Suunnattu poraus: edut ja haitat

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Viime vuosina rakentaminen on toipumassa pitkittyneestä kriisistä, rakenteilla olevien talojen, teollisuuskompleksien, teiden ja muiden infrastruktuuritilojen määrä kasvaa. Tästä syystä korkean teknologian suunnittelutekniikoista on tulossa yhä enemmän kysyntää ajan ja työvoimakustannusten vähentämiseksi.

Yleistä tietoa

Nämä sisältävät suuntaporauksen. Tiedetään, että kaivot ovat sekä pystysuoria (vakio) että k altevia. Lisäksi tähän vaadittava poikkeama pysty-/vaaka-asennosta on pieni: vain 2 astetta vakioporauksessa, yli 6 astetta syväporauksessa (arteesiset kaivot, öljyn tai kaasun tuotanto).

On luonnollista, että tämän poikkeaman esiintyminen voi johtua paitsi keinotekoisista myös täysin luonnollisista syistä. Ne on jaettu useisiin ryhmiin (geologiset, tekniset, teknologiset). Jos tiedät kaikki nämä tekijät perusteellisesti, voit hallita sijaintia suurella tarkkuudella.kaivoja avaruudessa.

Täten keinotekoisella poikkeamalla tarkoitetaan mitä tahansa alun perin suunnitellun kaivon kanavan "kaarevuutta". On tärkeää ymmärtää, että suunnattu poraus edellyttää poran liikesuunnan tiukkaa valvontaa koko työn ajan.

Öljy- ja kaasukaivojen porauksen ominaisuudet

Erityisen monia vaikeuksia tällainen työ aiheuttaa öljy- ja kaasuteollisuudessa. Siellä k alteva poraus on suoritettava erityisillä ohjausprofiileilla. On myös tärkeää muistaa, että ylempi kuoppa on aina (!) tehty tiukasti pystysuoraksi ja poikkeama alkaa alemmasta horisontista, suunnitellusta atsimuutista.

Erityisen usein k altevaporausta ei käytetä esiintymien kehittämiseen, vaan ainoastaan niiden etsintään. On paljon halvempaa tarkistaa "merkit" tekemällä riittävän pitkä k alteva reikä kuin yrittää heti porata kallioon riittävän syvälle pystysuunnassa.

Kuinka suuntaporaus yleensä tehdään? Tekniikka on suhteellisen yksinkertainen: ensin lävistetään pääkuoppa, sitten taivutuslaitteiden avulla tuodaan oikeaan paikkaan vino tai vaakasuoraan suunnattu pora, jolla valmistetaan jo lisäakselia. Jotta projektin asettama suunta pysyisi tarkasti yllä, on tarpeen käyttää "merkkejä", ne ovat myös majakoita. Monissa tapauksissa porausprosessin visualisointiin käytetään erikoiskameroita.

Tärkeitä huomautuksia

TarvitseeOn huomattava, että joissakin tapauksissa tällaisia kaivoja pakottavat geologisten kivien ominaisuudet. Joten joskus on halvempaa porata kuoppa jonkinlaisen kiinteän magmaisen kiven paikan päälle kuin lävistää se.

Huomaa myös, että suunnattu poraus edellyttää täysin vaakasuuntaisten reikien tunkeutumista. Kaikki tällä menetelmällä saadut kaivot jaetaan yksittäisiin ja monenvälisiin kaivoihin. Jälkimmäisessä tapauksessa useat kerrokset lähtevät päärungosta. Samanlaista porausmenetelmää öljy- ja kaasuteollisuudessa käytetään laaj alti seuraavissa tapauksissa:

• Avatessasi öljyä tai kaasua sisältäviä muodostumia, jotka sijaitsevat rinnakkaisten vikojen välissä.
• Jos kävi ilmi, että kehittynyt säiliö muuttaa äkillisesti suuntaansa.
• Jos öljyä tai kaasua sisältävät horisontit ovat suolakupujen alla (johtuen jälkimmäisen poraamisen vaikeuksista).
• Kun on välttämätöntä ohittaa kaivosten romahdusvyöhykkeet.
• Poikkeava (etenkin vaakasuuntainen) poraus on välttämätön, jos tuotantomuodostelma sijaitsee jonkin säiliön alla tai merenpohjassa, asuinalueiden tai erillisten rakennusten alla.
• Suoraan merellä sijaitsevissa poratelineissä ja tasoissa 90 %:ssa tapauksista käytetään tätä kaivonporausmenetelmää.
• Lisäksi suuntaporaus on välttämätöntä, jos joudut tekemään monenvälisen kaivon alueella, jolla on erittäin karu maasto (rotkoja, kukkuloita jne.).

Samanlainen menetelmä on välttämätön, josJostain syystä (romahdus, tektonisen kiven siirtymä) kaivoksen kuilu siirtyi sivuun, ja siksi ongelma-alue oli tarpeen ohittaa. Tämä tehdään myös, jos on tarpeen ottaa ydinnäyte pääreiästä, koska se on mahdotonta tehdä muilla tavoilla.

Myös suuntaporausta käytetään, kun jostain syystä tulee palanut kaivo nopeasti sammuttaa, sekä tapauksissa, joissa kaivon alaosaa on laajennettava käyttösyistä. Samalla tavalla kuivatuspintaa kasvatetaan vanhoissa kaivoissa, kun sitä tarvitaan tuotantomäärien lisäämiseen.

Tätä tehdään, kun aluksi tiedetään, että talletus ei kuulu rikkaiden luokkaan, mutta se on "lypsettävä" nopeasti. Sitten käytetään "klusteriporausta", jossa sivuporat poistuvat useista ja useista pääkuopasta. Jos tässä tapauksessa käytetään vakiomenetelmiä, tuotto kentältä on alhainen ja kaivo tyhjenee nopeasti.

Suuntaporausmenetelmä murtaa primaarikuopat kivihiilitahnojen läpi, koska tässä tilanteessa ne on ensin vapautettava mahdollisista kaasutaskuista. Jos näin ei tehdä, on syttymisen ja jopa räjähdyksen todennäköisyys suuri jo kaivon toiminnan aikana.

Reiän läpimurtamiseen käytetään porausmoottoreita (turboporat, joskus sähköporat, ruuvimoottorit). Porausmenetelmä - pyörivä.

Päämenetelmät

Päämenetelmä (sekä täällä että ulkomailla) on maasto-ominaisuuksien dynaaminen käyttö. Ja tämä on ymmärrettävää, sillä ihanteellisesti tasaisia tasangoita ja aroja ei ole kaikkialla.

Pääsääntöisesti näytteeksi otetaan tyypillisiä jälkiä (profiileja), jotka rakennetaan etukäteen ja tähän käytetään matemaattisia mallinnusmenetelmiä. On tärkeää huomata, että "tyypillistä" menetelmää voidaan soveltaa (!) vain jo kehittyneillä aloilla, joiden kaikki ominaisuudet ovat olleet tiedossa pitkään. Tämän menetelmän erikoisuus on, että he eivät yritä hallita maaston kaarevuutta, vaan sopeutuvat siihen. Valitettavasti, mutta samalla ilmenee merkittävä haittapuoli, joka ilmaistaan porauskustannusten huomattavana nousuna.

Suunnitteluprofiilissa on välttämättä merkitty paikat, joilla on suurin kaarevuusaste, koska ilman näitä tietoja ei ole suositeltavaa laatia valmiita projekteja. Suunnittelu on tässä tapauksessa koulutetun suuntaporausinsinöörin vastuulla.

Porauslaitteiston asettelun muuttaminen kaivon mutkan korjaamiseksi

Yleisin tapa ohjata reiän taivutusta suoraan sen lävistyksen aikana. Menetelmä on hyvä, koska sinun ei tarvitse käyttää erikoislaitteita. Sen haittapuoli on kiihdytettyjen poraustilojen voimakas rajoitus.

Keinotekoisten ohjainten käyttö

Tällaisissa töissä käytetään taivutettuja aluslevyjä, epäkeskisiä nippoja, kiiloja ja muita ohjauslaitteita. Kaikki laitteet valitaan yksitellen tilanteen ja maaston tyypin mukaan.

Kuusilajike

Tärkeä suuntaporausmenetelmä on tyynyporaus. Samanaikaisesti kaikkien kuoppien alku sijaitsee yhdessä pisteessä, ja loppuosat ovat sinne, missä löydettyjen esiintymien kerrokset menevät.

Menetelmä on hyvä siinä mielessä, että sen avulla voit vähentää merkittävästi asennustyötä työmaalla, vähentää merkittävästi tarvittavien viestintälinjojen määrää, mukaan lukien tiet työalueille, ja veden tarvetta syöttö- ja virransyöttölinjat vähenevät. Tämän tyyppistä porausta testattiin ensimmäisen kerran Neuvostoliitossa, tarkemmin sanottuna Azerbaidžanissa, asennustöiden aikana Artem-saarella.

Tärkeimmät haitat ovat se, että on tärkeää estää minun suunnien ylittäminen. Lisäksi on tarpeen konservoida toissijaisen kairauksen aikana jo toimivat kaivot, koska paloturvallisuusmääräykset sitä edellyttävät. Lopuksi, klusterikuoppien v altava haittapuoli on niiden myöhemmän huollon ja korjauksen monimutkaisuus, ja meriolosuhteissa läpimurtojen poistaminen voi olla erittäin vaikeaa.

Missä olosuhteissa klusteriporausta käytetään?

Joten milloin käytetään klusterin suuntaista vaakasuuntaista porausta? Syyt sen käyttöön on jaettu seuraaviin ryhmiin:

• Teknogeeninen - poraus rakennusten alle, mukaan lukien asuinrakennukset, muut tekniset rakenteet.
• Teknologinen - kun on todennäköistä, että vakiokaivon kehittäminen häiritsee olemassa olevien kaivojen toimintaa. Bush-menetelmä ei ole niin "traumaattinen" tässä suhteessa.
• Geologinen –kun mineraalit ovat epätasaisissa kerroksissa, eri horisonteissa. Suuntaporauslaitteet ovat tässä tapauksessa ainoa vaihtoehto, kun tuotanto on aloitettava mahdollisimman lyhyessä ajassa kuluttamatta siihen ilmiömäisiä rahasummia.
• Orografia - yleisin syiden ryhmä, mukaan lukien tarve avata meren, järven pinnan alla oleva pelto, jos maasto on epätasainen, samoin kuin kaivoksia laskettaessa offshore-lautojen pohj alta, sekä ylikulkusillat.
• Ilmasto. Viime vuosina monilla Kaukopohjolan alueilla on ollut tasaista suuntausta ikiroudan sulamiseen, minkä vuoksi asiantuntijat ovat yksinkertaisesti pakotettuja turvautumaan klusteriporausmenetelmään. Muut menetelmät ovat täynnä kaivon luumenin romahtamista.

Huomaa, että klusterikaivojen toiminnan suurin vaikutus havaitaan soisilla, usein tulvivilla alueilla. On tärkeää huomata, että k altevassa porauksessa vesistöjen pinnan alle on äärimmäisen tärkeää, että kokenut henkilökunta osaa käyttää oikein navigointilaitteita, joita ilman on mahdotonta murtautua reiän läpi sellaisissa erityisolosuhteissa.

Siten suuntaporaustyöpaikkojen on välttämättä sisällettävä teknisesti osaavan ja koulutetun henkilöstön haku.

Menetelmän tärkeitä ominaisuuksia

Volumetriset holkit näyttävät pyramidilta tai kartioilta, joiden koko, kuten ymmärrät, riippuu koosta jakehittyneen kentän "hämärtyminen". Vastaavasti rei'itettyjen reikien lukumäärä määräytyy teknisten ominaisuuksien mukaan. On erittäin tärkeää ymmärtää, että pensaan koon määrittämistä tulee käsitellä mahdollisimman vastuullisesti, koska vieraantuneen alueen pinta-ala riippuu tästä indikaattorista.

Tämä on erityisen tärkeää kehitettäessä kaivoja asutuksen rajojen sisällä. Tärkeä rooli valmiin kaivon toiminnassa on kaivonpäiden sijainnilla. Ei ole yllättävää, että kaasuputkien suuntaporauksesta on tullut pääasiallinen käytännössä laaj alti käytetty menetelmä viimeisten 15-20 vuoden aikana.

Klusteriporauksen positiiviset vaikutukset

Yleensä tämä menetelmä vähentää merkittävästi mineraalien louhinnan järjestämisen tai teollisuuslaitosten rakentamisen kustannuksia ja edistää kaikkien tuotantotoimintojen ja prosessien automatisoinnin määrää. Vielä tärkeämpää on, että tämä lähestymistapa edistää ympäristön suojelua minimoimalla sen vaikutukset luontoon.

Tosiasia on, että klusteriporausta suoritettaessa on täysin mahdollista kerätä porausjätteet kokonaan, mikä estää sen pääsyn pohjaveteen ja vähentää myös jälkimmäisen tason laskun todennäköisyyttä. Tämä näkyy usein tavanomaisessa porauksessa, koska se tuhoaa pohjavesikerroksia.

Yksi tyyny sisältää vähintään kaksi kuoppaa. Pääsääntöisesti maassamme öljymiehet harjoittavat 18-24 kappaleen ryhmittelyä, mutta joissain tapauksissa niiden lukumäärä ylittää30:lle. Tämä on kuitenkin kaukana ennätyksestä, koska ulkomaisessa käytännössä on tapauksia, joissa 60 "versoa" voi poiketa yhdestä kaivoksesta. Erityisesti pahamaineinen BP-yritys porasi pienelle irtotavarasaarelle 60 × 60 m … 68 kaivoa kerralla. Tämä mahdollisti yhdeltä kentältä saadun öljyn määrän dramaattisen lisäämisen.

Joten suunnattujen ja vaakasuuntaisten kaivojen poraukselle nykytaloudessa on erittäin kysyntää juuri aineellisten ja taloudellisten resurssien säästämisen vuoksi.

Monireikäinen poraustyyppi

Tällä hetkellä monien vanhojen esiintymien ehtymisen vuoksi ainoa luotettava tapa saada mineraaleja on käyttää kehittyneitä kaivosmenetelmiä, joihin kuuluu monenkeskinen poraus. Samanaikaisesti useita uusia "versoja" poistetaan pääkuopasta tietyllä syvyydellä kerralla. Tästä johtuen kaivon pinta-ala tuotantohorisontissa kasvaa merkittävästi ja kaivosten määrä kasvaa. Lisäksi samaan aikaan on mahdollista vähentää porausmääriä ylemmillä, tuottamattomilla horisonteilla.

Maamme alueella ensimmäinen tämäntyyppinen kaivo porattiin vuonna 1953 Bashkiriassa. Mutta kuoppa, joka meni suoraan muodostuman paksuuteen, pystyttiin tekemään vasta 50-luvun lopulla. Se tapahtui Samaran alueella. Välittömästi paljastui, että tällaisten kaivojen päivittäinen tuotto on noin 40 % korkeampi kuin tavallisella pystysuoralla menetelmällä valmistettujen sydämien.

Silloin suuntaporaus alkoi kehittyä maassamme. Koulutus tätä vartenerikoisuus otettiin käyttöön kaikissa maan teknisissä oppilaitoksissa.

Jos käytetään monenvälistä menetelmää, säiliön reiän kokonaispituus kasvaa merkittävästi, tyhjennys- ja suodatusvyöhyke kasvaa. Tämä ei ainoastaan lisää kaivon tuottoa, vaan myös parantaa sen käytön aikana saadun tuotteen laatua. Tällaiset kuopat on jaettu seuraaviin lajikkeisiin:

• Kallettu, haarautunut tyyppi.
• Vaakasuuntaisesti haarautunut.
• Radiaaliset kuopat.

Jälkimmäisessä tapauksessa suuntaporausta (vaakasuuntaista porausta) käytetään vaikeassa maastossa ja työskentelyhorisonttien epätasaisessa keskittyessä. Tämä menetelmä mahdollistaa (kustannusten minimoimisen) louhinnan maksimoimisen.

Monireikäisten reikien ominaisuudet

Kuten arvata saattaa, vinosti haarautuneet kuopat koostuvat kaivoksen pääakselista ja niistä ulottuvista lapsiprosesseista, jotka sijaitsevat eri tasoissa. Varsinainen vaakasuuntainen tyyppi on muunnelma juuri kuvatusta tyypistä. Ainoa ero on, että "versot" lähtevät päärungosta tiukasti vaakatasossa, 90 asteen kulmassa.

Vastaavasti säteittäisissä kaivoissa pääakseli menee myös tiukasti pystysuoraan ja lisäakselit - kehää pitkin eli säteen suunnassa. Haaroittuneita kaivoja on pidetty viime vuosina erittäin lupaavana poraussuunnana, koska niiden käyttö teollisessa mittakaavassa mahdollistaa monien ongelmien ratkaisemisen,jotka johtuvat maanalaisten luonnonvarojen kehittämisestä:

• Epätasaisten horisonttien öljykenttien maksimaalinen tehokas kehittäminen. Tässä tapauksessa pystysuuntainen poraus ei ole taloudellisesti kannattavaa, koska lopullinen hinta on liian korkea.
• Suunnattu poraus voi vähentää merkittävästi käytettyjen kaivojen määrää. Tämä vähentää työkustannuksia ja minimoi myös ympäristövaikutuksia.
• Otettaessa erittäin viskoosia öljylaatua, joka pumpataan ulos erittäin suurista syvyyksistä.
• Samaa menetelmää käytetään, kun on tarpeen rakentaa geoterminen asema, joka käyttää maanalaisen kuuman veden energiaa.

Siten suuntaporaus on tekniikka, jota käytetään laaj alti nykypäivän öljy- ja kaasuteollisuudessa sekä rakennusteollisuudessa.