Smjerno bušenje: prednosti i nedostaci

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Posljednjih godina građevinarstvo izlazi iz dugotrajne krize, povećava se broj kuća u izgradnji, industrijskih kompleksa, puteva i drugih infrastrukturnih objekata. Shodno tome, visokotehnološke tehnike inženjeringa postaju sve traženije kako bi se smanjili troškovi vremena i rada.

Opće informacije

Ovo uključuje usmjereno bušenje. Poznato je da su bunari i vertikalni (standardni) i nagnuti. Štaviše, odstupanje od vertikale / horizontale potrebno za ovo je malo: samo 2 stepena za standardno bušenje, više od 6 stepeni za duboko bušenje (arteške bušotine, proizvodnja nafte ili gasa).

Prirodno je da prisustvo ovog odstupanja može biti uzrokovano ne samo umjetnim, već i potpuno prirodnim razlozima. Podijeljeni su u nekoliko grupa (geološke, tehničke, tehnološke). Ako dobro poznajete sve ove faktore, možete kontrolisati poziciju sa velikom preciznošću.bunari u svemiru.

Shodno tome, pod vještačkim odstupanjem se podrazumijeva svaka „zakrivljenost” kanala bunara, koja je prvobitno zamišljena. Važno je shvatiti da usmjereno bušenje podrazumijeva strogu kontrolu smjera kretanja bušilice tokom cijelog rada.

Karakteristike bušenja naftnih i gasnih bušotina

Posebno mnogo teškoća izaziva takav rad u pogledu industrije nafte i gasa. Tamo se koso bušenje mora izvesti pomoću posebnih vodilica. Također je važno zapamtiti da je gornja jama uvijek (!) napravljena striktno okomito, a odstupanje počinje na donjim horizontima, u planiranom azimutu.

Naročito često, koso bušenje se ne koristi u razvoju ležišta, već samo u njihovom istraživanju. Mnogo je jeftinije provjeriti ima li "markera" tako što ćete napraviti dovoljno dugu nagnutu rupu nego odmah pokušati izbušiti stijenu do dovoljne dubine okomito.

Kako se općenito radi usmjereno bušenje? Tehnologija je relativno jednostavna: prvo se probija glavna jama, a zatim se uz pomoć uređaja za savijanje na pravo mjesto dovodi koso ili vodoravno usmjereno svrdlo, s kojim se već izrađuje dodatna osovina. Da bi se tačno održao smjer koji je projektom zadat, potrebno je koristiti "markere", oni su ujedno i svjetionici. U mnogim slučajevima, specijalne kamere se koriste za vizualizaciju procesa bušenja.

Važne napomene

PotrebnoTreba napomenuti da su u nekim slučajevima takvi bunari forsirani karakteristikama geoloških stijena. Dakle, ponekad je jeftinije izbušiti jamu na lokaciji neke vrste čvrste magmatske stijene nego je probušiti.

Također imajte na umu da usmjereno bušenje podrazumijeva prodor u striktno horizontalne rupe. Sve bušotine dobijene ovom metodom dijele se na jednostrane i višestrane. U potonjem slučaju, nekoliko slojeva odstupa od glavnog debla. Slična metoda bušenja u industriji nafte i plina se široko koristi u sljedećim slučajevima:

• Prilikom otvaranja naftnih ili gasonosnih formacija koje leže između paralelnih rasjeda.
• Ako se ispostavi da razvijeni rezervoar naglo promijeni smjer.
• U slučaju kada se horizonti koji sadrže naftu ili gas nalaze ispod slanih kupola (zbog teškoća bušenja kroz potonje).
• Kada je potrebno zaobići zone urušavanja u rudnicima.
• Devijaciono (horizontalno, posebno) bušenje je neophodno ako se proizvodna formacija nalazi ispod neke vrste rezervoara ili na morskom dnu, ispod stambenih zona ili samostalnih zgrada.
• Na bušaćim regalima i platformama koje se nalaze direktno na moru, u 90% slučajeva se koristi ova metoda bušenja.
• Osim toga, usmjereno bušenje je neophodno ako trebate napraviti multilateralnu bušotinu u području s vrlo neravnim terenom (jaruge, brda, itd.).

Slična metoda je neophodna akoIz nekog razloga (urušavanje, pomicanje tektonske stijene) okno rudnika se pomaknulo u stranu, pa je došlo do potrebe da se zaobiđe problematično područje. Ovo se radi i ako je potrebno uzeti uzorak jezgre iz glavne bušotine, jer je to nemoguće učiniti na druge načine.

Također, usmjereno bušenje se koristi kada je potrebno brzo ugasiti bunar koji se iz nekog razloga zapalio, kao i u slučajevima kada je donji dio jame potrebno proširiti iz operativnih razloga. Na sličan način se povećava drenažna površina u starim bunarima kada je potrebno povećati obim proizvodnje.

Ovo se praktikuje kada se u početku zna da depozit ne spada u kategoriju bogatih, ali ga je potrebno brzo "pomuzeti". Zatim se koristi "klaster" bušenje, sa višestrukim i višestrukim izvlačenjem iz glavne jame bočnih. Ako se u ovom slučaju koriste standardne metode, tada će povrat sa polja biti nizak, a bunar će se brzo iscrpiti.

Metoda usmjerenog bušenja razbija primarne jame kroz ugljene paste, jer se u ovoj situaciji prvo moraju osloboditi mogućih plinskih džepova. Ako se to ne uradi, postoji velika verovatnoća paljenja, pa čak i eksplozije već tokom rada bunara.

Downhole motori (turbobušilice, povremeno električne bušilice, vijčani motori) se koriste za probijanje kroz rupu. Metoda bušenja - rotaciono.

Glavne metode

Glavni metod (i kod nas i u inostranstvu) je dinamička upotreba karakteristika terena. I to je razumljivo, jer idealno ravne ravnice i stepe su daleko od toga da ih ima svuda.

U pravilu se kao uzorak uzimaju tipični tragovi (profili), koji su unaprijed izgrađeni, a za to se koriste metode matematičkog modeliranja. Važno je napomenuti da se „tipična“metoda može primijeniti (!) samo na već razvijena polja čije su sve karakteristike odavno poznate. Posebnost ove metode je u tome što ne pokušavaju kontrolirati zakrivljenost terena, već joj se prilagođavaju. Nažalost, ali istovremeno se očituje značajan nedostatak, izražen u primjetnom povećanju troškova bušenja.

U profilu dizajna obavezno su označena mjesta sa maksimalnim stepenom zakrivljenosti, jer bez ovih podataka nije preporučljivo izraditi gotov projekat. Projektovanje u ovom slučaju je odgovornost obučenog inženjera usmjerenog bušenja.

Promena rasporeda opreme za bušenje radi ispravljanja krivine bunara

Najčešći način kada je u pitanju kontrola savijanja rupe direktno tokom njenog probijanja. Metoda je dobra jer ne morate koristiti posebnu opremu. Njegov nedostatak leži u ozbiljnom ograničenju ubrzanih načina bušenja.

Upotreba umjetnih divertera

Za ovu vrstu rada koriste se savijene podloge, ekscentrične bradavice, klinovi i drugi skretni uređaji. Svi uređaji se biraju pojedinačno, zavisno od konkretne situacije i tipa terena.

Sorte smreke

Važna metoda usmjerenog bušenja je bušenje podmetača. Istovremeno, početak svih jama se nalazi u jednoj tački, a krajnji delovi su tamo gde idu slojevi otkrivenih ležišta.

Metoda je dobra po tome što vam omogućava da značajno smanjite količinu instalaterskih radova na gradilištu, značajno smanjite broj potrebnih komunikacijskih linija, uključujući puteve do područja u kojima se radi, i potrebu za vodom dovod i vodovi napajanja su smanjeni. Ova vrsta bušenja je prvi put testirana u SSSR-u, tačnije, u Azerbejdžanu, tokom instalacionih radova na ostrvu Artem.

Glavni nedostaci uključuju važnost sprječavanja prelaska minskih usta. Osim toga, potrebno je očuvati jame koje već rade do sekundarnog bušenja, jer to zahtijevaju pravila zaštite od požara. Konačno, veliki nedostatak kasetnih jama je složenost njihovog naknadnog održavanja i popravke, a u morskim uslovima može biti izuzetno teško eliminisati prodore.

U kojim uslovima se koristi klaster bušenje?

Dakle, kada se koristi klaster usmjereno horizontalno bušenje? Razlozi za njegovu upotrebu podijeljeni su u sljedeće grupe:

• Tehnogeno - bušenje ispod zgrada, uključujući stambene, druge tehničke objekte.
• Tehnološki - kada je vjerovatno da će razvoj standardne bušotine poremetiti rad postojećih jama. Bush metoda nije tako "traumatična" u tom pogledu.
• Geološka –kada minerali leže u neravnim slojevima, na različitim horizontima. U ovom slučaju, platforme za usmjereno bušenje su jedina opcija kada trebate uspostaviti proizvodnju u najkraćem mogućem roku bez trošenja fenomenalnih suma novca na to.
• Orografski - najčešća grupa razloga, uključujući potrebu za otvaranjem polja koje se nalazi ispod površine mora, jezera, u slučaju neravnog terena, kao i kod postavljanja jama sa podnožja morskih platformi, kao i nadvožnjaci.
• Climatic. Posljednjih godina, u mnogim regijama krajnjeg sjevera, postojao je stalni trend odmrzavanja permafrosta, zbog čega su stručnjaci jednostavno prisiljeni pribjeći metodi klaster bušenja. Druge metode su pune kolapsa lumena bunara.

Imajte na umu da se maksimalni efekat od rada klaster bunara primećuje u močvarnim, često poplavljenim područjima. Važno je napomenuti da je kod kosih bušenja ispod površine vodenih tijela izuzetno važno imati iskusno osoblje sposobno da pravilno koristi navigacijsku opremu, bez koje postaje nemoguće probiti rupu u takvim specifičnim uvjetima.

Dakle, slobodna radna mjesta za usmjereno bušenje moraju nužno uključivati potragu za tehnički obrazovanim, obrazovanim osobljem.

Važne karakteristike metode

Volumetrijski grmovi izgledaju kao piramide ili čunjevi, čija veličina, kao što možete razumjeti, ovisi o veličini i„zamagljivanje“razvijenog polja. U skladu s tim, broj probušenih rupa je određen tehničkim mogućnostima. Vrlo je važno shvatiti da se prema određivanju veličine grma treba odnositi što je moguće odgovornije, jer područje otuđene teritorije ovisi o ovom pokazatelju.

Ovo je posebno važno kada se razvijaju jame unutar granica naselja. Važnu ulogu u radu gotove bušotine igra lokacija ušća bunara. Nije iznenađujuće da je usmereno bušenje gasovoda postalo glavna metoda koja se široko koristi u praksi u poslednjih 15-20 godina.

Pozitivni efekti kasetnog bušenja

Uopšteno govoreći, ova metoda značajno smanjuje troškove organizacije vađenja minerala ili izgradnje industrijskih objekata, doprinosi obimu automatizacije svih proizvodnih operacija i procesa. Što je još važnije, ovaj pristup doprinosi zaštiti životne sredine minimiziranjem uticaja na prirodu.

Činjenica je da prilikom izvođenja klaster bušenja postaje sasvim moguće potpuno prikupiti otpad iz bušenja, sprječavajući ga da uđe u podzemne vode, a također smanjuje vjerojatnost smanjenja nivoa potonjeg. Ovo se često vidi kod konvencionalnog bušenja jer uništava vodonosne slojeve.

Jedan jastučić sadrži najmanje dva udubljenja. U pravilu, naftaši u našoj zemlji prakticiraju grupiranje jama od 18-24 komada, ali u nekim slučajevima njihov broj prelaziza 30. Međutim, to je daleko od rekorda, jer u stranoj praksi postoje slučajevi kada bi iz jednog rudnika moglo izaći 60 "izdanka". Konkretno, ozloglašena kompanija BP izbušila je na malom ostrvu veličine 60 × 60 m … 68 jama odjednom. Ovo je omogućilo dramatično povećanje količine nafte primljene iz jednog polja.

Tako je bušenje usmerenih i horizontalnih bušotina u modernoj ekonomiji izuzetno traženo upravo zbog očuvanja materijalnih i finansijskih resursa.

Tip višestrukog bušenja

Trenutno, zbog iscrpljivanja mnogih starih ležišta, jedini pouzdan način za dobijanje minerala je korištenje naprednih metoda rudarenja, koje uključuju multilateralno bušenje. Istovremeno se iz glavne jame na određenoj dubini odjednom uklanja nekoliko novih "izdanka". Zbog toga se površina bušotine u produktivnom horizontu značajno povećava, a volumen iskopavanja povećava. Osim toga, istovremeno je moguće smanjiti zapremine bušenja u gornjim, neproduktivnim horizontima.

Na teritoriji naše zemlje prva bušotina ovog tipa izbušena je 1953. godine, u Baškiriji. Ali jama, koja je prolazila direktno u debljinu formacije, mogla je biti napravljena tek krajem 50-ih godina. To se dogodilo u Samarskoj oblasti. Odmah je otkriveno da je dnevni povrat takvih bunara za oko 40% veći nego kod jezgara napravljenih standardnom, vertikalnom metodom.

Tada se u našoj zemlji počelo razvijati usmjereno bušenje. Obuka za ovospecijalnost je uvedena u sve tehničke institute u zemlji.

Ako se koristi multilateralna metoda, ukupna dužina rupe u rezervoaru se značajno povećava, povećava se zona drenaže i filtracije. To doprinosi ne samo povećanju povrata iz bušotine, već i poboljšava kvalitetu proizvoda dobivenog tijekom njegovog rada. Ovakve jame se dijele na sljedeće varijante:

• Kosi, razgranati tip.
• Horizontalno razgranat.
• Radijalne jame.

U potonjem slučaju, usmjereno bušenje (horizontalno usmjereno bušenje) koristi se na teškom terenu i neujednačenoj koncentraciji radnih horizonta. Ova metoda omogućava (uz minimiziranje troškova) da se maksimizira obim rudarenja.

Karakteristike rupa sa više rupa

Kao što možete pretpostaviti, koso razgranate jame sastoje se od glavnog okna rudnika i podređenih procesa koji se protežu od njih, koji se nalaze u različitim ravnima. Pravi horizontalno usmjereni tip je varijacija upravo opisanog tipa. Jedina razlika je u tome što "izdanci" odlaze od glavnog debla u strogo horizontalnoj ravni, pod uglom od 90 stepeni.

Prema tome, za radijalne jame, glavna osovina također ide striktno okomito, a dodatna - duž obima, odnosno u radijalnom smjeru. Posljednjih godina, razgranate bušotine smatraju se vrlo obećavajućim smjerom bušenja, jer njihova upotreba u industrijskim razmjerima omogućava rješavanje mnogih problema,proizilaze iz razvoja podzemnih resursa:

• Maksimalno efikasan razvoj naftnih polja sa neravnim horizontima. U ovom slučaju, vertikalno bušenje nije ekonomski izvodljivo, jer je konačni trošak previsok.
• Usmjereno bušenje može značajno smanjiti broj korištenih bušotina. Ovo dovodi do smanjenja troškova rada, a takođe i minimizira uticaj na životnu sredinu.
• Pri vađenju vrlo viskoznih vrsta nafte, koje se ispumpavaju na izuzetno velikim dubinama.
• Ista metoda se koristi kada je potrebno izgraditi geotermalnu stanicu koja koristi energiju podzemne tople vode.

Dakle, usmjereno bušenje je tehnika koja se široko koristi u današnjoj naftnoj i plinskoj i građevinskoj industriji.