатында,  қолданған  жағдайда  көздеген 
мақсатқа жетуге болады. 
ƏДЕБИЕТТЕР  
 
1 
 
Казаков А.А., Орлов В.С. Прогноз обводнения и нефтеотдачи пластов  на поздней стадии разработки. 
- М.: ВНИИОЭНГ, 1977. - 52 с. 
2 
Дементьев  Л.Ф.,  Жданов  М.А.,  Кирсанов  А.Н.  Применение    математической  статистики  в 
нефтегазопромысловой геологии. - М.: «Недра», 1977. - 255 с. 
3 
Мирчинк  М.Ф.,  Мирзаджанзаде  А.Х.,  Желтов  Ю.В.,  и  др.  Физико-геологические  проблемы 
повышения нефтеотдачи пластов. - М.: «Недра», 1975. - 232 с. 
4 
Крейг Ф.Ф. Разработка нефтяных месторождений при заводнений (перевод с англ.). - М.: «Недра», 
1974. - 192 с. 
5 
Иванова М.М. Динамика добычи нефти из залежей. - М.: «Недра», 1976. – 213 с. 
6 
Баишев  Б.Т.,  Исайчев  В.В.,  Оганджанянц  В.Г.  Метод  прогноза    технологических  показателей 
процесса обводнения  по  обобщенным   характеристикам  вытеснения // Нефтяное  хозяйство, 1971. - 
№10. - 27-33 с. 
7 
Усенко В.Ф., Щитов Б.В. Прогноз конечных величин коэффициента  нефтеотдачи и водонефтяного 
фактора по Туймазинскому  месторождению // Нефтяное хозяйство, 1976. - №6. - 31-35 с. 
8 
Пермяков  И.Г.  Экспресс-метод  расчета  технологических  показателей    разработки  нефтяных 
месторождений. - М.: «Недра», 1975. - 128 с. 
9 
Атанов  Г.А.,  Вашуркин  А.И.,  Ревенко  В.М.  К  вопросу  прогнозирования    разработки  нефтяных 
месторождений по промысловым данным. // НТС «Проблемы нефти и газа Тюмени», , 1973. - вып.17. 
- 27-35 с. 
10 
Копытов  А.В.,  Муратова  Ф.М.  Методика  определения  эффективности    воздействия  на  залежь. // 
«Нефтепромысловое дело»,1970. №3. - 17-25 с. 
11 
Сургучев М.Л. Методы контроля и регулирования процессов разработки  нефтяных месторождений. 
- М.: Недра, 1968. - 301 с. 
12 
Обухов  О.К.,  Кондратьев  И.А.,  Левченко  И.А.  Прогноз  добычи  нефти    на  основе  фактических 
данных  разработки  месторождений  с  учетом    неоднородности  пластов. - М.:  ТНТО  ВНИИОЭНГ, 
1975. - 37 с. 
13 
Джакиев  К.Т.  Результаты  применения  физико-химических  методов    повышения  нефтеотдачи  в 
условиях  месторождений  Эмбы. // Сборник  трудов  1
ой
  Международной  научно-практической 
конференций «Состояние и перспективы использования новых методов увеличения  нефтеотдачи в 
Казахстане», Алматы, 2001, 5-8 декабря. - 157-167 с. 
 
REFERENCES 
1  KazakhovA.A.,  Orlov  B.S.,  Prognoz  obvodnenia  I  nefteotdawi  plastov  na  pozdnii  stadia  razrabotki.                       
– M.:VNIIOENG, 1977.-52s. 
2  Dementiev L.F., Jdanov M.A., Kirsanov A.N. Primenenie matematiweskoi statistiki v neftegazopromyslovoi 
geologii. M.: Nedra, 1977. – 255s. 
3  Mirwink M.F., Mirzadjanzade A.H., Jeltov I.V., i dr.  Fiziko-geologiweskie problem povywenia nefteotdawi 
plastov.- M.: Nedra,  1975,-232s. 
4  Kreig F.F. Razrabotka neftianyh  mestorojdenii pri zavodnenii.M.: Nedra.1974.- 192s. 
5  Ivanova M.M. Dinamika dobywi  nefti iz zalejei.- M.: Nedra,1976.- 213s. 
6  Baiwev B.T., Isaiwev B.B., Ogandjanians  V.G. Metod prognoza tehnologiweskih pokazatelei prosessa 
obvodnenia po obobwennym harakteristikam vytesnenia// Neftianoe hoziastvo, 1971.-№10.-27-33s. 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
127
7  Usenko V.F., Witov B.V. Prognoz konewnyh  veliwin koeffisienta nefteotdawi i vodoneftianogo faktora po 
Tuimazinskomu mestorojdeniu// Neftianoe hoziastvo, 1976.-№6.-31-35s. 
8  Permiakov I.G. Ekspress-metod rasweta tehnologiweskih pokazatelei razrabotkii neftianyh mestorojdenii.- M.: 
Nedra,  1975,-128s. 
9  Atanov G.A., Vawurkin A.I., Revenko B.M. K voprosu prognozirovanie razrabotka neftianyh mestorojdenii po 
promyslovym dannym.// NTS 1973/-vyp.17.-27-35s. 
10  Kopytov A.V., Muratova F.M. Metodika opredelenia effektivnosti vozdeistvia na zalej.// Neftepromyslovoe 
delo. 1970.-17-25s. 
11  Surguwev M.L. Metody kontrolia I regulirovania prosessov razrabotki neftianyh mestorojdenii .M.: Nedra, 
1968.-301s. 
12  Obuhov O.K., Kondratiev I.A., Levwennko I.A. Prognoz dobywi nefti na osnove faktiweskih dannyh 
razrabotkii mestorojdenii s uwetom neodnorodnosti plastov.- M/TNTO VNIIOENHM, 1975.-37s. 
13  Djakiev K.T. Rezultaty primenenia fizika-himiweskih metodov povywenie nefteotdawiii v usloviah 
mestorojdenii Embi.//Sborrnik trudov pervoi   Mejdunarodnoi nauwno-tehniweskoi konferensii «Sostoianie I 
perspektivy ispolzovanie novyh metodov uveliwenia nefteotdawi v Kazahstane», Almaty, 2001.5-8dekabria.-
157-167s. 
 
Картабай А.Т., Кусайнова Г.М., Тайбагаров Е. 
Оценка эффективности гидроразрыва пласта в местлорождениях РК 
Резюме.
 Дано обоснование к внедрению методов регулирования разработки нефтяных залежей, важной 
задачей которых является достоверный прогноз их основных технологических показателей. 
Так же приводятся данные исследования направленные на совершенствование методов прогнозирования 
в  условиях  месторождений  полуострова  Мангыстау,  с  целью  установления  кривых  фазовых  проницаемостей, 
уточнения  неоднородностей  пластов  и  технологических  показателей  нефтедобычи  пластов  по  геолого-
промысловым данным. 
 Ключевые слова:
 гидро разрыв пласта, добыча  нефти, нефтяная залежь, нефтеотдача. 
 
Kartabai A.T., Kusainova G.M.,  Taibagarov E. 
  The following article justifies introduction of oil fields development  regulation 
 Summary
. The following article justifies introduction of oil fields development regulation methods, which are 
used, most importantly, to make a reliable prediction of basic production data. Also there are results of the research 
aimed at enhance prognosis of  Mangystau oil fields in order to plot the phase permeability curves, check the strata 
inhomogeneity and their oil production data based on geological information. 
   Key words: oil production, oil reservoir, forecast, performance curve.  
 
 
UDC 621.9 
Taskarina A.Zh.,
1
 Mendebaev T.M.,
1
 Dudak N.S.,
2
  
Itybaeva G.T.,
2
 Musina Zh.K.,
2
 Kasenov A.Zh.
2
 
(
1
Kazakh National Technical University of K. I. Satpayev, Almaty, Kazakhstan  
2
Pavlodar State University of S. Toraigyrov, Pavlodar, Kazakhstan)  
 
PHYSICAL PHENOMENA IN THE TOOL ZONE DURING THE HOLE-MAKING OPERATIONS 
OF THE TOOL SLIDE BUILT-UP REAMER 
 
Abstract. 
The process of cutting during the hole-making operation is under the way of tool overcoming of forces 
of resistance to the destruction of the relations of the cut layer and its transformation into the shavings from the action 
of cutting forces, arising due to the main rotational motion of cutting and axial direction. The investigation of cutting 
force during the hole-making operations and the slide built-up reamer with peakless teeth, which was developed as 
original designed of metal-cutting tool were executed. In the cutting process during the turning on of the fourth tooth-
cutter in the work, there is balancing of the radial component of the cutting force, hence, stability of processing and 
decrease in the pressing, vibrations, thereby the accuracy and quality of processing of apertures is increases. The 
mechanism of action, and distribution of cutting forces in the hole-making operations of the tool slide built-up reamer 
will allow make the theoretical model and the mathematical description of the process of cutting. On the basis of the 
theoretical model of the process of cutting the numerical values of the cutting forces and an optimum modes of cutting 
should be determined. 
Key words:
 cutting, strength, direction, distribution, holes, friction, design, geometry, accuracy, and quality. 
 

● Технические науки 
 
     
                                               
№1 2014 Вестник КазНТУ  
         
128 
1 Introduction 
The process of cutting during the hole-making operation is under the way of tool overcoming (through 
cutting elements) of forces of resistance to the destruction of the relations of the cut layer and its 
transformation into the shavings from the action of cutting forces, arising due to the main rotational motion 
of cutting and axial direction (figure 1).  
In the process of cutting elastic and plastic deformations are occurred from the side of the cut layer, in 
the common way, to the front surface of the tool there are forces of elastic and plastic deformations. And 
from the treated surface, in the common way, to the back of the instrument’s effective is forced. 
If there is normal pressure forces and relative movement of a cutter and facings, also a tool and a work 
piece on the front and back surfaces of the instrument, the forces of friction will take place and remain in 
force [1-6]. 
This scheme displays correctly the action of the resistance of the material cutting and explains the range 
of phenomena, which are associated with the process of cutting. However, due to the complexities of 
counting and measuring of the forces influencing to the instrument on the part of the cut layer and of the 
machined surface, the scheme for practical calculations, are not applied.  
In the cutting process to the blade instrument, there are some affects of the forces of resistance moving 
it along the trajectory of the relative labor movement. The resulting force is called the power of cutting. 
 
 
Figure 1.
 Diagram of the forces acting on the tool 
 
The interaction of the cutting tool with the operating material is carried out via contacted areas, which 
are located on the rear surface of the cutting blade. The processed material, providing resistance of the 
workers movement of the tool, affects to the non-uniformly load distributed contact pads. The pressure 
distribution on the front and back surfaces is as follows (figure 2). 
 
 
 
Figure 2.
 Distribution of pressure on the front and the rear surface 

● Техникалыќ єылымдар 
 
ЌазЎТУ хабаршысы №1 2014  
 
129
On the front surface the greatest pressure P
max
 operates close to the cutting edge (point 1). In process of 
removal from it of the pressure P is decreasing, and in point 2, which will terminate the contact ran shaving 
with the razor, the pressure is 0. The width of 1-2 of the contact area with the formation of brittle materials, 
such as cast iron, is equal to or slightly greater than the thickness of the removing layer. In processing of 
plastic materials width of the contact area is greater 1,5…3 times than the thickness of the removing layer. 
There is influence of the non-uniformly distributed load on the rear surface of the blade Р'. 
For the solution of practical tasks, the distributed loads on the blade are replaced to the equivalent in 
amount and the direction of the resultant force of cutting R. The point of the application of this force is on 
the working part of the cutting edge [7-9]. 
In the General case, the power of cutting is not located in the main intersecting place, and makes it a 
certain angle. During changing the processed material, geometric parameters of the tool, the cutting power of 
cutting R not only its size changes, but also the direction in relation to the details and the tool  can change. 
Therefore, in the calculations of the strength of cutting R is shared into three coordinate axes Z, Y, X, 
receiving projection P
z
, P
y
 and P
x
. 
Force P
z 
– is enclosed power (tangential) or the main component of the cutting forces are acting in the 
place of cutting in the direction of the main traffic and determines the load on the machine and the tool. The 
value of P
z
 determines the torque of the M
tor
, on which the gear wheels and shafts of gears of a machine is 
calculated. 
The power of  P
y
 – is radial component of the applied perpendicular to the axis of the work piece. This 
component determines the strength of spinning cutter from the work piece and the deflection of the work 
piece, causing the accuracy of the details. The value of P
y
 is necessary for calculation of bed and rest of the 
machine. 
The power of  P
x
 – is axial component which is acting along the axis of the work piece in parallel to the 
feed direction. This component determines the load feeder of the machine. The size of P
x
 is the starting point 
for the calculation of the links of the feeder of the machine. 
These three components of the forces are mutually perpendicular, therefore, the magnitude and 
direction of the resultant force is defined as the diagonal of the parallelepiped:  
 
.
2
2
2
x
y
z
P
P
P
R



 
 
The correlation of values of the components of the forces P
z
, P
y
, P
x
 does not remain constant and 
depends on the geometric parameters of the working part of the tool, elements of cutting modes, tool wear, 
the processed material, the conditions of cutting. 
The tangential component of the cutting force has  the greatest importance. It is directed perpendicular 
to the front surface of the plate and provides spinning cutter in the vertical flatness. It is important to note 
that the tangential component of the cutting force is applied to the top of the cutting of plate and does not 
pass through the axis of the frame. Thus, if power is the prop, it is appeared a point, which twists the frame 
relative to its axis. 
The second largest value has the axial component of the cutting forces, but it works parallel to the axis 
of the frame, therefore it does not cause the spin. Radial component of the cutting force is directed 
perpendicular to the axis of the frame and causes spinning. 
Thus, only tangential and radial components of the cutting forces cause the spinning boring cutter. It 
was considered for many years that the axial and radial components of the cutting forces are equal to 50 and 
25 percent of the tangential respectively. Today this ratio is wrong, because it depends on the being 
processed material, its hardness, the conditions of cutting and radius at the top of the insert [10-12]. 
 
2 Substantiation of the line of research 
It must be known the magnitude of these forces for calculating the power of the actuator and the rigidity 
of the machine, as well as to determine the strength and stiffness of the instrument and adjustment. The 
research in this direction in the field of dynamics of cutting forces, can be divided into two groups: 
1) the theoretical conclusions of equations for the reckoning of cutting forces on the basis of the 
analysis of the process of removing work chips  as one of the particular cases of plastic deformation; 
2) experimental determination of the cutting forces. 

жүктеу/скачать 43,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: