Rotacijsko bušenje: tehnologija, princip rada i značajke

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

Jedna od najčešće korištenih metoda stvaranja proizvodnih i istražnih bušotina za vodu je rotacijsko bušenje. Osigurava se prijenosom rotacijskih pokreta s površinskog rotora na bušaću kolonu.

Rotacijsko bušenje se razlikuje po tome što nema aksijalnu silu koju stvara pogon. Tijekom procesa obrada (klanje) se ispire od kamenog otpada uz pomoć vode i posebnih otopina. Razmotrite metodu detaljnije.

Povijesna pozadina

Rotacijsko bušenje koristi se više od sto četrdeset godina. Tehnologija ove metode bušenja bunara prvi put je korištena u Sjedinjenim Američkim Državama početkom osamdesetih godina devetnaestog stoljeća. Od tada je ostao praktički nepromijenjen, s izuzetkom manjih inovacija koje su dovele do veće učinkovitosti. Promjene su utjecale na alate za rezanje stijena - oni su poboljšani, stvoreni su novi tekući mediji za ispiranje bušotina, a povećana je čvrstoća dijelova mehanizma.

Rotacijsko bušenje je jedna od vrsta rotacijskog bušenja. Princip jeda alat za razbijanje stijena, koji se nalazi unutar bušotine, djeluje od sile koju na njega prenosi električni motor ili oprema plinske turbine. Ova metoda je prilično jednostavna i učinkovita. Uz njegovu pomoć buše se proizvodne naftne i istražne bušotine. Kompaktna veličina jedinice omogućuje korištenje na privatnom zemljištu za stvaranje bunara.

Metode bušenja

Trenutno se bušenje bunara za vodu izvodi metodama rezanja stijena uz korištenje posebnih mehanizama. Tlo se može hraniti na dva načina:

• Uz pomoć mehanizama - suha metoda.
• Mlaz vode pod visokim pritiskom ili gravitacijom - hidraulički.

Općenito, mehaničko bušenje se izvodi na jedan od tri načina:

• Rotacijsko rotacijsko bušenje - tlo se buši rotacijskim pokretima.
• Udar - tlo je uništeno udarom bušilice.
• Vibriranje - tlo je razbijeno visokofrekventnim vibracijama.

Prva metoda je najčešće korištena zbog svoje jednostavnosti, niske cijene i performansi u isto vrijeme.

Kada se metoda primjenjuje

Rotacijsko bušenje koristi se kada se razvijaju polustjenovita i kamenita tla za bušenje bušotina do sto pedeset metara dubine. Za uspješno bušenje stijena potrebno je odabrati pravi alat za bušenje - dlijeto i utegnute cijevi. Prema riječima stručnjaka, za učinkovit rad treba koristiti rotacijsko bušenje akoispunjeni su sljedeći uvjeti:

• Proučavanje hidrogeološkog dijela nalazišta provedeno je dovoljno detaljno.
• Poznato je da se tlo sastoji od stijena.
• Postoje podaci o razini vodonosnika.
• Postoji dobar tlak podzemne vode.
• Postoji mogućnost stalne isporuke tekućine za ispiranje.

Osim toga, treba uzeti u obzir da uvjeti južnih regija dopuštaju bušenje tijekom cijele godine, a u sjevernim regijama rad je ograničen temperaturom vanjskog okruženja, pri kojoj tekućina za ispiranje smrzava se.

Oprema za bušenje bunara

Tehnologija rotacijskog bušenja uključuje korištenje posebnih instalacija - montiranih na bazi samohodnih vozila ili stacionarnih. Oba moraju imati sljedeće komponente:

• motor.
• Toranj.
• Vozi.
• Okretni - sustav koji opskrbljuje tekućinom donju rupu.
• Bušaća vrpca.
• Rotor.
• Klipna pumpa.
• Mehanizam za podizanje uključujući blok i krunski blok.
• Tlačni vod
• Sustav za povrat i pročišćavanje tekućine koji sadrži hidrociklone, žlijeb i vibrirajuće sito.

Prednosti i nedostaci metode

Metoda rotacijskog bušenja ima niz prednosti u odnosu na druge metode. Među njima treba istaknuti sljedeće:

• Nadmašuje ostatak u smislu izvedbe: pet puta veća metoda udara i deset puta metoda vibracija.
• Ima visoku razinubrzina rada.
• Zbog upotrebe raznih dlijeta koje se mogu ukloniti, može se koristiti na tlima različite složenosti.
• Jedinica je kompaktne veličine, tako da može raditi u ograničenom prostoru.
• Zbog mogućnosti smještaja na platformi, jedinica je prilično pokretna.
• Omogućuje duboko bušenje bunara i vađenje vode iz frakturiranog vapnenca.
• Metoda ima dobra svojstva vodonosnosti.
• Omogućuje bušenje bušotina promjera do dvjesto centimetara.

Uz ove prednosti, rotacijsko upravljivo bušenje ima i sljedeće nedostatke:

• Obavezno uzmite u obzir vrstu tla kako biste pronašli pravo dlijeto.
• Prisutnost čestica supertvrde stijene na putu može biti prepreka koja zahtijeva korištenje razornijih mehanizama.
• Glineno tlo može ometati.
• Ozbiljna prepreka bušenju je smrznuto tlo.
• Snaga ovisi o trenutno instaliranom rotoru.
• Potreba da uvijek imate veliku količinu tekućine za ispiranje.

Unatoč određenim nedostacima, ova metoda ima mnogo više prednosti.

Princip rada rotacijskih jedinica

Rotacijsko bušenje bušotina izvodi se posebnom instalacijom - okvirom ili rešetkastim tornjem, pričvršćenim na platformu. Svi ostali sustavi su pričvršćeni na njega, što vam omogućuje podizanje i spuštanje profilirane bušaće kolone. Takavstup je sastavljen od nekoliko cijevi povezanih sklopivim spojnicama.

Pokretačka snaga je električni motor automobila ili zasebni generator, koji prenosi rotaciju od stupa do rotora kroz pogonsko vratilo i zupčanik. Rotirajući, rotor pokreće dlijeto, koje svojim radnim rubovima uništava sloj tla u bušotini. Raspon rotacije se može podesiti. Rubovi bitova mogu biti dijamantni, kompozitni ili karbidni. Njihov oblik može varirati.

Razvijeni sloj tla se istiskuje iz rudnika izravnim ili reverznim ispiranjem gravitacijom ili pod pritiskom pomoću pumpnih jedinica. Nakon ispiranja bušotine, u njega se ugrađuju obložne cijevi. Kroz zakretne i šuplje cijevi bušaće kolone, tekućina za ispiranje se dovodi u svrdlo, što erodira tlo ispod svrdla. Kroz razmak između cijevi i bačve tekućina izvodi tlo. Na površini se tekućina skuplja i čisti kroz posebne filtere kako bi se mogla vratiti u rad pomoću klipnih pumpi.

Značajke tehnologije rotacijskog bušenja

Proces bušenja je organiziran na način da, zbog ispiranja sloja tla iz rudnika, bušaća kolona svakim pomakom ide dublje. Povremeno se mora povećavati dodavanjem drugih cijevi.

Proces bušenja se izvodi u koracima:

• Nakon prolaska prvih labavih slojeva tla, stup se podiže, a kućište se spušta u okno.
• Razmak se popunjava u krug cementnim mortom.
• Nakonkada se cement stvrdne, u okno se ubacuje komadić manjeg promjera i rad se nastavlja.

Može se izvesti nekoliko ovih sličnih koraka, a zatim se proizvodna cijev perforirana na kraju spušta u osovinu. Ovisno o kvaliteti sloja tla i dubini, odabiru se broj i težina cijevi, vrsta nastavka, brzina njegove rotacije i materijal ruba te tlak tekućine za ispiranje. Specifičnosti su sljedeće:

• Lagane kamene formacije trče maksimalnom brzinom i najviše ispiranja.
• Stjenovita tla zahtijevaju smanjenu učestalost i smanjeni tlak tekućine.

Tvrde inkluzije tla - gromade - na putu rotora, koje se mogu zaglaviti, ili tla koja aktivno apsorbiraju pranje mogu ometati rad. Proces usporava i nedostatak vode na radilištu i prisutnost velikog sloja gline. Glina, miješajući se s vodom, začepljuje vodeni kanal i zahtijeva dodatno temeljito pranje.

Cijevi za kućište

Nakon bušenja bušotine, važno je ojačati njene zidove. Tlo je nepouzdano i može se pomaknuti, što će negativno utjecati na dno rupe.

Kako bi se spriječilo urušavanje zemlje, postavljena je oplata. Pomaže u sprječavanju prolijevanja tla i sprječava prodiranje vode. Prvi stupac naziva se "dirigent". Montira se za pokrivanje nestabilnih stijena. Instalacija se odvija na udaljenosti ne ranije od oznake od 30 metara i najkasnije 600 metara. Za naftnu bušotinu, stup se postavlja na udaljenosti, maksimalnoblizu površine.

Budući da se rotacijsko bušenje koristi u gotovo svim vrstama tla, prilikom ugradnje stupova radnici se rukovode geološkim uvjetima. Ponekad morate koristiti nekoliko žica za kućište da ojačate donju rupu.

Njihov najmanji promjer tone dublje od ostalih i naziva se operativnim. Perforacija je napravljena odozdo, kroz te rupe će u nju teći masa plina, vode ili ulja.

Važnost tekućine za bušenje u operacijama bušenja

Prava metoda ispiranja za rotacijsko bušenje može značajno povećati učinkovitost procesa. U djelima ove vrste vrijedi:

• Polimerna rješenja.
• Uljne emulzije.
• Prozračna rješenja.
• Voda.

Metoda pročišćavanja zraka također se široko koristi. Ako se radovi izvode u područjima s niskim tlakom u rezervoaru, radnici koriste poseban plin. Ispiranje pomaže da se riješite suvišnih nečistoća i predmeta, trošnih stijena, što je neizbježno u procesu bušenja. Tekućina koja dospije na bit hladi ga. Što produljuje vijek trajanja alata.

Rotacijsko bušenje odvija se u tri faze:

1. Uništavanje zemljanih stijena dlijetom.
2. Pokretanje vode za iznošenje uništene stijene. Proces se može izvesti i obrnutim i izravnim ispiranjem, sve ovisi o dubini bunara, količini upotrijebljene vode i vrsti tla. Koristi se u privatnim kućanstvimapopularna metoda izravnog ispiranja.
3. Jačanje zidova nove bušotine s obložnim cijevima.

Rotacijsko bušenje je radno intenzivan proces, tijekom kojeg se moraju uzeti u obzir mnogi čimbenici. Unatoč tome, smatra se prilično učinkovitim i koristi se u raznim uvjetima.