Smjerno bušenje: prednosti i nedostaci

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Posljednjih godina gradnja izlazi iz dugotrajne krize, povećava se broj kuća u izgradnji, industrijskih kompleksa, cesta i drugih infrastrukturnih objekata. Sukladno tome, tehnike visoke tehnologije 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. Štoviše, odstupanje od okomite/vodoravne potrebne za to je malo: samo 2 stupnja za standardno bušenje, više od 6 stupnjeva za duboko bušenje (arteške bušotine, proizvodnja nafte ili plina).

Prirodno je da prisutnost ovog odstupanja može biti posljedica ne samo umjetnih, već i potpuno prirodnih razloga. Dijele se u nekoliko skupina (geološke, tehničke, tehnološke). Ako temeljito poznajete sve ove čimbenike, možete kontrolirati položaj s velikom točnošću.bunari u svemiru.

Prema tome, pod umjetnim odstupanjem podrazumijeva se svaka "zakrivljenost" kanala bušotine, koja je izvorno zamišljena. Važno je razumjeti da usmjereno bušenje podrazumijeva strogu kontrolu smjera kretanja bušilice tijekom cijelog rada.

Značajke bušenja naftnih i plinskih bušotina

Posebno mnoge poteškoće izaziva takav rad u pogledu naftne i plinske industrije. Tamo se nagnuto bušenje mora izvesti pomoću posebnih vodilica. Također je važno zapamtiti da je gornja jama uvijek (!) napravljena strogo okomito, a odstupanje počinje na donjim horizontima, u planiranom azimutu.

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

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

Važne napomene

PotrebnoTreba napomenuti da su u nekim slučajevima takve bušotine prisiljene obilježjima geoloških stijena. Dakle, ponekad je jeftinije izbušiti jamu na mjestu gdje se nalazi neka vrsta čvrste magmatske stijene nego je probušiti.

Također imajte na umu da usmjereno bušenje podrazumijeva prodor u strogo horizontalne rupe. Sve bušotine dobivene 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 široko se koristi u sljedećim slučajevima:

• Prilikom otvaranja naftnih ili plinonosnih formacija koje leže između paralelnih rasjeda.
• Ako se ispostavi da razvijena akumulacija naglo promijeni smjer.
• U slučaju kada se naftni ili plinonosni horizonti nalaze ispod slanih kupola (zbog poteškoća pri bušenju potonjih).
• Kada je potrebno zaobići zone urušavanja u rudnicima.
• Devijantno (posebno horizontalno) bušenje je neophodno ako produktivna formacija leži ispod neke vrste rezervoara ili na morskom dnu, ispod stambenih područja ili samostojećih zgrada.
• Na regalima i platformama za bušenje koji se nalaze direktno na moru, u 90% slučajeva koristi se ova metoda bušenja jame.
• Osim toga, usmjereno bušenje je neophodno ako trebate izvesti multilateralnu bušotinu na 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 bilo potrebno zaobići problematično područje. To se također radi 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 povećava se drenažna površina u starim bunarima kada je potrebno povećati obim proizvodnje.

To se prakticira kada se u početku zna da depozit ne spada u kategoriju bogatih, ali ga je potrebno brzo “pomuzeti”. Zatim se koristi "cluster" bušenje, s višestrukim i višestrukim izvlačenjem iz glavne jame bočnih. Ako u ovom slučaju koristite standardne metode, tada će povrat s polja biti nizak, a bunar će se brzo iscrpiti.

Metoda usmjerenog bušenja razbija primarne jame kroz ugljene paste, budući da se u ovoj situaciji prvo moraju osloboditi mogućih plinskih džepova. Ako se to ne učini, postoji velika vjerojatnost paljenja, pa čak i eksplozije već tijekom rada bušotine.

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

Glavne metode

Glavna metoda (i kod nas i u inozemstvu) je dinamička upotreba obilježja terena. I to je razumljivo, budući da idealno ravne ravnice i stepe nisu posvuda.

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 čija su sva svojstva odavno poznata. Posebnost ove metode je u tome što ne pokušavaju kontrolirati zakrivljenost terena, već se tome prilagođavaju. Nažalost, ali istovremeno se očituje značajan nedostatak, izražen u zamjetnom povećanju cijene bušenja.

U profilu dizajna obavezno su označena mjesta s najvećim stupnjem zakrivljenosti, jer bez ovih podataka nije preporučljivo izraditi gotov projekt. Dizajn je u ovom slučaju odgovornost obučenog inženjera usmjerenog bušenja.

Promjena rasporeda opreme za bušenje radi ispravljanja zavoja bušotine

Najčešći način kada je u pitanju kontrola zavoja rupe izravno tijekom probijanja. Metoda je dobra jer ne morate koristiti posebnu opremu. Njegov nedostatak leži u ozbiljnom ograničenju ubrzanih načina bušenja.

Upotreba umjetnih preusmjerivača

Za ovu vrstu rada koriste se savijene podloge, ekscentrične bradavice, klinovi i drugi skretni uređaji. Svi uređaji se biraju pojedinačno, ovisno o konkretnoj situaciji i vrsti terena.

Sorte smreke

Važna metoda usmjerenog bušenja je tamponsko bušenje. Pritom se početak svih jama nalazi u jednoj točki, a krajnji dijelovi gdje idu slojevi otkrivenih naslaga.

Metoda je dobra po tome što vam omogućuje da značajno smanjite količinu instalacijskih radova na gradilištu, značajno smanjite broj potrebnih komunikacijskih linija, uključujući ceste do područja u kojima se radi, i potrebu za vodom reducira se opskrbni i napojni vodovi. Ova vrsta bušenja prvi put je testirana u SSSR-u, točnije, u Azerbajdžanu, tijekom instalacijskih radova na otoku 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 cluster jama je složenost njihovog naknadnog održavanja i popravka, a u morskim uvjetima može biti iznimno teško eliminirati prodore.

U kojim uvjetima 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 vjerojatno da će razvoj standardne bušotine poremetiti rad postojećih jama. Bush metoda nije tako "traumatična" u tom pogledu.
• geološki –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 količina novca na to.
• Orografski - najčešća grupa razloga, uključujući potrebu za otvaranjem polja ispod površine mora, jezera, u slučaju neravnog terena, kao i kod polaganja jama iz podnožja morskih platformi, kao i nadvožnjaci.
• Klima. 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 pune su kolapsa lumena bunara.

Napominjemo da se maksimalni učinak rada bušotina s klasterima opaža u močvarnim, često poplavljenim područjima. Važno je napomenuti da je kod kosog bušenja ispod površine vodenih tijela iznimno važno imati iskusno osoblje sposobno pravilno koristiti navigacijsku opremu, bez koje je nemoguće probiti rupu u takvim specifičnim uvjetima.

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

Važne značajke metode

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

Ovo je posebno važno kada se razvijaju jame unutar granica naselja. Važnu ulogu u radu gotove bušotine igra mjesto vrhova bušotine. Nije iznenađujuće da je usmjereno bušenje plinovoda postalo glavna metoda koja se široko koristi u praksi u posljednjih 15-20 godina.

Pozitivni učinci klasterskog bušenja

Općenito, ova metoda značajno smanjuje troškove organizacije vađenja minerala ili izgradnje industrijskih objekata, doprinosi obujmu automatizacije svih proizvodnih operacija i procesa. Što je još važnije, ovaj pristup doprinosi zaštiti okoliša minimizirajući utjecaj na prirodu.

Činjenica je da pri izvođenju klaster bušenja postaje sasvim moguće potpuno prikupiti otpad iz bušenja, sprječavajući ga da uđe u podzemne vode, a također smanjuje vjerojatnost smanjenja razine potonje. To se često vidi kod konvencionalnog bušenja jer uništava vodonosnike.

Jedan jastučić sadrži najmanje dvije jažice. 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, budući da u inozemnoj praksi postoje slučajevi kada bi iz jednog rudnika moglo otići 60 "izdanka". Konkretno, zloglasna tvrtka BP izbušila je na malom otoku 60 × 60 m … 68 jama odjednom. To je omogućilo dramatično povećanje količine nafte primljene iz jednog polja.

Pa je bušenje usmjerenih i horizontalnih bušotina u modernom gospodarstvu iznimno traženo upravo zbog očuvanja materijalnih i financijskih sredstava.

Vrsta višestrukog bušenja

Trenutno, zbog iscrpljivanja mnogih starih ležišta, jedini pouzdan način za dobivanje minerala je korištenje naprednih metoda rudarenja, koje uključuju multilateralno bušenje. Istodobno 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 volumen bušenja u gornjim, neproduktivnim horizontima.

Na području naše zemlje prva bušotina ovog tipa izbušena je 1953. godine, u Baškiriji. No, jama, koja je prošla izravno u debljinu formacije, mogla se napraviti tek krajem 50-ih godina. To se dogodilo u Samarskoj regiji. Odmah se pokazalo da je dnevni povrat takvih bušotina oko 40% veći od povrata jezgri izrađenih standardnom, vertikalnom metodom.

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

Ako se koristi multilateralna metoda, ukupna duljina rupe u rezervoaru značajno se 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:

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

U potonjem slučaju, usmjereno bušenje (horizontalno usmjereno bušenje) koristi se na teškom terenu i neravnomjernoj koncentraciji radnih horizonata. Ova metoda omogućuje (uz minimiziranje troškova) maksimiziranje količine rudarenja.

Karakteristike rupa s više rupa

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

Prema tome, za radijalne jame, glavna osovina također ide strogo okomito, a dodatna - duž opsega, odnosno u radijalnom smjeru. Posljednjih godina, razgranate bušotine smatraju se vrlo obećavajućim smjerom bušenja, jer njihova upotreba u industrijskoj mjeri omogućuje rješavanje mnogih problema,koji proizlaze iz razvoja podzemnih resursa:

• Maksimalno učinkovit razvoj naftnih polja s neravnim horizontima. U ovom slučaju, vertikalno bušenje nije ekonomski izvedivo, budući da je konačni trošak previsok.
• Smjerno bušenje može značajno smanjiti broj korištenih bušotina. To dovodi do smanjenja troškova rada, a također smanjuje utjecaj na okoliš.
• Pri vađenju vrlo viskoznih vrsta ulja, 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.