Kreiptinis gręžimas: privalumai ir trūkumai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Pastaraisiais metais statybos išeina iš užsitęsusios krizės, daugėja statomų namų, pramonės kompleksų, kelių ir kitų infrastruktūros objektų. Atitinkamai, aukštųjų technologijų inžinerijos metodai tampa vis labiau paklausūs, siekiant sumažinti laiko ir darbo sąnaudas.

Bendra informacija

Tai apima kryptinį gręžimą. Yra žinoma, kad šuliniai yra ir vertikalūs (standartiniai), ir nuožulnūs. Be to, tam reikalingas nuokrypis nuo vertikalios / horizontalios yra nedidelis: tik 2 laipsniai standartiniam gręžimui, daugiau nei 6 laipsniai giluminiam gręžimui (arteziniai gręžiniai, naftos ar dujų gavyba).

Natūralu, kad šio nukrypimo priežastis gali būti ne tik dirbtinės, bet ir visiškai natūralios priežastys. Jie skirstomi į kelias grupes (geologines, technines, technologines). Jei gerai žinote visus šiuos veiksnius, galite labai tiksliai valdyti padėtį.šuliniai erdvėje.

Atitinkamai, dirbtinis nuokrypis suprantamas kaip bet koks gręžinio kanalo „kreivumas“, kuris iš pradžių buvo sumanytas. Svarbu suprasti, kad kryptinis gręžimas reiškia griežtą grąžto judėjimo krypties kontrolę viso darbo metu.

Naftos ir dujų gręžinių gręžimo ypatybės

Ypač daug sunkumų toks darbas sukelia naftos ir dujų pramonės srityje. Ten nuožulnus gręžimas turi būti atliekamas naudojant specialius kreipiamuosius profilius. Taip pat svarbu atsiminti, kad viršutinė duobė visada (!) daroma griežtai vertikaliai, o nuokrypis prasideda nuo apatinių horizontų, suplanuotu azimutu.

Ypač dažnai pasviręs gręžimas naudojamas ne telkinių plėtrai, o tik jų žvalgymui. Daug pigiau yra patikrinti, ar nėra „žymeklių“, padarius pakankamai ilgą pasvirusią skylę, nei iš karto bandyti išgręžti uolą iki pakankamo gylio vertikaliai.

Kaip apskritai atliekamas kryptinis gręžimas? Technologija gana paprasta: pirmiausia išmušama pagrindinė duobė, tada lenkimo įtaisų pagalba į reikiamą vietą atvedamas įstrižas arba horizontaliai nukreiptas grąžtas, kuriuo jau daromas papildomas velenas. Norint tiksliai išlaikyti projekto nustatytą kryptį, reikia naudoti „žymeklius“, jie kartu yra ir švyturiai. Daugeliu atvejų gręžimo procesui vizualizuoti naudojamos specialios kameros.

Svarbios pastabos

ReikiaPažymėtina, kad kai kuriais atvejais tokius šulinius verčia geologinių uolienų ypatybės. Taigi kartais yra pigiau išgręžti duobę virš kokios nors kietos magminės uolienos vietos, nei ją pramušti.

Taip pat atkreipkite dėmesį, kad kryptinis gręžimas reiškia, kad skylės yra griežtai horizontalios. Visi šiuo metodu gauti šuliniai skirstomi į vieną ir daugiašalius šulinius. Pastaruoju atveju keli sluoksniai nukrypsta nuo pagrindinio kamieno. Panašus gręžimo metodas naftos ir dujų pramonėje plačiai naudojamas šiais atvejais:

• Atveriant alyvą ar dujas turinčius darinius, esančius tarp lygiagrečių gedimų.
• Jei paaiškėtų, kad sukurtas rezervuaras staigiai keičia kryptį.
• Tuo atveju, kai naftos ar dujų guolių horizontai yra po druskos kupolais (dėl sunkumų gręžiant pastaruosius).
• Kai reikia apeiti kasyklų griūties zonas.
• Nukrypęs (ypač horizontalus) gręžimas yra būtinas, jei produktyvus darinys yra po kokiu nors rezervuaru arba jūros dugne, po gyvenamaisiais rajonais ar atskirais pastatais.
• Ant gręžimo stovų ir platformų, esančių tiesiai jūroje, 90 % atvejų naudojamas šis duobės gręžimo būdas.
• Be to, kryptinis gręžimas yra būtinas, jei reikia atlikti daugiašalį gręžinį vietovėje su labai nelygiu reljefu (daubomis, kalvomis ir kt.).

Panašus metodas yra būtinas, jeiDėl tam tikrų priežasčių (griūtis, tektoninių uolienų poslinkis) kasyklos šachta pasislinko į šoną, todėl iškilo būtinybė probleminę sritį apeiti. Tai taip pat daroma, jei reikia paimti pagrindinio gręžinio šerdies pavyzdį, nes kitais būdais to padaryti neįmanoma.

Taip pat kryptinis gręžimas naudojamas tada, kai reikia greitai gesinti dėl kokių nors priežasčių užsiliepsnavusį šulinį, taip pat tais atvejais, kai dėl eksploatacinių priežasčių reikia praplėsti apatinę duobės dalį. Panašiu būdu drenažo paviršius padidinamas senuose šuliniuose, kai reikia padidinti gamybos apimtis.

Tai praktikuojama, kai iš pradžių žinoma, kad užstatas nepriklauso turtingųjų kategorijai, tačiau jį reikia greitai „melžti“. Tada naudojamas "klasterinis" gręžimas, daugkartinis ir daugkartinis ištraukimas iš pagrindinės šoninių duobių. Jei šiuo atveju naudosite standartinius metodus, grąža iš lauko bus maža, o šulinys greitai išeikvos.

Taikant kryptinio gręžimo metodą, pirminės duobės išardomos per anglies pastas, nes šioje situacijoje pirmiausia jos turi būti išlaisvintos iš galimų dujų kišenių. Jei tai nebus padaryta, jau eksploatuojant šulinį yra didelė užsidegimo ir net sprogimo tikimybė.

Gaunamieji varikliai (turbogrąžtai, kartais elektriniai grąžtai, sraigtiniai varikliai) naudojami skylėms išlaužti. Gręžimo būdas – rotacinis.

Pagrindiniai metodai

Pagrindinis metodas (tiek čia, tiek užsienyje) yra dinamiškas vietovės ypatybių naudojimas. Ir tai suprantama, nes idealiu atveju plokščios lygumos ir stepės toli gražu nėra visur.

Paprastai pavyzdžiu imami tipiniai pėdsakai (profiliai), kurie sukuriami iš anksto ir tam naudojami matematinio modeliavimo metodai. Svarbu pažymėti, kad „tipinis“metodas gali būti taikomas (!) tik jau išplėtotiems laukams, kurių visos savybės jau seniai žinomos. Šio metodo ypatumas yra tas, kad jie nesistengia kontroliuoti reljefo kreivumo, o prisitaikyti prie jo. Deja, bet tuo pat metu išryškėja reikšmingas trūkumas, išreiškiamas pastebimu gręžimo išlaidų padidėjimu.

Projektavimo profilyje būtinai pažymėtos vietos su didžiausiu kreivumo laipsniu, nes be šių duomenų nepatartina rengti baigto projekto. Šiuo atveju už projektavimą atsako apmokytas kryptinio gręžimo inžinierius.

Gręžimo įrenginio išdėstymo keitimas, kad būtų ištaisytas šulinio lenkimas

Dažniausiai paplitęs būdas, kai reikia tiesiogiai valdyti skylės lenkimą perforuojant. Metodas geras, nes nereikia naudoti specialios įrangos. Jo trūkumas yra didelis pagreitinto gręžimo režimų apribojimas.

Dirbtinių nukreipiklių naudojimas

Šio tipo darbams naudojami sulenkti pobaigiai, ekscentriniai nipeliai, pleištai ir kiti nukreipimo įtaisai. Visi įrenginiai parenkami atskirai, atsižvelgiant į konkrečią situaciją ir reljefo tipą.

Eglės veislė

Svarbus kryptinio gręžimo būdas yra trinkelių gręžimas. Tuo pačiu metu visų duobių pradžia yra viename taške, o galinės dalys yra ten, kur eina aptiktų telkinių sluoksniai.

Metodas geras tuo, kad leidžia žymiai sumažinti montavimo darbų kiekį aikštelėje, žymiai sumažinti reikalingų ryšių linijų skaičių, įskaitant kelius į vietas, kur atliekami darbai, ir vandens poreikį. tiekimo ir maitinimo linijos sumažinamos. Šis gręžimo tipas pirmą kartą buvo išbandytas SSRS, tiksliau, Azerbaidžane, atliekant montavimo darbus Artemo saloje.

Pagrindiniai trūkumai yra tai, kad svarbu užkirsti kelią mano burnos kirtimui. Be to, antrinio gręžimo metu būtina užkonservuoti jau veikiančias duobes, nes to reikalauja priešgaisrinės saugos taisyklės. Galiausiai didžiulis kasetinių duobių trūkumas yra sudėtinga jų priežiūra ir remontas, o jūros sąlygomis gali būti labai sunku pašalinti proveržius.

Kokiomis sąlygomis naudojamas kasetinis gręžimas?

Taigi, kada naudojamas klasterio kryptinis horizontalus gręžimas? Jo naudojimo priežastys skirstomos į šias grupes:

• Technogeninis – gręžimas po pastatais, įskaitant gyvenamuosius, kitus techninius statinius.
• Technologinis – kai tikėtina, kad standartinio gręžinio sukūrimas sutrikdys esamų duobių darbą. Bušo metodas šiuo atžvilgiu nėra toks „traumuojantis“.
• Geologiniai –kai mineralai guli nelygiuose sluoksniuose, skirtinguose horizontuose. Šiuo atveju kryptiniai gręžimo įrenginiai yra vienintelė galimybė, kai reikia pradėti gamybą per trumpiausią įmanomą laiką, neišleidžiant tam fenomenalių pinigų.
• Orografinė – dažniausiai pasitaikanti priežasčių grupė, įskaitant poreikį atidaryti lauką, esantį po jūros, ežero paviršiumi, esant nelygiam reljefui, taip pat klojant duobes iš jūros platformų pagrindo, taip pat viadukai.
• Klimatas. Pastaraisiais metais daugelyje Tolimosios Šiaurės regionų pastebima nuolatinė amžinojo įšalo tirpimo tendencija, todėl specialistai yra tiesiog priversti griebtis kasetinio gręžimo metodo. Kiti metodai yra kupini šulinio spindžio žlugimo.

Atkreipkite dėmesį, kad didžiausias klasterinių gręžinių veikimo poveikis pastebimas pelkėtose, dažnai užliejamose vietose. Svarbu pažymėti, kad gręžiant po vandens telkinių paviršiumi pasvirusiu būdu labai svarbu turėti patyrusio personalo, gebančio tinkamai naudotis navigacine įranga, be kurios tokiomis specifinėmis sąlygomis neįmanoma prasibrauti pro skylę.

Taigi, laisvos kryptinio gręžimo darbo vietos būtinai turi apimti techniškai išprususio, išsilavinusio personalo paiešką.

Svarbios metodo savybės

Tūriniai įvorės atrodo kaip piramidės arba kūgiai, kurių dydis, kaip suprantate, priklauso nuo dydžio irišplėtoto lauko „susiliejimas“. Atitinkamai, išmušamų skylių skaičius nustatomas pagal technines galimybes. Labai svarbu suprasti, kad į krūmo dydžio nustatymą reikia žiūrėti kiek įmanoma atsakingiau, nes nuo šio rodiklio priklauso susvetimėjusios teritorijos plotas.

Tai ypač svarbu įrengiant duobes gyvenvietės ribose. Svarbų vaidmenį baigto šulinio eksploatacijoje vaidina šulinių galvučių vieta. Nenuostabu, kad kryptinis dujotiekių gręžimas per pastaruosius 15–20 metų tapo pagrindiniu praktikoje plačiai naudojamu metodu.

Teigiamas kasetinio gręžimo poveikis

Apskritai šis metodas žymiai sumažina naudingųjų iškasenų gavybos organizavimo ar pramonės objektų statybos išlaidas, prisideda prie visų gamybos operacijų ir procesų automatizavimo apimties. Dar svarbiau, kad šis metodas prisideda prie aplinkos apsaugos sumažinant poveikį gamtai.

Faktas yra tas, kad atliekant klasterinį gręžimą visiškai įmanoma surinkti gręžimo atliekas, neleidžiant joms patekti į požeminį vandenį, taip pat sumažina pastarųjų lygio sumažėjimo tikimybę. Tai dažnai pastebima atliekant įprastą gręžimą, nes sunaikinami vandeningieji sluoksniai.

Viename blokelyje yra bent du šuliniai. Paprastai naftininkai mūsų šalyje praktikuoja 18-24 vienetų duobes, tačiau kai kuriais atvejais jų skaičius viršijauž 30. Tačiau tai toli gražu nėra rekordas, nes užsienio praktikoje pasitaiko atvejų, kai iš vienos kasyklos gali nukrypti 60 „daigų“. Visų pirma, liūdnai pagarsėjusi BP įmonė išgręžė mažoje birių saloje 60 × 60 m … 68 duobes vienu metu. Tai leido žymiai padidinti iš vieno telkinio gaunamą naftos kiekį.

Taigi kryptinių ir horizontalių gręžinių gręžimas šiuolaikinėje ekonomikoje yra itin paklausus būtent dėl materialinių ir finansinių išteklių tausojimo.

Kelių skylių gręžimo tipas

Šiuo metu dėl daugelio senų telkinių išeikvojimo vienintelis patikimas būdas gauti naudingųjų iškasenų yra naudoti pažangius kasybos metodus, įskaitant daugiašalį gręžimą. Tuo pačiu metu iš pagrindinės duobės tam tikrame gylyje iš karto pašalinami keli nauji „daigai“. Dėl šios priežasties šulinio plotas gamybiniame horizonte žymiai padidėja, o kasybos apimtis didėja. Be to, tuo pačiu metu galima sumažinti gręžimo apimtį viršutiniame, neproduktyviame horizonte.

Mūsų šalies teritorijoje pirmasis tokio tipo gręžinys buvo išgręžtas 1953 m., Baškirijoje. Tačiau duobė, kuri perėjo tiesiai į darinio storį, galėjo būti padaryta tik šeštojo dešimtmečio pabaigoje. Tai atsitiko Samaros regione. Iš karto paaiškėjo, kad tokių gręžinių kasdieninė grąža yra maždaug 40% didesnė nei šerdies, pagamintos standartiniu, vertikaliu metodu.

Būtent tada mūsų šalyje pradėjo vystytis kryptinis gręžimas. Treniruotės tamspecialybė buvo įvesta visuose šalies technikos institutuose.

Jei naudojamas daugiašalis metodas, bendras rezervuaro skylės ilgis žymiai padidėja, padidėja drenažo ir filtravimo zona. Tai prisideda ne tik prie grąžos iš gręžinio didinimo, bet ir pagerina jo eksploatacijos metu gauto produkto kokybę. Šios duobės skirstomos į šias veisles:

• Pakrypęs, šakotas tipas.
• Horizontaliai išsišakojęs.
• Radialinės duobės.

Pastaruoju atveju kryptinis gręžimas (horizontalus kryptinis gręžimas) naudojamas sudėtingoje vietovėje ir netolygioje darbinių horizontų koncentracijoje. Šis metodas leidžia (sumažinant išlaidas) maksimaliai padidinti kasybos apimtį.

Daugiaskylių skylių charakteristikos

Kaip galite spėti, įstrižai išsišakojusias duobes sudaro pagrindinė kasyklos šachta ir iš jų besitęsiantys antriniai procesai, išsidėstę skirtingose plokštumose. Horizontaliai nukreiptas tipas yra ką tik aprašyto tipo variantas. Vienintelis skirtumas yra tas, kad „daigai“nukrypsta nuo pagrindinio kamieno griežtai horizontalioje plokštumoje, 90 laipsnių kampu.

Atitinkamai, radialinėms duobėms pagrindinis velenas taip pat eina griežtai vertikaliai, o papildomi - išilgai perimetro, tai yra, radialine kryptimi. Pastaraisiais metais šakotieji gręžiniai buvo laikomi labai perspektyvia gręžimo kryptimi, nes jų naudojimas pramoniniu mastu leidžia išspręsti daugelį problemų,atsirandantys dėl požeminių išteklių plėtros:

• Maksimalus efektyvus nelygaus horizonto naftos telkinių vystymas. Šiuo atveju vertikalus gręžimas nėra ekonomiškai pagrįstas, nes galutinė kaina yra per didelė.
• Kreiptinis gręžimas gali žymiai sumažinti naudojamų gręžinių skaičių. Tai sumažina darbo sąnaudas ir sumažina poveikį aplinkai.
• Išgaunant labai klampią alyvą, kuri išpumpuojama itin dideliame gylyje.
• Tas pats metodas naudojamas, kai reikia statyti geoterminę stotį, kuri naudotų požeminio karšto vandens energiją.

Taigi kryptinis gręžinių gręžimas yra šiandienos naftos, dujų ir statybos pramonėje plačiai naudojamas metodas.