Насочено пробиване: предимства и недостатъци

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

През последните години строителството излиза от продължителна криза, увеличава се броят на строящите се къщи, индустриални комплекси, пътища и други инфраструктурни съоръжения. Съответно, високотехнологичните инженерни техники стават все по-търсени за намаляване на разходите за време и труд.

Обща информация

Те включват насочено сондиране. Известно е, че кладенците са както вертикални (стандартни), така и наклонени. Освен това отклонението от вертикала/хоризонтала, необходимо за това, е малко: само 2 градуса за стандартно сондиране, повече от 6 градуса за дълбоко пробиване (артезиански кладенци, добив на нефт или газ).

Естествено е, че наличието на това отклонение може да се дължи не само на изкуствени, но и на напълно естествени причини. Те са разделени на няколко групи (геоложки, технически, технологични). Ако познавате добре всички тези фактори, можете да контролирате позицията с висока точност.кладенци в космоса.

Съответно под изкуствено отклонение се разбира всяка „кривина” на канала на кладенеца, която първоначално е замислена. Важно е да се разбере, че насоченото пробиване предполага строг контрол на посоката на движение на свредлото по време на работата.

Характеристики на пробиване на нефтени и газови кладенци

Особено много трудности предизвиква подобна работа в аспекта на нефтената и газовата индустрия. Там трябва да се извърши наклонено пробиване с помощта на специални направляващи профили. Също така е важно да запомните, че горната яма винаги (!) е направена строго вертикално, а отклонението започва от долните хоризонти, в планирания азимут.

Особено често наклоненото сондиране се използва не при разработването на находища, а само при тяхното проучване. Много по-евтино е да проверите за "маркери", като направите достатъчно дълъг наклонен отвор, отколкото незабавно да опитате да пробиете скалата на достатъчна дълбочина вертикално.

Как се извършва насоченото сондиране като цяло? Технологията е сравнително проста: първо се пробива основната яма, след това с помощта на устройства за огъване се довежда наклонено или хоризонтално насочено свредло на правилното място, с което вече се прави допълнителен вал. За да се поддържа точно посоката, зададена от проекта, е необходимо да се използват "маркери", те също са маяци. В много случаи се използват специални камери за визуализиране на процеса на пробиване.

Важни бележки

НеобходимаТрябва да се отбележи, че в някои случаи такива кладенци са принудени от характеристиките на геоложките скали. Така че, понякога е по-евтино да се пробие яма върху мястото на някакъв вид твърда магматична скала, отколкото да се пробие.

Също така имайте предвид, че насоченото пробиване предполага проникване на строго хоризонтални отвори. Всички кладенци, получени по този метод, са разделени на единични и многостранни кладенци. В последния случай няколко слоя се отклоняват от основния багажник. Подобен метод на сондиране в нефтената и газовата промишленост се използва широко в следните случаи:

• При отваряне на нефтени или газоносни образувания, които лежат между успоредни разломи.
• Ако се окаже, че развитият резервоар рязко промени посоката си.
• В случай, когато нефтени или газоносни хоризонти лежат под солни куполи (поради трудностите при пробиване през последните).
• Когато е необходимо да се заобиколят зоните на колапс в мините.
• Отклоненото (в частност хоризонтално) сондиране е необходимо, ако продуктивната формация се намира под някакъв вид резервоар или на морското дъно, под жилищни райони или самостоятелни сгради.
• На сондажни стелажи и платформи, разположени директно в морето, в 90% от случаите се използва този метод на пробиване.
• В допълнение, насоченото сондиране е необходимо, ако трябва да проведете многостранен кладенец в район с много пресечен терен (дерета, хълмове и др.).

Подобен метод е незаменим, акоПо някаква причина (срутване, изместване на тектонската скала) шахтата на мината се измести настрани и следователно имаше нужда да се заобиколи проблемната зона. Това се прави и ако е необходимо да се вземе проба от ядрото от главния сондаж, тъй като е невъзможно да се направи това по други начини.

Също така, насоченото сондиране се използва, когато трябва бързо да гасите кладенец, който се е запалил по някаква причина, както и в случаите, когато долната част на ямата трябва да бъде разширена по оперативни причини. По подобен начин дренажната повърхност се увеличава в стари кладенци, когато е необходимо да се увеличи обемът на производство.

Това се практикува, когато първоначално се знае, че депозитът не принадлежи към категорията на богатите, но се изисква бързо да се „дое”. След това се използва "клъстерно" сондиране, с многократно и многократно изтегляне от основната яма на страничните. Ако в този случай се използват стандартни методи, тогава възвръщаемостта от полето ще бъде ниска и кладенецът ще бъде бързо изчерпан.

Методът за насочено сондиране разбива първичните ями чрез въглищни пасти, тъй като в тази ситуация те първо трябва да бъдат освободени от възможни газови джобове. Ако това не бъде направено, има голяма вероятност от запалване и дори експлозия още по време на работа на кладенеца.

Двигателите надолу (турбобормашини, понякога електрически бормашини, винтови двигатели) се използват за пробиване на отвора. Метод на пробиване - ротационен.

Основни методи

Основният метод (както тук, така и в чужбина) е динамичното използване на характеристиките на терена. И това е разбираемо, тъй като идеално равнинните равнини и степите далеч не са навсякъде.

По правило като извадка се вземат типични следи (профили), които се изграждат предварително и за това се използват математически методи за моделиране. Важно е да се отбележи, че „типичният“метод може да се приложи (!) само към вече разработени области, чиито характеристики са отдавна известни. Особеността на този метод е, че те не се опитват да контролират кривината на терена, а се адаптират към него. Уви, но в същото време се проявява значителен недостатък, изразяващ се в забележимо увеличение на цената на пробиване.

В профила на дизайна местата с максимална степен на кривина задължително са маркирани, тъй като без тези данни не е препоръчително да се изготви завършен проект. Проектирането в този случай е отговорност на обучен инженер за насочено сондиране.

Промяна на разположението на сондажната платформа за коригиране на завоя на кладенеца

Най-често срещаният начин, когато става въпрос за контролиране на огъването на дупката директно по време на нейното пробиване. Методът е добър, защото не е нужно да използвате специално оборудване. Недостатъкът му е в сериозното ограничение на ускорените режими на пробиване.

Използване на изкуствени отклонители

За този вид работа се използват огънати подложки, ексцентрични нипели, клинове и други отклоняващи устройства. Всички устройства се избират индивидуално, в зависимост от конкретната ситуация и вида на терена.

Сорт смърч

Важен метод за насочено пробиване е пробиване на подложки. В същото време началото на всички ями се намира в една точка, а крайните участъци са там, където отиват пластовете на откритите находища.

Методът е добър с това, че ви позволява значително да намалите обема на монтажните работи на обекта, значително да намалите броя на необходимите комуникационни линии, включително пътищата към районите, където се работи, и необходимостта от вода захранващите и захранващите линии се намаляват. Този тип пробиване е изпробван за първи път в СССР, по-точно в Азербайджан, по време на монтажни работи на остров Артем.

Основните недостатъци включват важността на предотвратяването на преминаването през устата на мините. Освен това е необходимо да се запазят вече работещите ями до момента на вторичното сондиране, тъй като това се изисква от правилата за пожарна безопасност. И накрая, огромен недостатък на клъстерните ями е сложността на тяхната последваща поддръжка и ремонт, а в морски условия може да бъде изключително трудно да се елиминират пробивите.

При какви условия се използва клъстерно пробиване?

И така, кога се използва клъстерно насочено хоризонтално пробиване? Причините за използването му са разделени в следните групи:

• Техногенно - сондиране под сгради, включително жилищни, други технически конструкции.
• Технологичен - когато е вероятно разработването на стандартен кладенец да наруши работата на съществуващите ями. Буш методът не е толкова "травматичен" в това отношение.
• Геоложки –когато минералите лежат на неравномерни слоеве, на различни хоризонти. В този случай платформите за насочено сондиране са единствената възможност, когато трябва да създадете производство във възможно най-кратък срок, без да харчите феноменални суми пари за това.
• Orographic - най-честата група причини, включително необходимостта от отваряне на поле, разположено под повърхността на морето, езерото, в случай на пресечен терен, както и при полагане на ями от основата на офшорни платформи, както и надлези.
• Климатично. През последните години в много региони на Далечния север се наблюдава устойчива тенденция към размразяване на вечна замръзване, поради което специалистите просто са принудени да прибягват до метода на клъстерно сондиране. Други методи са изпълнени със срив на лумена на кладенеца.

Обърнете внимание, че максималният ефект от работата на клъстерните кладенци се наблюдава в блатисти, често наводнени райони. Важно е да се отбележи, че при наклонено сондиране под повърхността на водни обекти е изключително важно да разполагате с опитен персонал, способен правилно да използва навигационно оборудване, без което става невъзможно да се пробие дупка при такива специфични условия.

По този начин свободните работни места за насочено сондиране трябва задължително да включват търсене на технически подбран, образован персонал.

Важни характеристики на метода

Обемните храсти изглеждат като пирамиди или конуси, чийто размер, както можете да разберете, зависи от размера и„замъгляване“на развитото поле. Съответно броят на пробитите отвори се определя от техническите възможности. Много е важно да се разбере, че определянето на размера на храста трябва да се третира възможно най-отговорно, тъй като площта на отчуждената територия зависи от този показател.

Това е особено важно при разработване на ями в границите на населеното място. Важна роля в работата на готовия кладенец играе местоположението на кладенеца. Не е изненадващо, че насоченото сондиране на газопроводи се превърна в основен метод, широко използван в практиката през последните 15-20 години.

Положителни ефекти от клъстерно пробиване

Като цяло този метод намалява значително разходите за организиране на добив на полезни изкопаеми или изграждане на промишлени съоръжения, допринася за обема на автоматизация на всички производствени операции и процеси. По-важното е, че този подход допринася за опазването на околната среда, като минимизира въздействието върху природата.

Факт е, че при извършване на клъстерно сондиране става напълно възможно да се съберат напълно отпадъците от сондажа, предотвратявайки навлизането им в подпочвените води, а също така намалява вероятността от намаляване на нивото на последните. Това често се наблюдава при конвенционално сондиране, тъй като разрушава водоносни хоризонти.

Една подложка съдържа поне две ямки. По правило петролните работници у нас практикуват групиране на ями от 18-24 броя, но в някои случаи броят им надвишаваза 30. Това обаче далеч не е рекорд, тъй като в чуждестранната практика има случаи, когато от една мина могат да излязат 60 "кълнове". По-специално, прословутата компания BP проби на малък насипен остров 60 × 60 m … 68 ями наведнъж. Това направи възможно драстично увеличаване на количеството петрол, получен от едно находище.

Така че пробиването на насочени и хоризонтални кладенци в съвременната икономика е изключително търсено именно поради опазването на материалните и финансови ресурси.

Тип многоотворно пробиване

В момента, поради изчерпването на много стари находища, единственият надежден начин за получаване на минерали е използването на усъвършенствани методи за добив, които включват многостранно сондиране. В същото време няколко нови „кълнове“се отстраняват от основната яма на определена дълбочина наведнъж. Поради това площта на кладенеца в продуктивния хоризонт се увеличава значително, а обемът на добив се увеличава. В допълнение, в същото време е възможно да се намалят обемите на пробиване в горните, непродуктивни хоризонти.

На територията на нашата страна първият кладенец от този тип е пробит през 1953 г. в Башкирия. Но ямата, която преминава директно в дебелината на формацията, може да бъде направена едва в края на 50-те години. Това се случи в Самарска област. Веднага беше разкрито, че дневната възвръщаемост на такива кладенци е с около 40% по-висока от тази на ядрата, направени по стандартния, вертикален метод.

Тогава у нас започва да се развива насоченото сондиране. Обучение за товаспециалността е въведена във всички технически институти на страната.

Ако се използва многостранният метод, общата дължина на отвора в резервоара се увеличава значително, увеличава се дренажната и филтриращата зона. Това допринася не само за увеличаване на възвръщаемостта от кладенеца, но и подобрява качеството на продукта, получен по време на неговата работа. Този вид ями се разделят на следните разновидности:

• Наклонен, разклонен тип.
• Хоризонтално разклонено.
• Радиални ями.

В последния случай се използва насочено сондиране (хоризонтално насочено сондиране) при труден терен и неравномерна концентрация на работни хоризонти. Този метод позволява (като минимизира разходите) да увеличите максимално обема на копаене.

Характеристики на отвори с множество дупки

Както може да се досетите, косо разклонените ями се състоят от главния ствол на мината и дъщерните процеси, простиращи се от тях, разположени в различни равнини. Хоризонтално насоченият тип е вариация на току-що описания тип. Единствената разлика е, че "кълновете" се отклоняват от основния ствол в строго хоризонтална равнина, под ъгъл от 90 градуса.

Съответно за радиалните ями основният вал също върви строго вертикално, а допълнителните - по обиколката, тоест в радиална посока. През последните години разклонените кладенци се считат за много обещаваща посока на сондиране, тъй като използването им в промишлен мащаб позволява решаването на много проблеми,произтичащи от разработването на подземни ресурси:

• Максимално ефективно разработване на петролни находища с неравномерни хоризонти. В този случай вертикалното пробиване не е икономически осъществимо, тъй като крайната цена е твърде висока.
• Насоченото сондиране може значително да намали броя на използваните кладенци. Това води до намаляване на разходите за работа, а също така свежда до минимум въздействието върху околната среда.
• При извличане на много вискозни масла, които се изпомпват на изключително голяма дълбочина.
• Същият метод се използва, когато е необходимо да се изгради геотермална станция, която използва енергията на подземната топла вода.

По този начин, насоченото пробиване на кладенци е техника, широко използвана в днешната нефтена и газова и строителната индустрия.