Ротационно пробиване: технология, принцип на действие и характеристики

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

Един от най-широко използваните методи за създаване на производствени и проучвателни кладенци за вода е ротационното сондиране. Осигурява се чрез прехвърляне на ротационни движения от повърхностния ротор към сондажната колона.

Ротационното пробиване е различно по това, че няма аксиална сила, генерирана от задвижването. По време на процеса обработката (клането) се измива от скалните отпадъци с помощта на вода и специални разтвори. Разгледайте метода по-подробно.

Историческа справка

Ротационното пробиване се използва повече от сто и четиридесет години. Технологията на този метод за пробиване на кладенци е използвана за първи път в Съединените американски щати в началото на осемдесетте години на деветнадесети век. Оттогава той остава практически непроменен, с изключение на малки иновации, които доведоха до по-голяма ефективност. Промените засегнаха инструментите за рязане на скали - те бяха подобрени, бяха създадени нови течни среди за промиване на кладенци и беше увеличена здравината на частите от механизма.

Ротационното пробиване е един от видовете ротационно пробиване. Принципът ече инструментът за разбиване на скали, разположен вътре в кладенеца, работи от силата, предавана към него от електродвигател или газотурбинно оборудване. Този метод е доста прост и ефективен. С негова помощ се пробиват добивни нефтени и проучвателни кладенци. Компактният размер на уреда позволява да се използва на частна земя за създаване на водни кладенци.

Методи за пробиване

В момента пробиването на кладенци за вода се извършва по методите на скално рязане с помощта на специални механизми. Почвата може да се подхранва по два начина:

• С помощта на механизми - сух метод.
• Струя вода под високо налягане или гравитация - хидравлична.

По принцип механичното пробиване се извършва по един от трите начина:

• Ротационно роторно пробиване - почвата се пробива с ротационни движения.
• Удар - почвата се разрушава от удара на сеялката.
• Вибриране - почвата е разбита от високочестотни вибрации.

Първият метод е най-използваният поради неговата простота, ниска цена и производителност в същото време.

Когато се приложи методът

Ротационният сондаж се използва, когато се разработват полукаменисти и скалисти почви за пробиване на кладенци с дълбочина до сто и петдесет метра. За успешно пробиване на скали е необходимо да изберете правилния инструмент за пробиване - длето и претеглени тръби. Според експерти, за ефективна работа трябва да се използва ротационно пробиване, акоизпълнени са следните условия:

• Проучването на хидрогеоложкия участък на обекта е извършено достатъчно подробно.
• Известно е, че почвата се състои от скали.
• Има данни за нивото на водоносния хоризонт.
• Има добро налягане на подпочвените води.
• Има възможност за постоянна доставка на течност за промиване.

Освен това трябва да се има предвид, че условията в южните райони позволяват сондажни операции целогодишно, а в северните райони работата е ограничена от температурата на външната среда, при която промиващата течност замръзва.

Оборудване за пробиване на кладенци

Технологията за роторно пробиване включва използването на специални инсталации - монтирани на базата на самоходни превозни средства или стационарни. И двете трябва да имат следните компоненти:

• Двигател.
• Кула.
• Шофиране.
• Swivel - система, която доставя течност до долния отвор.
• Пробивна струна.
• Ротор.
• Бутална помпа.
• Повдигащ механизъм включващ блок и коронен блок.
• Напорна линия
• Система за връщане и пречистване на течности, съдържаща хидроциклони, улей и вибриращо сито.

Предимства и недостатъци на метода

Методът на ротационно пробиване има редица предимства пред другите методи. Сред тях трябва да се отбележи следното:

• Превъзхожда останалите по отношение на производителността: пет пъти метода на удара и десет пъти метода на вибрациите.
• Има високскорост на работа.
• Поради използването на различни сменяеми длета, може да се използва върху почви с различна сложност.
• Уредът има компактен размер, така че може да работи в ограничено пространство.
• Поради възможността за местоположение на платформата, уредът е доста мобилен.
• Позволява дълбоко пробиване на кладенци и извличане на вода от натрошен варовик.
• Методът има добри водоносни свойства.
• Позволява пробиване на кладенци с диаметър до двеста сантиметра.

Наред с тези предимства, ротационно-управляемото пробиване има следните недостатъци:

• Не забравяйте да вземете предвид типа на почвата, за да намерите правилното длето.
• Наличието на свръхтвърди скални частици по пътя може да бъде пречка, изискваща използването на по-разрушителни механизми.
• Глинената почва може да пречи.
• Сериозна пречка за пробиване е замръзналата земя.
• Мощността зависи от текущо инсталирания ротор.
• Необходимостта винаги да имате голямо количество течност за промиване.

Въпреки някои недостатъци, този метод има много повече предимства.

Принципът на действие на ротационните агрегати

Ротационното пробиване на кладенци се извършва чрез специална инсталация - рамка или решетъчна кула, фиксирана върху платформата. Всички други системи са прикрепени към него, което ви позволява да повдигате и спускате профилираната сондажна колона. Такаваколоната е сглобена от няколко тръби, свързани чрез сгъваеми съединители.

Движещата сила е електрическият двигател на автомобила или отделен генератор, който предава въртене от колоната към ротора чрез задвижващия вал и зъбната предавка. Въртяйки се, роторът задвижва длетото, което с работните си ръбове разрушава почвения слой в кладенеца. Обхватът на въртене може да се регулира. Краищата на битовете могат да бъдат диамантени, композитни или карбидни. Формата им може да варира.

Разработеният почвен слой се измества от мината чрез директно или обратно промиване чрез гравитация или под налягане с помощта на помпени агрегати. След промиване на кладенеца в него се монтират обсадни тръби. Чрез въртящите се и кухите тръби на сондажната колона се подава промиваща течност към долната, която ерозира почвата под накрайника. През пролуката между тръбите и цевта течността изнася почвата навън. На повърхността течността се събира и почиства през специални филтри, за да може да бъде пусната обратно в експлоатация с бутални помпи.

Характеристики на технологията за ротационно пробиване

Процесът на сондаж е организиран по такъв начин, че поради отмиване на почвения слой от мината, сондажната колона се задълбочава с всяко движение. Периодично трябва да се увеличава чрез добавяне на други тръби.

Процесът на пробиване се извършва на стъпки:

• След преминаване на първите насипни слоеве почва, колоната се повдига и корпусът се спуска в шахтата.
• Пролуката се запълва в кръг с циментов разтвор.
• Следкогато циментът се втвърди, малко с по-малък диаметър се подава в шахтата и работата продължава.

Могат да се извършат няколко от тези подобни стъпки и след това производствена тръба, перфорирана в края, се спуска в шахтата. В зависимост от качеството на почвения слой и дълбочината се избират броят и теглото на тръбите, вида на накрайника, скоростта му на въртене и материала на ръба, както и налягането на промиващата течност. Спецификите са както следва:

• Леките скални образувания се движат с максимална скорост и най-много промиване.
• Скалистите почви изискват намалена честота и намалено налягане на течността.

Твърди включвания на почвата - камъни - по пътя на ротора, които могат да заседнат, или почви, които активно абсорбират измиването, могат да попречат на работата. Процесът се забавя и от липсата на вода на работното място и наличието на голям слой глина. Глината, смесвайки се с вода, запушва водния канал и изисква допълнително щателно измиване.

Обсадни тръби

След пробиването на кладенец е важно да се укрепят стените му. Почвата е ненадеждна и може да се измести, което ще се отрази негативно на долната дупка.

За да се предотврати срутването на земята, е инсталирана обсадна колона. Помага за предотвратяване на разливане на почвата и предотвратява просмукването на вода. Първата колона се нарича "проводник". Монтиран е за покриване на нестабилни скали. Монтажът се извършва на разстояние не по-рано от маркировката от 30 метра и не по-късно от 600 метра. За нефтен кладенец колоната се поставя на разстояние, максимумблизо до повърхността.

Тъй като ротационното сондиране се използва в почти всякакъв вид почва, по време на монтажа на колоните работниците се ръководят от геоложките условия. Понякога трябва да използвате няколко обсадни струни, за да укрепите долния отвор.

Най-малкият диаметър от тях потъва по-дълбоко от останалите и се нарича оперативен. Перфорацията се прави отдолу, през тези дупки в нея ще потече масата на газ, вода или масло.

Значението на сондажния флуид в сондажните операции

Правилният метод за промиване за ротационно пробиване може значително да повиши ефективността на процеса. В произведения от този тип се прилагат:

• Полимерни разтвори.
• Маслени емулсии.
• Аерирани решения.
• Вода.

Методът за продухване с въздух също е широко използван. Ако работите се извършват в райони с ниско налягане в резервоара, тогава работниците използват специален газ. Промиването помага да се отървете от излишните примеси и предмети, разпадащи се скали, което е неизбежно в процеса на пробиване. Течността, която попадне върху бита, го охлажда. Което удължава живота на инструмента.

Ротационното пробиване се извършва на три етапа:

1. Унищожаване на земни скали с помощта на длето.
2. Изпускане на вода за изнасяне на разрушената скала. Процесът може да се извърши както чрез обратно, така и директно промиване, всичко зависи от дълбочината на кладенеца, обема на използваната вода и вида на почвата. Използва се в частни домакинствапопулярен метод за директно промиване.
3. Укрепване на стените на нов кладенец с обсадни тръби.

Ротационното пробиване е трудоемък процес, по време на който трябва да се вземат предвид много фактори. Въпреки това се счита за доста ефективен и се използва при различни състояния.