Γενικές πληροφορίες για τη γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Μέθοδοι γεώτρησης γεωτρήσεων για την παραγωγή υδρογονανθράκων (πετρελαίου και αερίου) Γεωτρήσεις και πετρέλαιο

Zavgorodniy Ivan Alexandrovich

Φοιτητής 2ου έτους, τμήμα μηχανολογίας, ειδικότητα «Γεωτρήσεις γεωτρήσεων πετρελαίου και αερίου», Κρατικό Πολυτεχνείο Αστραχάν, Αστραχάν

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ:

Κουζνέτσοβα Μαρίνα Ιβάνοβνα

καθηγητής ειδικών κλάδων, Κρατικό Πολυτεχνείο Αστραχάν, Αστραχάν

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ:

Εισαγωγή.Από την αρχαιότητα, η ανθρωπότητα εξάγει πετρέλαιο· αρχικά χρησιμοποιήθηκαν πρωτόγονες μέθοδοι: χρήση φρεατίων, συλλογή πετρελαίου από την επιφάνεια των δεξαμενών, επεξεργασία ασβεστόλιθου ή ψαμμίτη εμποτισμένου με λάδι. Το 1859, εμφανίστηκαν μηχανικές γεωτρήσεις πετρελαιοπηγών στην πολιτεία της Πενσυλβάνια των ΗΠΑ και περίπου την ίδια περίοδο άρχισαν οι γεωτρήσεις στη Ρωσία. Το 1864 και το 1866, έγιναν οι πρώτες γεωτρήσεις στο Κουμπάν με παροχή 190 τόνων/ημέρα.

Αρχικά, οι γεωτρήσεις πετρελαίου έγιναν με χειροκίνητη περιστροφική μέθοδο, αλλά σύντομα μεταπήδησαν στη γεώτρηση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο χειροκίνητης ράβδου κρούσης. Η μέθοδος κρουστικής ράβδου έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη στα κοιτάσματα πετρελαίου του Αζερμπαϊτζάν. Η μετάβαση από τη χειροκίνητη μέθοδο στη μηχανική γεώτρηση φρεατίων οδήγησε στην ανάγκη μηχανοποίησης των εργασιών γεώτρησης, σημαντική συμβολή στην ανάπτυξη των οποίων είχαν οι Ρώσοι μηχανικοί ορυχείων G.D. Romanovsky και S.G. Βόισλαβ. Το 1901, για πρώτη φορά στις Ηνωμένες Πολιτείες, χρησιμοποιήθηκε περιστροφική γεώτρηση με έκπλυση του πυθμένα με κυκλοφορούσα ροή υγρού (χρησιμοποιώντας υγρό γεώτρησης) και η ανύψωση διάτρητου βράχου με κυκλοφοριακή ροή νερού εφευρέθηκε από τον Γάλλο μηχανικό. Fauvelle το 1848. Από αυτή τη στιγμή ξεκίνησε η περίοδος ανάπτυξης και βελτίωσης της μεθόδου περιστροφικής γεώτρησης. Το 1902, το πρώτο πηγάδι με βάθος 345 μ. διανοίχτηκε στη Ρωσία με την περιστροφική μέθοδο στην περιοχή του Γκρόζνι.

Σήμερα, οι Ηνωμένες Πολιτείες κατέχουν ηγετική θέση στη βιομηχανία πετρελαίου, 2 εκατομμύρια πηγάδια ανοίγονται ετησίως, το ένα τέταρτο από αυτά αποδεικνύεται παραγωγικό, η Ρωσία κατέχει μέχρι στιγμής μόνο τη δεύτερη θέση. Στη Ρωσία και στο εξωτερικό χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα: χειροκίνητη γεώτρηση (εξόρυξη νερού). μηχανικός; ελεγχόμενη διάτρηση ατράκτου (σύστημα ασφαλούς διάτρησης που αναπτύχθηκε στην Αγγλία). εκρηκτικές τεχνολογίες γεωτρήσεων. θερμικός; φυσικοχημικές, ηλεκτρικές σπινθήρες και άλλες μεθόδους. Επιπλέον, αναπτύσσονται πολλές νέες τεχνολογίες για τη γεώτρηση φρεάτων· για παράδειγμα, στις ΗΠΑ, το Colorado Mining Institute έχει αναπτύξει τεχνολογία γεώτρησης με λέιζερ που βασίζεται σε καύση πετρωμάτων.

Τεχνολογία διάτρησης.Η μηχανική μέθοδος γεώτρησης είναι η πιο κοινή· πραγματοποιείται με κρουστικές, περιστροφικές και κρουστικές-περιστροφικές μεθόδους διάτρησης. Με τη μέθοδο κρουστικής γεώτρησης, η καταστροφή του βράχου συμβαίνει λόγω κρούσεων του εργαλείου κοπής βράχου στον πυθμένα του φρεατίου. Η καταστροφή πετρωμάτων λόγω της περιστροφής ενός εργαλείου κοπής βράχου (σμίλη, κορώνα) που πιέζεται στον πυθμένα ονομάζεται μέθοδος περιστροφικής διάτρησης.

Κατά τη γεώτρηση πηγαδιών πετρελαίου και φυσικού αερίου στη Ρωσία, χρησιμοποιείται μόνο η μέθοδος περιστροφικής γεώτρησης. Όταν χρησιμοποιείται μια περιστροφική μέθοδος γεώτρησης, ένα φρεάτιο τρυπιέται με ένα περιστρεφόμενο τρυπάνι, ενώ τα τρυπημένα σωματίδια βράχου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γεώτρησης μεταφέρονται στην επιφάνεια από ένα συνεχώς κυκλοφορούν ρεύμα ρευστού γεώτρησης ή αέρα ή αερίου που εγχέεται στο φρεάτιο. Ανάλογα με τη θέση του κινητήρα, η περιστροφική γεώτρηση χωρίζεται σε περιστροφική γεώτρηση και στροβιλοδιάτρηση. Στην περιστροφική διάτρηση, ο περιστροφέας βρίσκεται στην επιφάνεια, με αποτέλεσμα το τρυπάνι να περιστρέφεται στο κάτω μέρος χρησιμοποιώντας μια σειρά σωλήνων διάτρησης, η ταχύτητα περιστροφής είναι 20-200 rpm. Κατά τη διάτρηση με κινητήρα κάτω οπής (turbo τρυπάνι, βιδωτό τρυπάνι ή ηλεκτρικό τρυπάνι), η ροπή μεταδίδεται από έναν κινητήρα κάτω οπής που είναι εγκατεστημένος πάνω από το τρυπάνι.

Η διαδικασία γεώτρησης αποτελείται από τις ακόλουθες κύριες λειτουργίες: κατέβασμα σωλήνων γεώτρησης με ένα τρυπάνι μέσα στο φρεάτιο προς τα κάτω και ανύψωση σωλήνων διάτρησης με εξαντλημένο τρυπάνι από το φρεάτιο και λειτουργία του τρυπήματος στον πυθμένα, δηλ. καταστροφή του βράχου γεώτρησης. Αυτές οι εργασίες διακόπτονται περιοδικά σε σωλήνες χαμηλώματος περιβλήματος στο φρεάτιο προκειμένου να προστατεύονται τα τοιχώματα από καταρρεύσεις και να διαχωριστούν οι ορίζοντες πετρελαίου (αερίου) και νερού. Ταυτόχρονα, κατά τη διαδικασία της γεώτρησης γεωτρήσεων, εκτελούνται μια σειρά από βοηθητικές εργασίες: δειγματοληψία πυρήνα, προετοιμασία υγρού γεώτρησης (ρευστό γεώτρησης), υλοτόμηση, μέτρηση καμπυλότητας, ανάπτυξη φρέατος προκειμένου να προκληθεί εισροή πετρελαίου (αερίου ) στο πηγάδι, κ.λπ.

Το σχήμα 1 δείχνει το τεχνολογικό διάγραμμα του γεωτρύπανου.

Σχήμα 1. Διάγραμμα μιας εξέδρας γεώτρησης για περιστροφική γεώτρηση: 1 - σχοινί που ταξιδεύει. 2 - μπλοκ ταξιδιού. 3 - πύργος? 4 - γάντζος? 5 - σωλήνας διάτρησης. 6 - οδηγός σωλήνας. 7 - υδρορροές? 8 - αντλία λάσπης. 9 - κινητήρας αντλίας. 10 - σωληνώσεις αντλίας. 11 - δεξαμενή λήψης (χωρητικότητας). 12 - άρθρωση τρυπανιού. 13 - σωλήνας τρυπανιού. 14 - υδραυλικός κινητήρας κάτω οπής. 15 - σμίλη? 16 - ρότορας; 17 - βαρούλκο? 18 - κινητήρας βαρούλκου και ρότορα. 19 - περιστρεφόμενος

Το γεωτρύπανο είναι ένα σύνολο μηχανημάτων και μηχανισμών που έχουν σχεδιαστεί για τη γεώτρηση και τη στερέωση φρεατίων. Η διαδικασία διάτρησης συνοδεύεται από κατέβασμα και ανύψωση του κορδονιού του τρυπανιού, καθώς και διατήρηση του βάρους του. Για τη μείωση του φορτίου στο σχοινί και τη μείωση της ισχύος του κινητήρα, χρησιμοποιείται εξοπλισμός ανύψωσης, ο οποίος αποτελείται από έναν πύργο, ένα τρυπάνι έλξης και ένα σύστημα κίνησης. Το σύστημα κίνησης αποτελείται από ένα σταθερό μέρος του μπλοκ κορώνας που είναι εγκατεστημένο στην κορυφή του θόλου του πύργου και ένα κινούμενο τμήμα του κινούμενου μπλοκ, του σχοινιού οδήγησης, του γάντζου και των ιμάντων. Το σύστημα οδήγησης έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει την περιστροφική κίνηση του τυμπάνου του βαρούλκου σε μεταφορική κίνηση του γάντζου. Το διάτρητο γεώτρησης έχει σχεδιαστεί για την ανύψωση και το χαμήλωμα της χορδής και του περιβλήματος του τρυπανιού στο φρεάτιο, καθώς και για τη συγκράτηση της χορδής γεώτρησης αναρτημένη κατά τη διάτρηση και την ομοιόμορφη παράδοση και τοποθέτηση του συστήματος κίνησης, των σωλήνων διάτρησης και μέρους του εξοπλισμού σε αυτό. Οι εργασίες ανύψωσης πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας βαρούλκο τρυπανιού. Τα ελάσματα αποτελούνται από μια βάση στην οποία στερεώνονται οι άξονες του βαρούλκου και συνδέονται μεταξύ τους με γρανάζια, όλοι οι άξονες συνδέονται με το κιβώτιο ταχυτήτων και το κιβώτιο ταχυτήτων με τη σειρά του συνδέεται με τον κινητήρα.

Ο εξοπλισμός γεώτρησης εδάφους περιλαμβάνει μια γέφυρα υποδοχής που έχει σχεδιαστεί για την τοποθέτηση σωλήνα διάτρησης και τη μετακίνηση εξοπλισμού, εργαλείων, υλικών και ανταλλακτικών κατά μήκος αυτής. Ένα σύστημα συσκευών για τον καθαρισμό του διαλύματος έκπλυσης από τρυπημένο βράχο. Και μια σειρά από βοηθητικές κατασκευές.

Η χορδή τρυπανιού συνδέει το τρυπάνι (εργαλείο κοπής βράχου) με τον εξοπλισμό επιφάνειας, δηλ. με το γεωτρύπανο. Ο επάνω σωλήνας σε μια σειρά τρυπανιού είναι τετράγωνος και μπορεί να είναι εξαγωνικός ή αυλακωτός. Ο σωλήνας μετάδοσης κίνησης περνά μέσα από την οπή στο τραπέζι του ρότορα. Ο ρότορας τοποθετείται στο κέντρο του καταστρώματος. Ο οδηγός σωλήνας συνδέεται στο επάνω άκρο του με έναν περιστρεφόμενο άξονα που έχει σχεδιαστεί για να εξασφαλίζει την περιστροφή του κορδονιού τρυπανιού που αιωρείται σε ένα άγκιστρο και να παρέχει υγρό έκπλυσης μέσω αυτού. Το κάτω μέρος της περιστροφής συνδέεται με το κολάρο και μπορεί να περιστρέφεται με τη χορδή τρυπανιού. Το επάνω μέρος του περιστρεφόμενου άξονα είναι πάντα ακίνητο.

Ας εξετάσουμε την τεχνολογία της διαδικασίας διάτρησης (Εικόνα 1). Ένας εύκαμπτος εύκαμπτος σωλήνας 5 συνδέεται με την οπή του σταθερού τμήματος του περιστρεφόμενου στροφέα 19, μέσω του οποίου το υγρό πλυσίματος αντλείται στο φρεάτιο χρησιμοποιώντας αντλίες διάτρησης 8. Το υγρό πλυσίματος διέρχεται σε όλο το μήκος της χορδής γεώτρησης 13 και εισέρχεται στο υδραυλικό κινητήρας κάτω οπής 14, ο οποίος αναγκάζει τον άξονα του κινητήρα να περιστρέφεται, και στη συνέχεια το υγρό εισέρχεται στο μύτη 15. Βγαίνοντας από τις οπές του τρυπήματος, το υγρό πλένει τον πυθμένα, μαζεύει σωματίδια του τρυπημένου βράχου και, μαζί με αυτά, ανεβαίνει προς τα πάνω μέσω του δακτυλιοειδούς χώρου μεταξύ των τοιχωμάτων του φρεατίου και των σωλήνων γεώτρησης και αποστέλλεται στην εισαγωγή της αντλίας. Στην επιφάνεια, το υγρό γεώτρησης καθαρίζεται από διάτρητο βράχο χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό, μετά τον οποίο τροφοδοτείται και πάλι στο πηγάδι.

Η τεχνολογική διαδικασία της γεώτρησης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το υγρό γεώτρησης, το οποίο, ανάλογα με τα γεωλογικά χαρακτηριστικά του πεδίου, παρασκευάζεται με βάση το νερό, με βάση το πετρέλαιο, χρησιμοποιώντας έναν αέριο παράγοντα ή αέρα.

Συμπέρασμα.Από τα παραπάνω είναι σαφές ότι οι τεχνολογίες για τη συμπεριφορά των διαδικασιών γεώτρησης είναι διαφορετικές, αλλά η κατάλληλη για τις δεδομένες συνθήκες (βάθος του φρέατος, το πέτρωμα που το συνθέτει, πίεση κ.λπ.) πρέπει να επιλέγεται με βάση γεωλογικές και κλιματικές συνθήκες. Επειδή, τα περαιτέρω λειτουργικά χαρακτηριστικά του φρεατίου, δηλαδή ο ρυθμός ροής και η παραγωγικότητά του, εξαρτώνται από το υψηλής ποιότητας άνοιγμα του παραγωγικού ορίζοντα στο χωράφι.

Βιβλιογραφία:

1. Vadetsky Yu.V. Γεωτρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου: ένα εγχειρίδιο για αρχάριους. καθ. εκπαίδευση. Μ.: Εκδοτικό κέντρο "Ακαδημία", 2003. - 352 σελ. ISB# 5-7695-1119-2.

2. Vadetsky Yu.V. Εγχειρίδιο Driller's: σχολικό βιβλίο. οδηγός για αρχάριους καθ. εκπαίδευση. Μ.: Εκδοτικό κέντρο "Ακαδημία", 2008. - 416 σελ. ISB# 978-5-7695-2836-1.

Η γεώτρηση είναι η επίδραση ειδικού εξοπλισμού στα στρώματα του εδάφους, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ένα πηγάδι στο έδαφος μέσω του οποίου θα εξορυχθούν πολύτιμοι πόροι. Η διαδικασία γεώτρησης γεωτρήσεων πετρελαίου πραγματοποιείται σε διαφορετικές κατευθύνσεις εργασίας, οι οποίες εξαρτώνται από τη θέση του εδάφους ή του σχηματισμού βράχου: μπορεί να είναι οριζόντια, κάθετη ή κεκλιμένη.

Ως αποτέλεσμα της εργασίας, σχηματίζεται στο έδαφος ένα κυλινδρικό κενό με τη μορφή ευθύγραμμου κορμού ή φρεατίου. Η διάμετρός του μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τον σκοπό, αλλά είναι πάντα μικρότερη από την παράμετρο μήκους. Η αρχή του πηγαδιού βρίσκεται στην επιφάνεια του εδάφους. Οι τοίχοι ονομάζονται κορμός και ο πυθμένας του πηγαδιού ονομάζεται πυθμένας.

Βασικά ορόσημα

Εάν ο μεσαίος και ελαφρύς εξοπλισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πηγάδια νερού, τότε μόνο βαρύς εξοπλισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη γεώτρηση μιας πετρελαιοπηγής. Η διαδικασία διάτρησης μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με χρήση ειδικού εξοπλισμού.

Η ίδια η διαδικασία χωρίζεται στα ακόλουθα στάδια:

• Παράδοση εξοπλισμού στον χώρο όπου θα πραγματοποιηθούν οι εργασίες.
• Η πραγματική γεώτρηση του ορυχείου. Η διαδικασία περιλαμβάνει πολλές εργασίες, μία από τις οποίες είναι η εμβάθυνση του άξονα, η οποία συμβαίνει μέσω τακτικού πλυσίματος και περαιτέρω καταστροφής του βράχου.
• Για να μην καταστραφεί το πηγάδι και να το φράξει, ενισχύονται τα στρώματα βράχου. Για το σκοπό αυτό, μια ειδική στήλη διασυνδεδεμένων σωλήνων τοποθετείται στο χώρο. Ο χώρος μεταξύ του σωλήνα και του βράχου στερεώνεται με τσιμεντοκονία: αυτή η εργασία ονομάζεται βούλωμα.
• Η τελευταία δουλειά είναι η μαεστρία. Εκεί ανοίγεται το τελευταίο στρώμα βράχου, σχηματίζεται μια ζώνη πυθμένα-οπής και το ορυχείο τρυπιέται και το υγρό αποστραγγίζεται.

Προετοιμασία τοποθεσίας

Για να οργανωθεί η διαδικασία γεώτρησης μιας πετρελαιοπηγής, θα χρειαστεί επίσης να πραγματοποιηθεί ένα προπαρασκευαστικό στάδιο. Εάν η ανάπτυξη πραγματοποιείται σε δασική έκταση, απαιτείται, εκτός από τη συμπλήρωση της βασικής τεκμηρίωσης, να ληφθεί συγκατάθεση για τις εργασίες από τη δασική επιχείρηση. Η προετοιμασία του ίδιου του ιστότοπου περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα:

1. Κοπή δέντρων στο χώρο.
2. Διαίρεση της ζώνης σε ξεχωριστά μέρη της γης.
3. Κατάρτιση σχεδίου εργασίας.
4. Δημιουργία οικισμού για τη στέγαση του εργατικού δυναμικού.
5. Προετοιμασία της βάσης για ένα γεωτρύπανο.
6. Εκτέλεση σημάνσεων στο εργοτάξιο.
7. Δημιουργία θεμελίων για τοποθέτηση δεξαμενών σε αποθήκη με εύφλεκτα υλικά.
8. Τακτοποίηση αποθηκών, παράδοση και αποσφαλμάτωση εξοπλισμού.

Μετά από αυτό, είναι απαραίτητο να ξεκινήσετε την προετοιμασία του εξοπλισμού απευθείας για τη γεώτρηση πετρελαιοπηγών. Αυτό το στάδιο περιλαμβάνει τις ακόλουθες διαδικασίες:

• Εγκατάσταση και δοκιμή εξοπλισμού.
• Γραμμές καλωδίωσης για παροχή ρεύματος.
• Τοποθέτηση βάσεων και βοηθητικών στοιχείων για τον πύργο.
• Τοποθέτηση του πύργου και ανύψωσή του στο επιθυμητό ύψος.
• Εντοπισμός σφαλμάτων όλου του εξοπλισμού.

Όταν ο εξοπλισμός για τη γεώτρηση πετρελαιοπηγών είναι έτοιμος για λειτουργία, είναι απαραίτητο να ληφθεί συμπέρασμα από ειδική επιτροπή ότι ο εξοπλισμός είναι σε καλή κατάσταση και έτοιμος για εργασία και το προσωπικό έχει επαρκή γνώση των κανόνων ασφαλείας για αυτό το είδος παραγωγής. Κατά τον έλεγχο, διευκρινίζεται εάν οι συσκευές φωτισμού έχουν τη σωστή σχεδίαση (πρέπει να διαθέτουν περίβλημα ανθεκτικό στην έκρηξη) και εάν έχει τοποθετηθεί φωτισμός με τάση 12 V κατά μήκος του βάθους του άξονα. Οι παρατηρήσεις σχετικά με την απόδοση και την ασφάλεια πρέπει να λαμβάνονται υπόψη εκ των προτέρων.

Πριν ξεκινήσετε τις εργασίες για τη διάτρηση ενός φρεατίου, είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε ένα λάκκο, να φέρετε σωλήνες για την ενίσχυση του άξονα του τρυπανιού, λίγο, μικρό ειδικό εξοπλισμό για βοηθητικές εργασίες, σωλήνες περιβλήματος, όργανα για μετρήσεις κατά τη διάρκεια της γεώτρησης, παροχή νερού και επίλυση άλλων θέματα.

Ο χώρος γεώτρησης περιλαμβάνει εγκαταστάσεις φιλοξενίας εργαζομένων, τεχνικούς χώρους, εργαστηριακό κτίριο για την ανάλυση δειγμάτων εδάφους και τα αποτελέσματα που προέκυψαν, αποθήκες εξοπλισμού και μικρών εργαλείων εργασίας, καθώς και εξοπλισμό ιατρικής περίθαλψης και ασφάλειας.

Χαρακτηριστικά της γεώτρησης μιας πετρελαιοπηγής

Μετά την εγκατάσταση, ξεκινούν οι διαδικασίες επανεξοπλισμού του ταξιδιωτικού συστήματος: κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας, εγκαθίσταται εξοπλισμός και δοκιμάζονται μικρά μηχανικά μέσα. Η εγκατάσταση του ιστού ανοίγει τη διαδικασία διάτρησης στο έδαφος. η κατεύθυνση δεν πρέπει να αποκλίνει από το αξονικό κέντρο του πύργου.

Αφού ολοκληρωθεί η ευθυγράμμιση, δημιουργείται ένα φρεάτιο σύμφωνα με την κατεύθυνση: αυτή η διαδικασία σημαίνει εγκατάσταση σωλήνα για την ενίσχυση του κορμού και πλήρωση του αρχικού τμήματος με τσιμέντο. Μετά τη ρύθμιση της κατεύθυνσης, η ευθυγράμμιση μεταξύ του ίδιου του πύργου και των αξόνων του ρότορα ρυθμίζεται ξανά.

Η διάτρηση για ένα λάκκο πραγματοποιείται στο κέντρο του κορμού και κατά τη διάρκεια της εργασίας, το περίβλημα γίνεται με σωλήνες. Όταν ανοίγετε μια τρύπα, χρησιμοποιείται ένα στροβιλοτρυπάνι· για να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής, είναι απαραίτητο να το κρατάτε με ένα σχοινί, το οποίο είναι στερεωμένο στον ίδιο τον πύργο και συγκρατείται φυσικά από το άλλο μέρος.

Λίγες μέρες πριν την έναρξη του γεωτρύπανου, όταν έχει περάσει το προπαρασκευαστικό στάδιο, πραγματοποιείται συνέδριο με τη συμμετοχή μελών της διοίκησης: τεχνολόγοι, γεωλόγοι, μηχανικοί, γεωτρύπανοι. Τα θέματα που συζητήθηκαν στο συνέδριο περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• Διάταξη στρωμάτων σε κοίτασμα πετρελαίου: ένα στρώμα πηλού, ένα στρώμα ψαμμίτη με υδροφόρους φορείς, ένα στρώμα κοιτασμάτων πετρελαίου.
• Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του πηγαδιού.
• Ροκ σύνθεση στο σημείο έρευνας και ανάπτυξης.
• Λαμβάνοντας υπόψη πιθανές δυσκολίες και περιπλέκοντες παράγοντες που μπορεί να προκύψουν κατά τη γεώτρηση μιας πετρελαιοπηγής σε μια συγκεκριμένη περίπτωση.
• Ανασκόπηση και ανάλυση του τυπικού χάρτη.
• Εξέταση ζητημάτων που σχετίζονται με την απρόσκοπτη καλωδίωση.

Έγγραφα και εξοπλισμός: βασικές απαιτήσεις

Η διαδικασία γεώτρησης μιας πετρελαιοπηγής μπορεί να ξεκινήσει μόνο αφού ολοκληρωθούν ορισμένα έγγραφα. Αυτά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

• Άδεια έναρξης λειτουργίας του χώρου γεώτρησης.
• Χάρτης προτύπων.
• Περιοδικό για τα υγρά γεώτρησης.
• Περιοδικό για τη διασφάλιση της ασφάλειας της εργασίας στην εργασία.
• Λογιστική για τη λειτουργία των κινητήρων ντίζελ.
• Ημερολόγιο βάρδιας.

Στον κύριο μηχανολογικό εξοπλισμό και αναλώσιμα που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία γεώτρησης ενός φρεατίου, Οι ακόλουθοι τύποι περιλαμβάνουν:

• Εξοπλισμός για τσιμεντοποίηση, η ίδια η τσιμεντοκονία.
• Εξοπλισμός ασφαλείας.
• Μηχανισμοί καταγραφής.
• Νερό επεξεργασίας.
• Αντιδραστήρια για διάφορους σκοπούς.
• Νερό για πόσιμο.
• Σωλήνες για περίβλημα και πραγματική διάτρηση.
• Μαξιλάρι ελικοπτέρου.

Τύποι πηγαδιών

Στη διαδικασία γεώτρησης μιας πετρελαιοπηγής, σχηματίζεται ένας άξονας στο βράχο, ο οποίος ελέγχεται για την παρουσία πετρελαίου ή αερίου με διάτρηση του άξονα, ο οποίος διεγείρει την εισροή της επιθυμητής ουσίας από την παραγωγική περιοχή. Μετά από αυτό, ο εξοπλισμός γεώτρησης αποσυναρμολογείται, το φρεάτιο σφραγίζεται υποδεικνύοντας τις ημερομηνίες έναρξης και λήξης της γεώτρησης και στη συνέχεια αφαιρούνται τα σκουπίδια και τα μεταλλικά μέρη απορρίπτονται.

Στην αρχή της διαδικασίας, η διάμετρος του κορμού είναι μέχρι 90 cm και στο τέλος σπάνια φτάνει τα 16,5 cm. Κατά τη διάρκεια της εργασίας, η κατασκευή ενός φρεατίου γίνεται σε διάφορα στάδια:

1. Εμβάθυνση του πυθμένα ενός πηγαδιού, για το οποίο χρησιμοποιείται εξοπλισμός γεώτρησης: συνθλίβει το βράχο.
2. Αφαίρεση υπολειμμάτων από το ορυχείο.
3. Στερεώστε τον κορμό χρησιμοποιώντας σωλήνες και τσιμέντο.
4. Εργασίες κατά τις οποίες εξετάζεται το προκύπτον σφάλμα και εντοπίζονται οι παραγωγικές θέσεις του λαδιού.
5. Κάθοδος βάθους και τσιμεντοποίηση του.

Τα φρεάτια μπορεί να ποικίλλουν σε βάθος και χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:

• Μικρό (έως 1500 μέτρα).
• Μεσαίο (έως 4500 μέτρα).
• Βαθύ (έως 6000 μέτρα).
• Εξαιρετικά βαθύ (πάνω από 6000 μέτρα).

Η διάτρηση ενός φρεατίου περιλαμβάνει τη σύνθλιψη ενός συμπαγούς σχηματισμού βράχου με μια σμίλη. Τα προκύπτοντα μέρη αφαιρούνται με πλύσιμο με ειδικό διάλυμα. Το βάθος του ορυχείου γίνεται μεγαλύτερο όταν καταστραφεί ολόκληρη η επιφάνεια του προσώπου.

Προβλήματα κατά τη γεώτρηση πετρελαίου

Κατά τη διάνοιξη φρεατίων, μπορεί να αντιμετωπίσετε μια σειρά από τεχνικά προβλήματα που θα επιβραδύνουν ή θα κάνουν την εργασία σχεδόν αδύνατη. Αυτά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα φαινόμενα:

• Καταστροφή κορμού, καταρρεύσεις.
• Απόρριψη υγρού στο έδαφος για έκπλυση (αφαίρεση τμημάτων βράχου).
• Συνθήκες έκτακτης ανάγκης του εξοπλισμού ή του δικού μου.
• Σφάλματα στο τρύπημα της κάννης.

Τις περισσότερες φορές, οι καταρρεύσεις τοίχων συμβαίνουν λόγω του γεγονότος ότι ο βράχος έχει ασταθή δομή. Σημάδι κατάρρευσης είναι η αυξημένη πίεση, το μεγαλύτερο ιξώδες του υγρού που χρησιμοποιείται για την έκπλυση, καθώς και ο αυξημένος αριθμός τεμαχίων πέτρας που έρχονται στην επιφάνεια.

Η απορρόφηση υγρού συμβαίνει συχνότερα όταν ο υποκείμενος σχηματισμός απορροφά πλήρως το διάλυμα. Το πορώδες σύστημα ή ο υψηλός βαθμός απορροφητικότητας συμβάλλει σε αυτό το φαινόμενο.

Κατά τη διαδικασία της γεώτρησης ενός πηγαδιού, το βλήμα, που κινείται δεξιόστροφα, φτάνει στον πυθμένα και ανεβαίνει προς τα πίσω. Η γεώτρηση του φρεατίου φτάνει στους σχηματισμούς του βράχου, στους οποίους γίνεται κοπή έως και 1,5 μέτρο. Για να αποφευχθεί η έκπλυση του φρεατίου, βυθίζεται ένας σωλήνας στην αρχή, ο οποίος χρησιμεύει επίσης ως μέσο μεταφοράς του διαλύματος έκπλυσης απευθείας στην τάφρο.

Το τρυπάνι, καθώς και ο άξονας, μπορούν να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες και συχνότητες. αυτός ο δείκτης εξαρτάται από το ποιοι τύποι βράχων πρέπει να τρυπηθούν και ποια διάμετρος της στεφάνης θα σχηματιστεί. Η ταχύτητα ελέγχεται από έναν ρυθμιστή, ο οποίος ρυθμίζει το επίπεδο του φορτίου στο μύτη που χρησιμοποιείται για τη διάτρηση. Κατά τη διάρκεια της εργασίας δημιουργείται η απαραίτητη πίεση, η οποία ασκείται στα τοιχώματα του προσώπου και στους κόφτες του ίδιου του βλήματος.

Σχεδιασμός γεώτρησης φρεατίου

Πριν ξεκινήσετε τη διαδικασία δημιουργίας μιας πετρελαιοπηγής, συντάσσεται ένα έργο με τη μορφή σχεδίου, το οποίο περιγράφει τις ακόλουθες πτυχές:

• Ιδιότητες των πετρωμάτων που ανακαλύφθηκαν (αντοχή στην καταστροφή, σκληρότητα, βαθμός περιεκτικότητας σε νερό).
• Το βάθος του πηγαδιού, η γωνία κλίσης του.
• Η διάμετρος του άξονα στο άκρο: αυτό είναι σημαντικό για τον προσδιορισμό του βαθμού στον οποίο επηρεάζεται από τη σκληρότητα του βράχου.
• Μέθοδος διάτρησης φρεατίου.

Ο σχεδιασμός μιας πετρελαιοπηγής πρέπει να ξεκινά με τον προσδιορισμό του βάθους, της τελικής διαμέτρου του ίδιου του άξονα, καθώς και του επιπέδου της γεώτρησης και των χαρακτηριστικών σχεδιασμού. Η γεωλογική ανάλυση μας επιτρέπει να επιλύσουμε αυτά τα ζητήματα, ανεξάρτητα από τον τύπο του φρέατος.

Μέθοδοι διάτρησης

Η διαδικασία δημιουργίας πηγαδιού για την παραγωγή πετρελαίου μπορεί να πραγματοποιηθεί με διάφορους τρόπους:

• Μέθοδος σοκ με σχοινί.
• Εργαστείτε με περιστροφικούς μηχανισμούς.
• Διάνοιξη πηγαδιού με χρήση κινητήρα κάτω οπής.
• Διάτρηση τύπου στροβίλου.
• Διάνοιξη πηγαδιού με βιδωτό μοτέρ.
• Διάνοιξη πηγαδιού χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό τρυπάνι.

Η πρώτη μέθοδος είναι μια από τις πιο γνωστές και αποδεδειγμένες μεθόδους, και στην περίπτωση αυτή ο άξονας τρυπιέται με χτυπήματα σμίλης, τα οποία εκτελούνται σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα. Τα χτυπήματα γίνονται με την επίδραση του βάρους της σμίλης και της ζυγισμένης ράβδου. Η ανύψωση του εξοπλισμού συμβαίνει λόγω του εξισορροπητή του εξοπλισμού γεώτρησης.

Η εργασία με περιστροφικό εξοπλισμό βασίζεται στην περιστροφή του μηχανισμού χρησιμοποιώντας έναν ρότορα, ο οποίος τοποθετείται στην κεφαλή του φρεατίου μέσω σωλήνων γεώτρησης που εκτελούν τη λειτουργία ενός άξονα. Η διάνοιξη μικρών φρεατίων γίνεται με τη συμμετοχή ενός κινητήρα ατράκτου στη διαδικασία. Ο περιστροφικός κινητήρας είναι συνδεδεμένος με ένα κάρδανο και ένα βαρούλκο: αυτή η συσκευή σας επιτρέπει να ελέγχετε την ταχύτητα με την οποία περιστρέφονται οι άξονες.

Η διάτρηση με τουρμπίνα πραγματοποιείται με τη μετάδοση περιστρεφόμενης ροπής στη στήλη από έναν κινητήρα. Η ίδια μέθοδος σας επιτρέπει να μεταφέρετε υδραυλική ενέργεια. Με αυτή τη μέθοδο, μόνο ένα κανάλι παροχής ενέργειας λειτουργεί στο επίπεδο πριν από το πρόσωπο.

Το στροβιλοτρυπάνι είναι ένας ειδικός μηχανισμός που μετατρέπει την υδραυλική ενέργεια σε πίεση διαλύματος σε μηχανική ενέργεια, η οποία εξασφαλίζει την περιστροφή.

Η διαδικασία γεώτρησης μιας πετρελαιοπηγής αποτελείται από το κατέβασμα και την ανύψωση της στήλης στον άξονα, καθώς και τη συγκράτηση της αιωρούμενης. Μια στήλη είναι μια προκατασκευασμένη κατασκευή από σωλήνες που συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ειδικές κλειδαριές. Το κύριο καθήκον είναι να μεταφέρουμε διαφορετικούς τύπους ενέργειας στο bit. Με αυτόν τον τρόπο πραγματοποιείται κίνηση, οδηγώντας στην εμβάθυνση και ανάπτυξη του πηγαδιού.

Η γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου ή φυσικού αερίου είναι μια πολύπλοκη και, σε ορισμένες περιπτώσεις, επικίνδυνη διαδικασία. Η γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου ή φυσικού αερίου μπορεί να πραγματοποιηθεί με επιτυχία μόνο εάν τηρούνται αυστηρά ορισμένοι κανόνες και κανονισμοί. Η γεώτρηση φρέατος χρησιμοποιείται για διάφορους σκοπούς, όπως: μελέτη της δομής του φλοιού της γης, αναζήτηση και εξερεύνηση πετρελαίου, φυσικού αερίου, νερού και στερεών ορυκτών, καθώς και στην κατασκευή δρόμων για τη μελέτη του εδάφους κ.λπ. Σε αυτή την περίπτωση, όταν για την αναζήτηση πετρελαίου και φυσικού αερίου, πραγματοποιείται βαθιά γεώτρηση, η οποία είναι μια σύνθετη διαδικασία και, κατά κανόνα, εντατική εργασία για τους ανθρώπους που κάνουν τη γεώτρηση. Απαιτεί μεγάλους υλικούς και τεχνικούς πόρους, συμπεριλαμβανομένων ειδικών εργαλείων, υλικών, εξοπλισμού και εγκαταστάσεων.

Σε μια σειρά από σημεία της χώρας μας, οι γεωτρήσεις για πετρέλαιο και φυσικό αέριο γίνονται σε δύσκολες γεωλογικές και κλιματικές συνθήκες με την επίτευξη παραγωγικών οριζόντων σε βάθος κάτω των 3 km, και συχνά 4-5 km.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η γεώτρηση σε μεγάλα βάθη, συμπεριλαμβανομένων των στρωμάτων που φέρουν αλάτι, καθώς και σε δυσπρόσιτες περιοχές της τούνδρας με μόνιμο παγετό και τάιγκα, φυσικά, απαιτεί από γεωτρύπανες σε σύγχρονες συνθήκες να εκτελούν όλους τους τύπους εργασιών που σχετίζονται με γεώτρηση βαθιάς γεωτρήσεων για πετρέλαιο και φυσικό αέριο, με ιδιαίτερη ευθύνη και υψηλά προσόντα. Διαφορετικά, κατά τη διάνοιξη γεωτρήσεων, είναι πιθανές διάφορες επιπλοκές που μπορεί να έχουν επιζήμιες επιπτώσεις στους ανθρώπους και το περιβάλλον. Ως εκ τούτου, μια προσεκτική και υπεύθυνη προσέγγιση των καθηκόντων τους για κάθε μέλος του πληρώματος γεώτρησης είναι η κύρια αρχή της απρόσκοπτης εργασίας για τους γεωτρύπανους στη διαδικασία γεώτρησης βαθιών γεωτρήσεων για πετρέλαιο και φυσικό αέριο.

Ορισμένα πληρώματα γεώτρησης τα τελευταία χρόνια, όταν ξεκίνησε η ανάπτυξη ακατοίκητων και δυσπρόσιτων περιοχών, συμπεριλαμβανομένης της Δυτικής Σιβηρίας, χρησιμοποιούν μια μέθοδο περιστροφής, δηλ. ομάδες γεώτρησης πηγαίνουν στο χώρο της γεώτρησης για μικρό χρονικό διάστημα, ζώντας σε συνθήκες κατασκήνωσης. Και μετά επιστρέφουν στους σταθερούς οργανισμούς γεωτρήσεων τους.

Η γεώτρηση βαθιάς γεωτρήσεων πραγματοποιείται με μηχανική καταστροφή πετρωμάτων με τη χρήση ειδικών μηχανών. Υπάρχουν δύο τύποι μηχανικής διάτρησης: κρουστικής και περιστροφικής. Η κρουστική διάτρηση, που ονομάζεται επίσης διάτρηση κρουστικού σχοινιού, είναι η εξής. Κρεμάμε λίγο σε ένα σχοινί, το οποίο κατά διαστήματα χαμηλώνει στις όψεις και καταστρέφει τον βράχο. Το σχοινί βρίσκεται στο τύμπανο του γεωτρύπανου και μπορεί να χαμηλώσει και να ανυψωθεί χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές.

Ο κατεστραμμένος βράχος στο πρόσωπο, που ονομάζεται μοσχεύματα, αφαιρείται περιοδικά. Για να το κάνετε αυτό, σηκώστε το εργαλείο διάτρησης και χαμηλώστε το μπέιλερ (κάδος με βαλβίδα στο κάτω μέρος). Όταν το bailer βυθιστεί, η βαλβίδα ανοίγει και γεμίζεται με ένα μείγμα σχηματισμού ή προσθήκης υγρού και τρυπημένου βράχου. Καθώς το μπέιλερ ανεβαίνει, η βαλβίδα κλείνει. Ως αποτέλεσμα επαναλαμβανόμενου χαμηλώματος και ανύψωσης του πηγάδιου, ο πυθμένας του φρεατίου καθαρίζεται και η γεώτρηση του φρεατίου συνεχίζεται ξανά.

Στη μέθοδο κρουστικής διάτρησης, κατά κανόνα, δεν χρησιμοποιείται υγρό διάτρησης. Αλλά για να διατηρηθεί ο τρυπημένος άξονας, καλύπτω το πηγάδι, δηλαδή κατεβάζω ένα περίβλημα που αποτελείται από μεταλλικούς σωλήνες που συνδέονται μέσω σπειρωμάτων ή συγκόλλησης. Καθώς το φρεάτιο βαθαίνει, το περίβλημα προωθείται προς τα κάτω και επεκτείνεται με επέκταση ενός άλλου σωλήνα. Εάν είναι αδύνατο να μετακινήσετε το περίβλημα προς τα κάτω, ένα δεύτερο περίβλημα μικρότερης διαμέτρου χαμηλώνει μέσα. Για να γίνει αυτό, το πηγάδι βαθαίνει με μια σμίλη και η στήλη επεκτείνεται. Είναι δυνατό να χαμηλώσετε επόμενες στήλες μικρότερης διαμέτρου μέχρι να επιτευχθεί το βάθος σχεδιασμού.

Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου κρουστικής διάτρησης εξαρτάται από την επιλογή του τρυπήματος για τη διάτρηση ενός συγκεκριμένου βράχου, το βάρος του εργαλείου διάτρησης, τον αριθμό των κρουσμάτων του τρυπήματος στον πυθμένα και άλλους λόγους.

Η μέθοδος κρουστικής γεώτρησης χρησιμοποιεί μηχανήματα χαμηλού βάρους (έως 20 τόνους), γεγονός που καθιστά εύκολη τη μεταφορά τους για τη διάνοιξη ρηχών φρεατίων μακριά από κατοικημένες περιοχές.

Αλλά κατά τη γεώτρηση πηγαδιών πετρελαίου και φυσικού αερίου, δεν χρησιμοποιείται η μέθοδος κρουστών. Η γεώτρηση για πετρέλαιο και αέριο πραγματοποιείται με τη μέθοδο της περιστροφικής γεώτρησης.

Η περιστροφική διάτρηση εκτελείται ως αποτέλεσμα της ταυτόχρονης πρόσκρουσης του φορτίου και της ροπής στο μύτη. Αυτή η μέθοδος διάτρησης εκτελείται με χρήση στροφείου ή κινητήρων κάτω οπής: στροβιλοτρυπάνι ή ηλεκτρικό τρυπάνι.

Κατά τη διάρκεια της περιστροφικής γεώτρησης, η ισχύς από τον κινητήρα μεταφέρεται στον ρότορα - έναν περιστρεφόμενο μηχανισμό εγκατεστημένο πάνω από την κεφαλή του φρεατίου στο κέντρο του πύργου. Ο ρότορας περιστρέφει τη σειρά τρυπανιών των σωλήνων με τη μύτη.

Κατά τη διάτρηση με κινητήρα κάτω οπής, η μύτη βιδώνεται στον άξονα και η χορδή τρυπανιού βιδώνεται στο περίβλημα του κινητήρα. Όταν ο κινητήρας είναι σε λειτουργία, ο άξονας και η μύτη του περιστρέφονται, αλλά η χορδή του τρυπανιού δεν περιστρέφεται. Κατά συνέπεια, κατά τη διάρκεια της περιστροφικής γεώτρησης, το τρυπάνι βαθαίνει μέσα στο βράχο ενώ η χορδή του τρυπανιού κινείται κατά μήκος του άξονα του φρεατίου και κατά τη διάτρηση με κινητήρα κάτω οπής, η χορδή του τρυπανιού δεν περιστρέφεται.

Με τη μέθοδο της περιστροφικής διάτρησης, το φρεάτιο ξεπλένεται με νερό ή διάλυμα αργίλου καθ' όλη τη διάρκεια της λειτουργίας του τρυπήματος στον πυθμένα. Το υγρό έκπλυσης εγχέεται στο φρεάτιο και μεταφέρει το τρυπημένο βράχο στην επιφάνεια, σε ειδικά δοχεία (γούρνες), στη συνέχεια καθαρίζεται με μηχανισμούς καθαρισμού και εισέρχεται ξανά στις δεξαμενές υποδοχής των αντλιών γεώτρησης και αντλείται στο φρεάτιο.

Οι σωλήνες διάτρησης ανυψώνονται για να αλλάξουν το φθαρμένο κομμάτι, ξεβιδώνονται σε τμήματα που ονομάζονται κεριά. Κεριά τοποθετούνται επίσης στο φανάρι του πύργου σε ένα κηροπήγιο. Στη συνέχεια, η χορδή τρυπανιού χαμηλώνεται στο φρεάτιο με την αντίστροφη σειρά.

Οι κινητήρες Downhole περιλαμβάνουν: τούρμπο τρυπάνι και ηλεκτρικό τρυπάνι. Η περιστροφή του άξονα του στροβιλοτρύπανου συμβαίνει λόγω της μετατροπής της υδραυλικής ενέργειας της ροής του ρευστού έκπλυσης κατά μήκος της σειράς τρυπανιού που εισέρχεται στο στροβιλοτρύπανο στη μηχανική ενέργεια του στροβιλοτρύπανου, στην οποία είναι άκαμπτα συνδεδεμένο το μύτη.

Κατά τη διάτρηση με ηλεκτρικό τρυπάνι, η ενέργεια παρέχεται στον κινητήρα του μέσω ενός καλωδίου, τμήματα του οποίου ενισχύονται ομόκεντρα μέσα στη χορδή του τρυπανιού.

Διάφορες μέθοδοι περιστροφικής διάτρησης έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του τρόπου διάτρησης. Η λειτουργία γεώτρησης χαρακτηρίζεται από ένα σύμπλεγμα πελατών γεώτρησης, που περιλαμβάνει: ταχύτητα διείσδυσης, φορτίο πυθμένα, συχνότητα περιστροφής bit, κατανάλωση υγρού έκπλυσης κ.λπ.

Ο βέλτιστος τρόπος διάτρησης νοείται ως ένας συνδυασμός παραμέτρων γεώτρησης με τον οποίο επιτυγχάνεται το μεγαλύτερο αποτέλεσμα, δηλ. με σχετικά χαμηλό κόστος υλικού και χρήματος, επιτυγχάνονται υψηλές ταχύτητες γεώτρησης και η πραγματική γεώτρηση είναι κοντά στο σχεδιαστικό.

Για κάθε βράχο, μπορείτε να επιλέξετε τις βέλτιστες παραμέτρους γεώτρησης: φορτίο στο μιτ, ταχύτητα περιστροφής μπιτ και ταχύτητα ροής υγρού έκπλυσης.

Στην περίπτωση διάτρησης με ρότορα, δεν υπάρχει σχέση μεταξύ των παραμέτρων της λειτουργίας διάτρησης, οπότε επιλέγω τη βέλτιστη λειτουργία! για κάθε παράμετρο και χωριστά. Ταυτόχρονα, ανάλογα με τη γεωλογία του τμήματος, λαμβάνοντας υπόψη τη σκληρότητα των πετρωμάτων, επιλέγεται το φορτίο στο μπιτ και η συχνότητα περιστροφής του και ο ρυθμός ροής του υγρού έκπλυσης ρυθμίζεται ανάλογα με τον βαθμό καθαρισμού του πυθμένα του πηγαδιού.

Σε αντίθεση με την περιστροφική γεώτρηση, κατά τη διάτρηση με στροβιλοτρύπανο, υπάρχει σύνδεση μεταξύ των παραμέτρων της λειτουργίας διάτρησης. Για παράδειγμα, με την αύξηση του ρυθμού ροής του υγρού έκπλυσης με το ίδιο φορτίο στον πυθμένα, αυξάνεται επίσης η ταχύτητα περιστροφής του στροβιλοτρύπανου. Και ανάλογα με τη σκληρότητα των πετρωμάτων, το φορτίο αλλάζει και η ταχύτητα περιστροφής των κομματιών αλλάζει ανάλογα, γεγονός που οδηγεί σε βέλτιστη απόδοση γεώτρησης φρέατος. Κατά τη διάτρηση με ηλεκτρικό τρυπάνι, σε αντίθεση με τη γεώτρηση στροβίλου, δεν δημιουργείται σύνδεση μεταξύ των παραμέτρων του τρόπου διάτρησης, ωστόσο, η ταχύτητα περιστροφής του μπιτ είναι υψηλή, γεγονός που εξασφαλίζει τη βέλτιστη λειτουργία διάτρησης.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, κάτω από το έργο ανοίγονται κάθετα φρεάτια, ο κορμός του οποίου είναι κοντά στον κατακόρυφο. Τα κάθετα φρεάτια περιλαμβάνουν εκείνα στα οποία η γωνία μεταξύ του άξονα του φρεατίου και της κατακόρυφης (γωνία ζενίθ) κατά μήκος ολόκληρου του άξονα έχει απόκλιση όχι μεγαλύτερη από 2 °. Εάν η απόκλιση είναι μεγαλύτερη από 2 °, τα φρεάτια θεωρούνται καμπυλωμένα.

Οι λόγοι για την καμπυλότητα των γεωτρήσεων μπορεί να είναι διαφορετικοί και εξαρτώνται τόσο από τις φυσικές γεωλογικές συνθήκες των γεωτρήσεων γεωτρήσεων όσο και από τα αποτελέσματα των δραστηριοτήτων των γεωτρήσεων και άλλων υπηρεσιών που σχετίζονται με τη γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου. Οι γεωλογικοί λόγοι για την καμπυλότητα των φρεατίων περιλαμβάνουν: κεκλιμένα στρώματα, τεκτονικές διαταραχές, παρουσία καπαρινών, παρεμβολή πετρωμάτων διαφορετικής σκληρότητας, καθώς και συμπαγή εγκλείσματα όπως ογκόλιθοι κ.λπ. συνδέσεις κλπ. Οι τεχνολογικοί λόγοι περιλαμβάνουν: λανθασμένη επιλογή σχεδιασμού φρεατίων, λανθασμένη αναλογία διαμέτρων σωλήνων γεωτρήσεων και φρεατίων, χρήση δυσμενών συνθηκών γεώτρησης κ.λπ.

Μια σημαντική απόκλιση από τη σχεδιασμένη γεώτρηση οδηγεί σε μεγάλες επιπλοκές της γεώτρησης, συμπεριλαμβανομένων των ατυχημάτων.

Ως αποτέλεσμα της ακούσιας καμπυλότητας του φρεατίου, μπορεί να προκύψουν οι ακόλουθες δυσκολίες: επιπλοκές των εργασιών σκοντάφτωσης, πιο εντατική φθορά των σωλήνων και συνδέσμων γεώτρησης, πτώσεις βράχων, τριβή των σωλήνων του περιβλήματος, δυσκολία στο κατέβασμα τους στο φρεάτιο, αυξημένος κίνδυνος σωλήνα κατάρρευση, επιπλοκές κατά την τσιμεντοποίηση κ.λπ.

Τα λυγισμένα φρεάτια είναι αναξιόπιστα κατά τη διάρκεια της επόμενης λειτουργίας και γρήγορα αποτυγχάνουν λόγω της πρόωρης φθοράς του εξοπλισμού άντλησης κάτω οπών, των ράβδων αναρρόφησης και του περιβλήματος παραγωγής.

Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, διεξάγονται ειδικά κεκλιμένες και οριζόντιες γεωτρήσεις πηγαδιών, συμπεριλαμβανομένων κάτω από τον βυθό, κάτω από χαράδρες, βουνά, σε περιοχές που καταλαμβάνονται από φυσικά καταφύγια, κάτω από βιομηχανικές εγκαταστάσεις και οικιστικούς οικισμούς, κατά την κατάσβεση φλεγόμενων βρυσών και την εξάλειψη ανοιχτών εκπομπές πετρελαίου και φυσικού αερίου κ.λπ.

Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται ειδικά μαστίγια, τα οποία τοποθετούνται μεταξύ του στροβιλοτρύπανου και της χορδής του τρυπανιού.

Για τη διάνοιξη γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου, χρησιμοποιούνται τρυπάνια, τα οποία είναι εργαλεία γεώτρησης για μηχανική καταστροφή πετρωμάτων. Συνήθως, για τη διάτρηση πετρωμάτων μέσης σκληρότητας, χρησιμοποιούνται σκληρά, σκληρά και πολύ σκληρά πετρώματα, τεμάχια σύνθλιψης και διάτμησης, τα λεγόμενα μπιτ κυλίνδρων.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται επίσης κοπτικά και λειαντικά κομμάτια με ένθετα διαμαντιού και καρβιδίου. Χρησιμοποιούνται κατά την εκσκαφή τμημάτων όπου υπάρχει εναλλαγή πετρωμάτων διαφορετικής σκληρότητας, συμπεριλαμβανομένου ενός συνδυασμού πετρωμάτων υψηλής πλαστικής και μέτριας σκληρότητας.

Η στιγμή του χαμηλώματος του τρυπανιού στο φρεάτιο, κατά την οποία οι γεωτρύπανοι χρησιμοποιούν ειδικούς σταθεροποιητές για να εξασφαλίσουν ότι το τρυπάνι κατεβάζεται με ακρίβεια στο κέντρο του πυθμένα.

Τα μπιτ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συνεχή διάτρηση, όταν ο βράχος καταστρέφεται κατά μήκος ολόκληρης της όψης ή για περιφερειακή διάτρηση, όταν ο βράχος καταστρέφεται κατά μήκος του δακτυλίου της όψης. Στην τελευταία περίπτωση, τα bits ονομάζονται core bits και χρησιμοποιούνται για τη λήψη πυρήνα από το φρεάτιο. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται κεφαλές διάτρησης: κώνος κυλίνδρου, διαμάντι και καρβίδιο. Το μύτη πυρήνα αποτελείται από μια κεφαλή τρυπανιού, ένα αστάρι, ένα σώμα σετ πυρήνα και μια σφαιρική βαλβίδα. Χρησιμοποιώντας έναν φορέα εδάφους, ο οποίος έχει λαβίδες πυρήνα και συγκρατητές πυρήνων, και μια φαρδιά βαλβίδα στην κορυφή, ο πυρήνας επιλέγεται και αποθηκεύεται μέχρι να ανυψωθεί στην επιφάνεια.

Η σειρά γεώτρησης έχει σχεδιαστεί για να πραγματοποιεί τη διαδικασία διάνοιξης φρεατίου. Συνδέει το μοτέρ μύτης ή κάτω οπής με τον εξοπλισμό επιφανείας. Η σειρά τρυπανιού αποτελείται από μια σειρά σωλήνων διάτρησης. Στο επάνω μέρος υπάρχει ένας οδηγός τετράγωνος σωλήνας που συνδέεται με ένα περιστρεφόμενο. Οι σωλήνες γεώτρησης βιδώνονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας αρμούς τρυπανιού και συνδέσμους. Το καθήκον της σειράς γεώτρησης είναι να μεταδίδει περιστροφή στο μύτη, να δημιουργεί φορτίο στο μύτη, να ανυψώνει και να χαμηλώνει τα τρυπάνια, να εκτελεί διάφορες βοηθητικές εργασίες κατά τη διαδικασία γεώτρησης ενός φρεατίου και δοκιμών σχηματισμών.

Για την περιστροφή της μύτης στο κάτω μέρος του φρεατίου, χρησιμοποιούνται οι μηχανισμοί που αναφέρονται παραπάνω: ρότορες, στροβιλοτρύπανα και ηλεκτρικά τρυπάνια.

Οι ρότορες παρέχουν περιστροφική κίνηση της χορδής και του τρυπανιού, και επίσης υποστηρίζουν το βάρος της βαριάς χορδής τρυπανιού. Ο ρότορας που είναι εγκατεστημένος στην κεφαλή του φρεατίου αποτελείται από ένα πλαίσιο, στο εσωτερικό μέρος του οποίου είναι τοποθετημένο ένα περιστρεφόμενο τραπέζι. Στο κέντρο του τραπεζιού υπάρχει μια τρύπα (δίοδος) για το κατέβασμα των κομματιών και τρυπήστε σωλήνες μέσα από αυτό. Η διάμετρος της οπής του τραπεζιού του ρότορα κυμαίνεται από 400 έως 700 mm, η οποία καθορίζεται από τη μέγιστη διάμετρο του μπιτ που διέρχεται από αυτήν. Τα ένθετα και οι σφιγκτήρες εισάγονται στην κεντρική οπή, τα οποία παρέχουν ανάρτηση για τον τετράγωνο σωλήνα μετάδοσης κίνησης. Ο επόμενος σωλήνας γεώτρησης είναι προσαρτημένος στον οδηγό σωλήνα και στη συνέχεια σε άλλους.

Τα στροβιλοτρύπανα, όντας κινητήρες κάτω οπής, μετατρέπουν την υδραυλική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια, η οποία εξασφαλίζει την περιστροφή του άξονα και του τρυπανιού. Το στροβιλοτρύπανο αποτελείται από δύο κύρια στοιχεία του στροβίλου: έναν στάτορα, άκαμπτα συνδεδεμένο με το περίβλημα, και έναν ρότορα, στερεωμένο στον άξονα του στροβιλοτρύπανου. Λόγω των πολλών σταδίων (έως 350), η υδραυλική ροή, που ρέει από στάδιο σε στάδιο, δημιουργεί ισχυρή μηχανική ενέργεια που οδηγεί το κομμάτι. Όσο περισσότερα στάδια σε ένα στρόβιλο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς και η ροπή και τόσο πιο αποτελεσματική είναι η λειτουργία του στροβιλοτρύπανου.

Τα ηλεκτρικά τρυπάνια μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από την επιφάνεια σε μηχανική ενέργεια που περιστρέφει το μύτη στο κάτω μέρος. Τα ηλεκτρικά τρυπάνια, που αποτελούνται από δύο κύρια μέρη - έναν ηλεκτρικό κινητήρα και έναν άξονα γεμάτο με λάδι, με ένα βιδωτό τρυπάνι, κατεβαίνουν στο φρεάτιο στη χορδή του τρυπανιού. Η ισχύς από τον μετασχηματιστή ισχύος παρέχεται μέσω ενός εξωτερικού και ενός εσωτερικού καλωδίου, το τελευταίο από τα οποία είναι ενσωματωμένο στη σειρά τρυπανιού. Σε αυτή την περίπτωση, το υγρό πλυσίματος, έχοντας περάσει από ένα σύστημα υποστρωμάτων και αντιγραφέων, εισέρχεται στον κοίλο άξονα του ηλεκτροκινητήρα και στη συνέχεια στη μύτη. Και στη συνέχεια, όπως στην περιστροφική γεώτρηση και στη γεώτρηση στροβίλου, το υγρό γεώτρησης παρασύρει θραύσματα τρυπημένου βράχου και τα ανυψώνει μέσω του δακτυλίου στην επιφάνεια.

Οι γεωτρήσεις ποικίλλουν ως προς τα χαρακτηριστικά τους ανάλογα με το βάθος των γεωτρήσεων που ανοίγονται. Το φορτίο του γάντζου της εξέδρας πρέπει να ταιριάζει με το βάρος του κορδονιού του τρυπανιού και το βάρος του κορδονιού τρυπανιού πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το βάρος του περιβλήματος.

Από αυτή την άποψη, οι εξέδρες γεώτρησης διαφέρουν στις παραμέτρους (μέγιστο επιτρεπόμενο φορτίο στο άγκιστρο), οι οποίες εξαρτώνται από τη διάμετρο του φρεατίου και των σωλήνων γεώτρησης, καθώς και από τη μάζα του τελευταίου.

Οι εξέδρες γεώτρησης διαφέρουν ως προς τα χαρακτηριστικά του εξοπλισμού γεώτρησης και ισχύος.

Γενική άποψη ενός γεωτρύπανου για τη γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Το γεωτρύπανο περιλαμβάνει έναν αριθμό μηχανισμών που είναι τοποθετημένοι σε μια κοινή βάση, η οποία επιτρέπει τη μεταφορά της εξέδρας από το ένα πηγάδι στο άλλο σε συναρμολογημένη μορφή. Μια τυπική εγκατάσταση για περιστροφική γεώτρηση περιλαμβάνει: έναν πύργο, ένα μπλοκ γερανού, ένα κινούμενο μπλοκ, ένα άγκιστρο, ένα περιστρεφόμενο βαρούλκο, κινητήρες ντίζελ, κιβώτιο ταχυτήτων, αντλία γεώτρησης, δεξαμενές υποδοχής αντλιών, πνευματικό έλεγχο και ρότορα. Η εγκατάσταση διαθέτει μεταλλικό σκελετό, το οποίο καλύπτεται με ασπίδες και σανίδες ή ελαστικό ύφασμα για την προστασία μηχανισμών και ανθρώπων από βροχοπτώσεις και αέρα.

Επιπλέον, το κιτ εγκατάστασης περιλαμβάνει ένα σύστημα κυκλοφορίας, το οποίο αποτελείται από ένα δονούμενο λευκόψαρο, υδρορροές, δοχεία υποδοχής υγρού έκπλυσης και αγωγούς εκκένωσης.

Πιο πολύπλοκος εξοπλισμός γεώτρησης και εξέδρες χρησιμοποιούνται για υπεράκτιες γεωτρήσεις. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, η υπεράκτια γεώτρηση πραγματοποιείται είτε από σταθερές εξέδρες είτε από πλωτές πλατφόρμες και ειδικά σκάφη.

Ταυτόχρονα, οι σταθερές πλατφόρμες απαιτούν την κατασκευή μιας μεταλλικής βάσης, στερεωμένης άκαμπτα στον βυθό της θάλασσας. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται μπλοκ στήριξης, τοποθετημένα από ειδικές μονάδες ασφαλείας, οι οποίες είναι αξιόπιστα τσιμεντοειδείς.

Οι βάσεις γεώτρησης συνδέονται με ράφια και όλες οι αίθουσες γεώτρησης βρίσκονται στις περιοχές κοντά στο ράφι πολύ συμπαγές και καλύπτονται για την προστασία του εξοπλισμού και των εργαζομένων του πληρώματος γεώτρησης. Οι κατασκευαστικές εργασίες στη θάλασσα για την κατασκευή της θεμελίωσης και την εγκατάσταση εξοπλισμού γεώτρησης είναι πολύ εντάσεως εργασίας και πραγματοποιούνται από ειδικούς οργανισμούς.

Οι πιο σύγχρονες εγκαταστάσεις γεώτρησης διαθέτουν πίνακα ελέγχου για τη διαδικασία γεώτρησης φρέατος, όπου ο έλεγχος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας κουμπιά τοποθετημένα σε ένα συμπαγές πληκτρολόγιο τύπου μεμβράνης. Για παράδειγμα, η κονσόλα του τρυπανιού για τη μονάδα δίσκου Power Drill 2000, που παρέχεται από την αμερικανική εταιρεία General Electric Drive System, είναι κατασκευασμένη σε στυλ μοντέρνου βιομηχανικού σχεδιασμού και έχει κλειστά κλειδιά που έχουν σχεδιαστεί ειδικά έτσι ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ακρίβεια από ένα τρυπάνι σε παχιές συνθήκες εργασίας.γάντια.

Φθορίζουσες ψηφιακές οθόνες —τρεις προγραμματιζόμενες και μία διαγνωστική— παρέχουν στο γεωτρύπανο πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση και τις παραμέτρους λειτουργίας της εξέδρας. Τα αυτόματα διαγνωστικά και η άμεση επικοινωνία με το δίσκο Power Drill 2000 καθιστούν την κονσόλα ένα μοναδικό εργαλείο για το τρυπάνι. Κάθε φορά που το τρυπάνι προσπαθεί να ρυθμίσει μια μη εξουσιοδοτημένη λειτουργία, η κονσόλα τον ενημερώνει για το σφάλμα. Εντοπίζεται πρώτα το σφάλμα που είναι πιο πιθανό να προκαλέσει τη διακοπή της λειτουργίας της εξέδρας.

Αυτό θα δώσει στο γεωτρύπανο άμεση ανατροφοδότηση, επιτρέποντάς του να διορθώσει το σφάλμα και να συνεχίσει την κανονική λειτουργία πιο γρήγορα. Ο χειριστής μπορεί να αλλάξει διαγνωστικές οθόνες για να λάβει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα εντοπισμένα σφάλματα. Η κατάσταση του συστήματος εμφανίζεται συνεχώς με απλές, πλήρεις λέξεις σε μια ευανάγνωστη συσκευή αποκλειστικού προγράμματος πληκτρολογίου που είναι τοποθετημένη απευθείας στη μονάδα δίσκου. Τα διαγνωστικά σήματα παρέχονται στο πληκτρολόγιο χρησιμοποιώντας ευανάγνωστο κείμενο, επιτρέποντας στο προσωπικό της εξέδρας με ελάχιστες ηλεκτρολογικές γνώσεις να εντοπίσει οποιοδήποτε επίπεδο βλάβης μέσα σε λίγα λεπτά.

Εκτός από ένα γεωτρύπανο με ένα ρότορα, ένα στροβιλοτρύπανο ή ένα ηλεκτρικό τρυπάνι και ένα σετ κομματιών, ο ακόλουθος εξοπλισμός και υλικά είναι διαθέσιμα στο χώρο της γεώτρησης:

• 1) ράβδοι τρυπανιού και σωλήνες.
• 2) σωλήνες περιβλήματος.
• 3) αντλίες για έγχυση υγρών και συμπιεστές για έγχυση αερίου ή αέρα.
• 4) άργιλος και διάφορα χημικά.
• 5) δοχεία για διάλυμα αργίλου και άλλα υγρά έκπλυσης.
• 6) μονάδες τσιμέντου και τσιμέντο.
• 7) διατρητές και δοκιμαστές σχηματισμού και άλλος εξοπλισμός.

Πριν από τη γεώτρηση ενός φρέατος, η γεωλογική υπηρεσία, μαζί με τους οργανισμούς γεώτρησης και σχεδιασμού, συντάσσει μια γεωλογική και τεχνική εντολή εργασίας (GTN), η οποία περιέχει τα γεωλογικά και τεχνικά μέρη. Οι γεωτρύπανοι ξεκινούν τη διάνοιξη πηγαδιού μετά την έγκριση της αντλίας αερίου και την υπογραφή από τους επικεφαλής των οργανισμών που εκτελούν την εργασία. Το γεωλογικό τμήμα του GTN παρέχει ένα προβλεπόμενο τμήμα ιζημάτων στη θέση γεώτρησης του φρέατος. Υποδεικνύονται τα βάθη έκθεσης διαφόρων στρωματογραφικών τμημάτων του τμήματος, το τμήμα σχεδιασμού ιζημάτων (λιθολογική στήλη) που υποδηλώνει την αντοχή των πετρωμάτων,

δίνονται τα απαραίτητα διαστήματα για τη δειγματοληψία πυρήνα και τη δοκιμή σχηματισμών σε μια ανοιχτή οπή και υποδεικνύονται πιθανές επιπλοκές κατά τη διάτρηση σε ορισμένα διαστήματα του τμήματος και δίνεται ένα σύνολο απαραίτητων εργασιών παραγωγής και γεωφυσικής.

Στο τεχνικό μέρος, προτείνεται ο βέλτιστος σχεδιασμός φρέατος, υποδεικνύονται τα ακόλουθα: συνθήκες δοκιμής στηλών, αποθέματα διαλύματος και χημικών ουσιών, μέθοδοι διάτρησης, τύπος κινητήρα κάτω οπής, τύπος, μέγεθος, αριθμός μπιτ, τρόπος διάτρησης φρέατος (αξονική φορτίο, ταχύτητα ρότορα, τροφοδοσία αντλίας, στέρηση, αριθμός αντλιών), τύπος υγρού γεώτρησης για διαστήματα γεώτρησης του τμήματος, παράμετροι του υγρού έκπλυσης, χημική επεξεργασία του διαλύματος, ταχύτητα ανύψωσης εργαλείου, διάταξη κορδονιών τρυπανιού, παράμετροι γεωτρύπανου, και τα λοιπά.

Ο σχεδιασμός του φρεατίου είναι ένα σύστημα σωλήνων διαφόρων διαμέτρων και βάθους καθόδου στο φρεάτιο, το οποίο εξασφαλίζει την άκαμπτη προσκόλλησή του στα τοιχώματα του άξονα και των παρακείμενων βράχων. Συνήθως, για να καλυφθεί το πάνω μέρος της κοπής, που αποτελείται από σαθρά βράχια, κατασκευάζεται ένας λάκκος βάθους 4-8 μ. και κατεβάζεται μέσα σε αυτό ένας σωλήνας μεγάλης διαμέτρου με παράθυρο στην κορυφή. Ο χώρος μεταξύ του σωλήνα και του τοιχώματος της οπής είναι γεμάτος με μπάζα και τσιμεντοκονία, γεγονός που καθιστά δυνατή την αξιόπιστη ενίσχυση της κεφαλής του φρέατος. Στη συνέχεια συγκολλάται μια μεταλλική τάφρος στο παράθυρο του σωλήνα, μέσω της οποίας, κατά τη διάνοιξη ενός φρεατίου, το υγρό έκπλυσης κατευθύνεται στο σύστημα τάφρου. Ο σωλήνας που είναι εγκατεστημένος στο λάκκο ονομάζεται κατεύθυνση.

Αφού ορίσουν την κατεύθυνση, αρχίζουν να τρυπούν το πηγάδι. Μετά τη διάτρηση χαλαρών πετρωμάτων στο πάνω μέρος του τμήματος (50-400 m), κατεβάζεται μια σειρά από χαλύβδινους σωλήνες και τσιμεντώνεται ο δακτύλιος. Το πρώτο περίβλημα ονομάζεται περίβλημα.

Στη συνέχεια η γεώτρηση συνεχίζεται. Εάν προκύψουν επιπλοκές κατά τη διάτρηση αργότερα λόγω ασταθών σχηματισμών, ένα δεύτερο περίβλημα, που ονομάζεται ενδιάμεσο περίβλημα, χαμηλώνεται. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να χαμηλώσετε τόσο την τρίτη όσο και την τέταρτη κολόνα για να ενισχύσετε το φρεάτιο.

Αφού φτάσει στο βάθος σχεδιασμού, το περίβλημα παραγωγής χαμηλώνεται στο φρεάτιο και τσιμεντοκολλάται. Μπορεί να σχεδιαστεί είτε για να ανυψώνει λάδι ή αέριο στην επιφάνεια, είτε για να εγχύει νερό (αέριο ή αέρα) στη δεξαμενή για να διατηρεί την πίεση.

Η διάταξη των χορδών του περιβλήματος, που υποδεικνύει τις διαμέτρους τους, το βάθος μετάβασης από μεγαλύτερη διάμετρο σε μικρότερη, το βάθος λειτουργίας των χορδών του περιβλήματος και τα διαστήματα τσιμέντου τους σάς επιτρέπει να φανταστείτε το σχέδιο του φρέατος.

Ανάλογα με τον αριθμό των χορδών του περιβλήματος που έχουν χαμηλώσει, τα φρεάτια μπορεί να είναι μονής στήλης, διπλής στήλης ή τριών στηλών. Τυπικά, η αρχική διάμετρος του φρεατίου κυμαίνεται από 400 έως 600 mm και η τελική διάμετρος είναι 127 mm (5").

Κατά τη διάρκεια της γεώτρησης, παρατηρήθηκαν συχνά καταρρεύσεις του άνω τμήματος του ιζηματογενούς συμπλέγματος, που αποτελείται από άργιλο, ψαμμίτες και βότσαλα. ο σχηματισμός σπηλαίων στους βράχους αλογόνου του Kungur, στα οποία σημειώθηκαν σπασίματα του εργαλείου γεώτρησης. προέκυψε ασυνήθιστα υψηλή πίεση, που απαιτούσε γεώτρηση με σταθμισμένο διάλυμα (1,7 g/cm3), απορρόφηση αργιλικού διαλύματος (μέχρι απώλεια κυκλοφορίας) κατά τη διάτρηση πορωδών και σπασμένων πετρωμάτων, η οποία, σε συνδυασμό με ασυνήθιστα υψηλή πίεση, απειλεί ανοικτές εκπομπές αερίων. σχηματισμός λαδιοσφραγίδων έναντι πορωδών και σπασμένων πετρωμάτων των παραγωγικών στρωμάτων, που οδηγεί σε κόλληση και σύσφιξη του εργαλείου διάτρησης.

Αφού χαμηλώσουν οι χορδές του περιβλήματος στο φρεάτιο, τσιμεντώνονται (τσιμεντοποιούνται). Για να γίνει αυτό, το τσιμέντο χύνεται στον δακτύλιο χρησιμοποιώντας ειδικά τσιμέντα τσιμέντου. Οι τσιμεντοκονίες παρασκευάζονται σε ειδικές μηχανές ανάμειξης τσιμέντου που φτάνουν στο χώρο της γεώτρησης. Μέσω μονάδων τσιμέντου που είναι εξοπλισμένες με αντλίες, το τσιμέντο ωθείται από το περίβλημα στον δακτύλιο του φρεατίου μέχρι ένα ορισμένο ύψος ανύψωσης τσιμέντου, που καθορίζεται στο GTN.

Η γεώτρηση παραγωγικών οριζόντων σε ερευνητικά φρεάτια πραγματοποιείται με bits πυρήνα προκειμένου να επιλεγεί και στη συνέχεια να μελετηθεί ο πυρήνας. Μετά την ολοκλήρωση της γεώτρησης των παραγωγικών σχηματισμών, πραγματοποιείται πλήρες πεδίο γεωφυσικών ερευνών γεωτρήσεων (GIS).

Στη συνέχεια, οι σχηματισμοί ελέγχονται χρησιμοποιώντας δοκιμαστές σχηματισμού, οι οποίοι βασίζονται στην πρόκληση εισροής λαδιού από τον σχηματισμό λόγω μιας απότομης πτώσης πίεσης στο σύστημα χορδών σχηματισμού-γεώτρησης.

Τυπικά, ένα φρεάτιο τρυπιέται ελαφρώς κάτω από τη βάση του παραγωγικού ορίζοντα, το περίβλημα παραγωγής χαμηλώνει και τσιμεντώνεται μία ή δύο φορές. Στη συνέχεια, αφού σκληρυνθεί το τσιμέντο, το τοίχωμα της στήλης, συμπεριλαμβανομένου του δακτυλίου από τσιμέντο, διατρυπάται απέναντι από τον παραγωγικό σχηματισμό για να δημιουργηθεί μια σύνδεση μεταξύ της στήλης και του σχηματισμού. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε διάφορα διατρητικά (αθροιστικά, τορπίλη ή σφαίρα). Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι τα αθροιστικά σφυροδράπανα, που βασίζονται στη δράση ενός αθροιστικού πίδακα που συμβαίνει λόγω της έκρηξης της χάλκινης επένδυσης της γόμωσης και ενός κρουστικού κύματος. Σε αυτή την περίπτωση, ένα λεπτό μεταλλικό ρεύμα εκτοξεύεται με ταχύτητα 8000-10.000 m/s και ανοίγει τρύπες στην κολώνα και στην τσιμεντόλιθο. Ένας διατρητής χαμηλώνεται στο φρεάτιο και δημιουργείται ένα υπολογισμένο δίκτυο οπών ενάντια στον παραγωγικό σχηματισμό.

Υπόγειες επισκευές φρεατίων πραγματοποιούνται τόσο κατά τη διαδικασία γεώτρησης όσο και κατά τη μετέπειτα λειτουργία τους από ειδικά συνεργεία υπόγειας επισκευής που πραγματοποιούν μεγάλες και τρέχουσες επισκευές φρεατίων. Τα συνεργεία συντήρησης συνήθως εργάζονται σε βάρδιες, όπως και τα συνεργεία γεώτρησης.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με αυστηρή συμμόρφωση με όλους τους κανόνες και τις απαιτήσεις. Και αυτό δεν είναι καθόλου περίεργο, γιατί πρέπει να δουλέψετε με αρκετά επικίνδυνο και ευαίσθητο υλικό, η εξαγωγή του οποίου σε κάθε περίπτωση απαιτεί μια ικανή προσέγγιση. Και για να κατανοήσουμε όλες τις πτυχές της εργασίας με αυτό, είναι απαραίτητο πρώτα απ 'όλα να εξετάσουμε όλα τα βασικά αυτού του θέματος και τα συστατικά του.

Έτσι, ένα πηγάδι είναι ένα άνοιγμα εξόρυξης που δημιουργείται χωρίς την ανάγκη ανθρώπινης πρόσβασης και έχει κυλινδρικό σχήμα - το μήκος του είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από τη διάμετρό του. Η αρχή του φρέατος ονομάζεται στόμιο, η επιφάνεια της κυλινδρικής στήλης ονομάζεται κορμός ή τοίχος και ο πυθμένας του αντικειμένου ονομάζεται πυθμένας.

Το μήκος του αντικειμένου μετριέται από το στόμιο προς τον πυθμένα, ενώ το βάθος μετριέται από την προβολή του άξονα στην κατακόρυφο. Η αρχική διάμετρος ενός τέτοιου αντικειμένου στο μέγιστο δεν υπερβαίνει τα 900 mm, ενώ η τελική διάμετρος σε σπάνιες περιπτώσεις αποδεικνύεται μικρότερη από 165 mm - αυτή είναι η ιδιαιτερότητα της διαδικασίας που ονομάζεται γεώτρηση πηγαδιών πετρελαίου και αερίου και τα χαρακτηριστικά της.

Χαρακτηριστικά της γεώτρησης γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου

Η δημιουργία φρεατίων ως ξεχωριστή διαδικασία συνίσταται κυρίως σε γεώτρηση, η οποία, με τη σειρά της, βασίζεται στις ακόλουθες λειτουργίες:

• Η διαδικασία της εμβάθυνσης όταν οι βράχοι καταστρέφονται από ένα εργαλείο διάτρησης,


• Αφαίρεση θρυμματισμένου βράχου από ένα πηγάδι,


• Ενίσχυση του άξονα με κολώνες περιβλήματος καθώς το ορυχείο βαθαίνει,


• Εκτέλεση γεωλογικών και γεωφυσικών εργασιών για την αναζήτηση παραγωγικών οριζόντων,


• Τσιμέντωση της χορδής παραγωγής.

Ταξινόμηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου

Είναι γνωστό ότι τα απαραίτητα υλικά που σχεδιάζεται να εξορυχθούν μπορεί να βρίσκονται σε διαφορετικά βάθη. Και επομένως, η γεώτρηση μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί σε διαφορετικά βάθη, και ταυτόχρονα, αν μιλάμε για βάθος έως και 1500 μέτρα, η γεώτρηση θεωρείται ρηχή, έως 4500 - μεσαία, έως 6000 - βαθιά.

Σήμερα, οι γεωτρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου ανοίγονται σε εξαιρετικά βαθείς ορίζοντες, βαθύτερους από 6.000 μέτρα - από αυτή την άποψη, το πηγάδι Kola, του οποίου το βάθος είναι 12.650 μέτρα, είναι πολύ ενδεικτικό.

Αν εξετάσουμε μεθόδους διάτρησης, εστιάζοντας στη μέθοδο καταστροφής των πετρωμάτων, τότε εδώ μπορούμε να αναφέρουμε ως παράδειγμα μηχανικές μεθόδους, για παράδειγμα, περιστροφικές, οι οποίες υλοποιούνται με χρήση ηλεκτρικού τρυπανιού και κινητήρων τύπου βίδας.

Υπάρχουν και μέθοδοι σοκ. Χρησιμοποιούν επίσης μη μηχανικές μεθόδους, μεταξύ των οποίων είναι οι ηλεκτροπαλμικές, οι εκρηκτικές, οι ηλεκτρικές, οι υδραυλικές και άλλες. Όλα αυτά δεν χρησιμοποιούνται πολύ ευρέως.

Λειτουργεί κατά τη γεώτρηση για πετρέλαιο ή φυσικό αέριο

Στην κλασική έκδοση, κατά τη γεώτρηση για πετρέλαιο ή φυσικό αέριο, τρυπάνια χρησιμοποιούνται για την καταστροφή του βράχου και ροές ρευστού γεώτρησης καθαρίζουν συνεχώς τον πυθμένα. Σε σπάνιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται ένα αέριο αντιδραστήριο λειτουργίας για καθαρισμό.

Η γεώτρηση σε κάθε περίπτωση πραγματοποιείται κάθετα, η κεκλιμένη γεώτρηση χρησιμοποιείται μόνο όταν είναι απαραίτητο, χρησιμοποιείται επίσης διάτρηση συστάδας, κατευθυντικής, διπλής κάννης ή πολλαπλών οπών.

Τα φρεάτια εμβαθύνονται με ή χωρίς δειγματοληψία πυρήνα · η πρώτη επιλογή χρησιμοποιείται κατά την εργασία κατά μήκος της περιφέρειας και η δεύτερη - σε ολόκληρη την περιοχή. Εάν ληφθεί ένας πυρήνας, εξετάζεται για τη διέλευση στρωμάτων βράχου, ανυψώνοντάς τον περιοδικά στην επιφάνεια.

Η γεώτρηση για πετρέλαιο και φυσικό αέριο εκτελείται σήμερα τόσο στην ξηρά όσο και στην ανοικτή θάλασσα και τέτοιες εργασίες εκτελούνται με χρήση ειδικών γεωτρήσεων που παρέχουν περιστροφική γεώτρηση χρησιμοποιώντας εξειδικευμένους σωλήνες γεωτρήσεων που συνδέονται με συνδέσεις με σπείρωμα ζεύξης-ασφάλισης.

Μερικές φορές χρησιμοποιούνται επίσης συνεχείς εύκαμπτοι σωλήνες, οι οποίοι τυλίγονται σε τύμπανα και μπορούν να έχουν μήκος περίπου 5 χιλιάδες μέτρα ή περισσότερο.

Έτσι, μια τέτοια εργασία δεν μπορεί να ονομαστεί απλή - είναι πολύ συγκεκριμένες και πολύπλοκες και πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη έμφαση στις νέες τεχνολογίες, η μελέτη των οποίων μπορεί να είναι δύσκολη υπόθεση ακόμη και για τους επαγγελματίες αυτού του κλάδου.

Νέες τεχνολογίες για τη γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου στην έκθεση

Η ανταλλαγή πληροφοριών και η εκμάθηση νέων πραγμάτων μπορεί να εξασφαλίσει τη βέλτιστη πρόοδο, και επομένως αυτή η ανάγκη απλά δεν μπορεί να αφεθεί στην άκρη.

Εάν αποφασίσετε να συμμετάσχετε σε σύγχρονα επιτεύγματα και να βουτήξετε σε ένα επαγγελματικό περιβάλλον, διοργανώνονται επαγγελματικές εκδηλώσεις ακριβώς για αυτόν τον σκοπό, σε μία από τις οποίες πρέπει οπωσδήποτε να πάρετε μέρος. Μιλάμε για εκθέσεις που πραγματοποιούνται κάθε χρόνο στο Expocentre Fairgrounds και συγκεντρώνουν εκατοντάδες και χιλιάδες ειδικούς σε αυτόν τον τομέα τις ημέρες των εγκαινίων.

Στην ετήσια έκθεση "Neftegaz"μπορείτε εύκολα να αποκτήσετε πρόσβαση σε νέες εξελίξεις, να μελετήσετε προηγμένες τεχνολογίες (για παράδειγμα, τεχνολογίες για τη γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου), να δείτε σύγχρονο εξοπλισμό και ταυτόχρονα να αποκτήσετε χρήσιμες συνδέσεις στο βαθμό που χρειάζεται, να βρείτε πελάτες και συνεργάτες.

Τέτοιες ευκαιρίες δεν πρέπει να χάνονται, γιατί δεν εμφανίζονται πολύ συχνά και, με τη σωστή προσέγγιση, μπορούν να προσφέρουν σημαντική πρόοδο!

Διαβάστε τα άλλα άρθρα μας.

Κατασκευή γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίουαναπτυχθεί και εξευγενιστεί σύμφωνα με τις ειδικές γεωλογικές συνθήκες της γεώτρησης σε μια δεδομένη περιοχή. Πρέπει να διασφαλίζει την εκπλήρωση του ανατεθέντος έργου, δηλ. την επίτευξη του βάθους σχεδιασμού, το άνοιγμα του κοιτάσματος πετρελαίου και φυσικού αερίου και την εκτέλεση ολόκληρου του προγραμματισμένου φάσματος μελετών και εργασιών στο πηγάδι, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης του στο σύστημα ανάπτυξης πεδίου.

Ο σχεδιασμός του φρεατίου εξαρτάται από την πολυπλοκότητα του γεωλογικού τμήματος, τη μέθοδο γεώτρησης, τον σκοπό του φρέατος, τη μέθοδο ανοίγματος του παραγωγικού ορίζοντα και άλλους παράγοντες.

Τα αρχικά δεδομένα για το σχεδιασμό μιας δομής φρεατίου περιλαμβάνουν τις ακόλουθες πληροφορίες:

σκοπός και βάθος του πηγαδιού.

ορίζοντας σχεδιασμού και χαρακτηριστικά του βράχου της δεξαμενής.

γεωλογικό τμήμα στη θέση του φρεατίου, επισημαίνοντας ζώνες πιθανών επιπλοκών και υποδεικνύοντας τις πιέσεις της δεξαμενής και τις υδραυλικές πιέσεις ρωγμών ανά διαστήματα·

τη διάμετρο της χορδής παραγωγής ή την τελική διάμετρο του φρεατίου, εάν δεν παρέχεται η λειτουργία της χορδής παραγωγής.

Παραγγελία σχεδίασης σχέδια πηγαδιών πετρελαίου και φυσικού αερίουΕπόμενο.

Επιλεγμένο σχέδιο τμήματος πυθμένα καλά . Ο σχεδιασμός ενός φρεατίου στο διάστημα παραγωγικού σχηματισμού θα πρέπει να παρέχει τις καλύτερες συνθήκες για τη ροή πετρελαίου και φυσικού αερίου στο πηγάδι και την πιο αποτελεσματική χρήση της ενέργειας της δεξαμενής του κοιτάσματος πετρελαίου και αερίου.

Τα απαιτούμενα τον αριθμό των χορδών του περιβλήματος και τα βάθη καθόδου τους. Για το σκοπό αυτό, απεικονίζεται ένα γράφημα των μεταβολών του συντελεστή ανωμαλίας των πιέσεων της δεξαμενής k και του δείκτη πίεσης απορρόφησης kabs.

Η επιλογή είναι δικαιολογημένη Η διάμετρος της χορδής παραγωγής και οι διάμετροι των χορδών και των κομματιών του περιβλήματος συμφωνούνται. Οι διάμετροι υπολογίζονται από κάτω προς τα πάνω.

Επιλέγονται διαστήματα τσιμεντοποίησης. Από το πέλμα του περιβλήματος μέχρι την κεφαλή του φρεατίου τσιμεντώνονται τα εξής: αγωγοί σε όλα τα φρεάτια. ενδιάμεσες και παραγωγικές σειρές σε φρέατα εξερεύνησης, αναζήτησης, παραμετρικών, αναφοράς και αερίου. ενδιάμεσες στήλες σε πετρελαιοπηγές βάθους άνω των 3000 m. σε ένα τμήμα μήκους τουλάχιστον 500 m από το ενδιάμεσο πέδιλο του περιβλήματος σε πετρελαιοπηγές βάθους έως 3004 m (με την προϋπόθεση ότι όλα τα διαπερατά και ασταθή πετρώματα καλύπτονται με τσιμεντοπολτό).

Το διάστημα τσιμεντοποίησης των χορδών παραγωγής σε πετρελαιοπηγές μπορεί να περιοριστεί στην περιοχή από το υπόδημα έως ένα τμήμα που βρίσκεται τουλάχιστον 100 m πάνω από το κάτω άκρο της προηγούμενης ενδιάμεσης χορδής.

Όλες οι χορδές περιβλήματος σε φρεάτια που κατασκευάζονται σε υπεράκτιες περιοχές τσιμεντώνονται σε όλο τους το μήκος.

Στάδια σχεδιασμού υδραυλικού προγράμματος έκπλυσης φρεατίου με υγρά γεώτρησης.

Ένα υδραυλικό πρόγραμμα νοείται ως ένα σύνολο ρυθμιζόμενων παραμέτρων για τη διαδικασία έκπλυσης φρεατίων. Το εύρος των ρυθμιζόμενων παραμέτρων είναι το εξής: δείκτες των ιδιοτήτων του ρευστού γεώτρησης, ο ρυθμός ροής των αντλιών διάτρησης, η διάμετρος και ο αριθμός των ακροφυσίων των μπιτ εκτόξευσης.

Κατά την κατάρτιση ενός υδραυλικού προγράμματος θεωρείται ότι:

Εξαλείψτε την είσοδο υγρού από το σχηματισμό και την απώλεια του υγρού γεώτρησης.

Αποτρέψτε τη διάβρωση των τοιχωμάτων του φρεατίου και τη μηχανική διασπορά των μεταφερόμενων μοσχευμάτων προκειμένου να αποφευχθεί η συσσώρευση υγρού γεώτρησης.

Διασφαλίστε την απομάκρυνση του διάτρητου βράχου από τον δακτυλιοειδή χώρο του φρέατος.

Δημιουργία συνθηκών για μέγιστη χρήση του φαινομένου της υδρογονικής παρακολούθησης.

Ορθολογική χρήση της υδραυλικής ισχύος της μονάδας άντλησης.

Εξαλείψτε τις καταστάσεις έκτακτης ανάγκης κατά τη διακοπή, την κυκλοφορία και την εκκίνηση αντλιών λάσπης.

Οι αναφερόμενες απαιτήσεις για το υδραυλικό πρόγραμμα ικανοποιούνται υπό την προϋπόθεση της επισημοποίησης και επίλυσης ενός προβλήματος βελτιστοποίησης πολλαπλών παραγόντων. Τα γνωστά σχήματα για το σχεδιασμό της διαδικασίας έκπλυσης φρεατίων που διανοίγονται βασίζονται σε υπολογισμούς της υδραυλικής αντίστασης στο σύστημα με βάση καθορισμένους ρυθμούς ροής αντλιών και παραμέτρους των ιδιοτήτων των υγρών γεώτρησης.

Τέτοιοι υδραυλικοί υπολογισμοί πραγματοποιούνται σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα. Αρχικά, με βάση εμπειρικές συστάσεις, ρυθμίζεται η ταχύτητα κίνησης του ρευστού γεώτρησης στον δακτυλιοειδές χώρο και υπολογίζεται ο απαιτούμενος ρυθμός ροής των αντλιών λάσπης. Με βάση τις προδιαγραφές των αντλιών λάσπης, επιλέγεται η διάμετρος των δακτυλίων που μπορούν να παρέχουν την απαιτούμενη ροή. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τους κατάλληλους τύπους, προσδιορίζονται οι υδραυλικές απώλειες στο σύστημα χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι απώλειες πίεσης στο μιτ. Η περιοχή των ακροφυσίων των μπιτ υδραυλικού πίδακα επιλέγεται με βάση τη διαφορά μεταξύ της μέγιστης ονομαστικής πίεσης έγχυσης (που αντιστοιχεί στους επιλεγμένους δακτυλίους) και των υπολογισμένων απωλειών πίεσης λόγω της υδραυλικής αντίστασης.

Αρχές για την επιλογή μιας μεθόδου γεώτρησης: βασικά κριτήρια επιλογής, λαμβάνοντας υπόψη το βάθος του φρεατίου, τη θερμοκρασία στο φρεάτιο, την πολυπλοκότητα της γεώτρησης, το προφίλ σχεδίασης και άλλους παράγοντες.

Η επιλογή μιας μεθόδου γεώτρησης, η ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών μεθόδων για την καταστροφή πετρωμάτων στον πυθμένα ενός φρεατίου και η επίλυση πολλών ζητημάτων που σχετίζονται με την κατασκευή ενός φρεατίου είναι αδύνατη χωρίς τη μελέτη των ιδιοτήτων των ίδιων των πετρωμάτων, των συνθηκών τους. εμφάνιση και την επίδραση αυτών των συνθηκών στις ιδιότητες των πετρωμάτων.

Η επιλογή της μεθόδου διάτρησης εξαρτάται από τη δομή του σχηματισμού, τις ιδιότητες της δεξαμενής του, τη σύνθεση των υγρών ή/και αερίων που περιέχονται σε αυτόν, τον αριθμό των παραγωγικών ενδιάμεσων στρωμάτων και τους συντελεστές ανωμαλιών των πιέσεων σχηματισμού.

Η επιλογή μιας μεθόδου γεώτρησης βασίζεται σε μια συγκριτική αξιολόγηση της αποτελεσματικότητάς της, η οποία καθορίζεται από πολλούς παράγοντες, καθένας από τους οποίους, ανάλογα με τις γεωλογικές και μεθοδολογικές απαιτήσεις (GMT), τον σκοπό και τις συνθήκες γεώτρησης, μπορεί να είναι αποφασιστικής σημασίας.

Η επιλογή της μεθόδου για τη διάνοιξη ενός φρεατίου επηρεάζεται επίσης από τον επιδιωκόμενο σκοπό της εργασίας γεώτρησης.

Κατά την επιλογή μιας μεθόδου γεώτρησης, θα πρέπει να καθοδηγείται από το σκοπό του φρέατος, τα υδρογεωλογικά χαρακτηριστικά του υδροφόρου ορίζοντα και το βάθος του και τον όγκο της εργασίας για την ανάπτυξη του σχηματισμού.

Συνδυασμός παραμέτρων BHA.

Κατά την επιλογή μιας μεθόδου διάτρησης, εκτός από τεχνικούς και οικονομικούς παράγοντες, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι, σε σύγκριση με τα BHA που βασίζονται σε κινητήρα κάτω οπής, τα περιστροφικά BHA είναι πολύ πιο προηγμένα τεχνολογικά και πιο αξιόπιστα στη λειτουργία, πιο σταθερά στο σχεδιασμό τροχιά.

Εξάρτηση της δύναμης εκτροπής από το μπιτ από την καμπυλότητα του φρεατίου για τη σταθεροποίηση των BHA με δύο συγκεντρωτές.

Κατά την επιλογή μιας μεθόδου διάτρησης, εκτός από τεχνικούς και οικονομικούς παράγοντες, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι, σε σύγκριση με τα BHA που βασίζονται σε κινητήρα κάτω οπής, τα περιστροφικά BHA είναι πολύ πιο προηγμένα τεχνολογικά και πιο αξιόπιστα στη λειτουργία και πιο σταθερά κατά μήκος της σχεδιαστική τροχιά.

Για να δικαιολογηθεί η επιλογή της μεθόδου γεώτρησης στα αποθέματα μετά το αλάτι και να επιβεβαιωθεί το παραπάνω συμπέρασμα σχετικά με μια ορθολογική μέθοδο γεώτρησης, αναλύθηκαν οι τεχνικοί δείκτες της γεώτρησης στροβίλου και περιστροφικού φρεατίου.

Εάν επιλέξετε μια μέθοδο διάτρησης με υδραυλικούς κινητήρες κάτω οπής, αφού υπολογίσετε το αξονικό φορτίο στο μύτη, πρέπει να επιλέξετε τον τύπο του κινητήρα κάτω οπής. Αυτή η επιλογή γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τη συγκεκριμένη ροπή στην περιστροφή του μπιτ, το αξονικό φορτίο στο μπιτ και την πυκνότητα του ρευστού διάτρησης. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά του επιλεγμένου κινητήρα κάτω οπής λαμβάνονται υπόψη κατά τον σχεδιασμό της ταχύτητας περιστροφής του μπιτ και του υδραυλικού προγράμματος για την έκπλυση του φρεατίου.

Ερώτηση για επιλέγοντας μια μέθοδο διάτρησηςπρέπει να αποφασιστεί βάσει μελέτης σκοπιμότητας. Ο κύριος δείκτης για την επιλογή μιας μεθόδου γεώτρησης είναι η κερδοφορία - το κόστος διείσδυσης 1 m. [ 1 ]

Πριν ξεκινήσεις επιλέγοντας μια μέθοδο διάτρησηςΓια να εμβαθύνετε μια τρύπα χρησιμοποιώντας αέρια μέσα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι φυσικές και μηχανικές τους ιδιότητες εισάγουν ορισμένους περιορισμούς, δεδομένου ότι ορισμένοι τύποι αερίων παραγόντων δεν μπορούν να εφαρμοστούν σε έναν αριθμό μεθόδων διάτρησης. Στο Σχ. Το 46 δείχνει πιθανούς συνδυασμούς διαφόρων τύπων αερίων παραγόντων με σύγχρονες μεθόδους διάτρησης. Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, οι πιο καθολικές από την άποψη της χρήσης αερίων παραγόντων είναι οι μέθοδοι περιστροφικής και ηλεκτρικής διάτρησης, τόσο λιγότερο καθολική είναι η μέθοδος στροβίλου, η οποία χρησιμοποιείται μόνο όταν χρησιμοποιούνται αεριζόμενα υγρά. [ 2 ]

Το τροφοδοτικό του MODU επηρεάζει λιγότερο επιλογή μεθόδων διάτρησηςκαι τις ποικιλίες τους, από την παροχή ρεύματος της εγκατάστασης για γεώτρηση στην ξηρά, αφού εκτός από τον εξοπλισμό άμεσης γεώτρησης, το MODU είναι εξοπλισμένο με βοηθητικό εξοπλισμό απαραίτητο για τη λειτουργία και τη συγκράτηση του στο σημείο γεώτρησης. Στην πράξη, η γεώτρηση και ο βοηθητικός εξοπλισμός λειτουργούν εναλλάξ. Η ελάχιστη απαιτούμενη τροφοδοσία ισχύος ενός γεωτρύπανου καθορίζεται από την ενέργεια που καταναλώνεται από τον βοηθητικό εξοπλισμό, η οποία μπορεί να είναι μεγαλύτερη από αυτή που απαιτείται για την κίνηση γεώτρησης. [ 3 ]

Το όγδοο, τμήμα του τεχνικού έργου είναι αφιερωμένο στο επιλέγοντας μια μέθοδο διάτρησης, τυποποιημένα μεγέθη κινητήρων γεώτρησης και μήκη διάτρησης, ανάπτυξη τρόπων διάτρησης. [ 4 ]

Με άλλα λόγια, η επιλογή ενός ή άλλου προφίλ πηγαδιού καθορίζει σε μεγάλο βαθμό επιλογή μεθόδου διάτρησης5 ]

Η δυνατότητα μεταφοράς του MODU δεν εξαρτάται από την κατανάλωση μετάλλου και την παροχή ρεύματος του εξοπλισμού και δεν επηρεάζει επιλογή μεθόδου διάτρησης, αφού ρυμουλκείται χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ο εξοπλισμός. [ 6 ]

Με άλλα λόγια, η επιλογή ενός ή άλλου τύπου προφίλ φρέατος καθορίζει σε μεγάλο βαθμό επιλογή μεθόδου διάτρησης, τύπος μπιτ, πρόγραμμα υδραυλικής διάτρησης, παράμετροι τρόπου διάτρησης και αντίστροφα. [ 7 ]

Οι παράμετροι κύλισης της πλωτής θεμελίωσης θα πρέπει να καθορίζονται με υπολογισμό ήδη στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού της γάστρας, καθώς το εύρος λειτουργίας των θαλάσσιων κυμάτων, στο οποίο είναι δυνατή η κανονική και ασφαλής λειτουργία, εξαρτάται από αυτό, καθώς και επιλογή μεθόδου διάτρησης, συστήματα και συσκευές για τη μείωση του αντίκτυπου της κίνησης στη διαδικασία εργασίας. Η μείωση του pitching μπορεί να επιτευχθεί με την ορθολογική επιλογή των μεγεθών των κατοικιών, τη σχετική θέση τους και τη χρήση παθητικών και ενεργητικών μέσων για την καταπολέμηση των pitching. [ 8 ]

Η πιο κοινή μέθοδος εξερεύνησης και εκμετάλλευσης των υπόγειων υδάτων παραμένει η γεώτρηση πηγαδιών και πηγαδιών. Επιλογή μεθόδου διάτρησηςπροσδιορίζει: τον βαθμό υδρογεωλογικής γνώσης της περιοχής, τον σκοπό της εργασίας, την απαιτούμενη αξιοπιστία των ληφθέντων γεωλογικών και υδρογεωλογικών πληροφοριών, τους τεχνικούς και οικονομικούς δείκτες της υπό εξέταση μεθόδου γεώτρησης, το κόστος 1 m3 παραγόμενου νερού, ζωή του πηγαδιού. Η επιλογή της τεχνολογίας γεωτρήσεων επηρεάζεται από τη θερμοκρασία των υπόγειων υδάτων, τον βαθμό ανοργανοποίησης και την επιθετικότητά τους προς το σκυρόδεμα (τσιμέντο) και τον σίδηρο. [ 9 ]

Κατά τη διάνοιξη εξαιρετικά βαθιών γεωτρήσεων, η αποτροπή της καμπυλότητας της γεώτρησης είναι πολύ σημαντική λόγω των αρνητικών συνεπειών της καμπυλότητας της γεώτρησης κατά την εμβάθυνσή της. Επομένως, όταν επιλογή μεθόδων για τη διάνοιξη εξαιρετικά βαθιών φρεατίων, και ιδιαίτερα στα ανώτερα διαστήματα τους, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στη διατήρηση της κατακόρυφου και ευθύγραμμης οπής του φρεατίου. [ 10 ]

Το ζήτημα της επιλογής μιας μεθόδου γεώτρησης θα πρέπει να αποφασιστεί με βάση μια μελέτη σκοπιμότητας. Ο κύριος δείκτης για επιλέγοντας μια μέθοδο διάτρησηςείναι η κερδοφορία - το κόστος του 1 m διείσδυσης. [ 11 ]

Έτσι, η ταχύτητα της περιστροφικής διάτρησης με έκπλυση με διάλυμα αργίλου υπερβαίνει την ταχύτητα της διάτρησης με κρουστικό σχοινί κατά 3 - 5 φορές. Ως εκ τούτου, ο καθοριστικός παράγοντας όταν επιλέγοντας μια μέθοδο διάτρησηςπρέπει να γίνει οικονομική ανάλυση. [ 12 ]

Η τεχνική και οικονομική αποτελεσματικότητα ενός έργου για την κατασκευή γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την εγκυρότητα της διαδικασίας εμβάθυνσης και έκπλυσης. Ο σχεδιασμός τεχνολογίας για αυτές τις διαδικασίες περιλαμβάνει επιλογή μεθόδου διάτρησης, τον τύπο του εργαλείου καταστροφής βράχου και τους τρόπους διάτρησης, τη σχεδίαση της χορδής γεώτρησης και τη διάταξη του πυθμένα της, το πρόγραμμα υδραυλικής εμβάθυνσης και δείκτες των ιδιοτήτων του ρευστού γεώτρησης, τύπους υγρών γεώτρησης και τις απαραίτητες ποσότητες χημικών αντιδραστηρίων και υλικά για τη διατήρηση των ιδιοτήτων τους. Η υιοθέτηση σχεδιαστικών αποφάσεων καθορίζει την επιλογή του τύπου του γεωτρύπανου, το οποίο εξαρτάται, επιπλέον, από τον σχεδιασμό των χορδών του περιβλήματος και τις γεωγραφικές συνθήκες της γεώτρησης. [ 13 ]

Η εφαρμογή των αποτελεσμάτων της επίλυσης του προβλήματος δημιουργεί μια ευρεία ευκαιρία για τη διεξαγωγή μιας βαθιάς, εκτενούς ανάλυσης της απόδοσης μπιτ σε μεγάλο αριθμό αντικειμένων με μεγάλη ποικιλία συνθηκών διάτρησης. Σε αυτή την περίπτωση, είναι επίσης δυνατή η προετοιμασία συστάσεων για επιλογή μεθόδων διάτρησης, κινητήρες κάτω οπών, αντλίες λάσπης και υγρό έκπλυσης. [ 14 ]

Στην πρακτική της κατασκευής φρεατίων νερού, έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες οι ακόλουθες μέθοδοι γεώτρησης: περιστροφική με άμεση κυκλοφορία, περιστροφική με αντίστροφη κυκλοφορία, περιστροφική με φυσητήρα αέρα και κρουστικό σχοινί. Οι συνθήκες χρήσης διαφόρων μεθόδων γεώτρησης καθορίζονται από τα τεχνικά και τεχνολογικά χαρακτηριστικά των γεωτρήσεων, καθώς και από την ποιότητα των εργασιών κατασκευής φρεατίων. Πρέπει να σημειωθεί ότι όταν επιλέγοντας μια μέθοδο γεώτρησης φρέατοςγια το νερό, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη όχι μόνο η ταχύτητα των γεωτρήσεων και η κατασκευαστικότητα της μεθόδου, αλλά και η διασφάλιση τέτοιων παραμέτρων για το άνοιγμα του υδροφόρου ορίζοντα στον οποίο η παραμόρφωση των πετρωμάτων στη ζώνη πυθμένα-οπής παρατηρείται στο ελάχιστο η έκταση και η διαπερατότητά του δεν μειώνεται σε σύγκριση με τον σχηματισμό. [ 1 ]

Είναι πολύ πιο δύσκολο να επιλέξετε μια μέθοδο γεώτρησης για να εμβαθύνετε ένα κάθετο φρεάτιο. Εάν, κατά τη διάτρηση ενός διαστήματος που επιλέγεται με βάση την πρακτική διάτρησης με χρήση υγρών γεώτρησης, μπορεί να αναμένεται κάμψη του κατακόρυφου άξονα, τότε, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται σφυριά αέρα με τον κατάλληλο τύπο μύτης. Αν δεν παρατηρηθεί καμπυλότητα, τότε επιλογή μεθόδου διάτρησηςπραγματοποιείται ως εξής. Για μαλακά πετρώματα (μαλακοί σχιστόλιθοι, γύψος, κιμωλία, ανυδρίτες, αλάτι και μαλακοί ασβεστόλιθοι), συνιστάται η χρήση ηλεκτρικής γεώτρησης με ταχύτητες τρυπήματος έως 325 rpm. Καθώς η σκληρότητα των πετρωμάτων αυξάνεται, οι μέθοδοι διάτρησης διατάσσονται με την ακόλουθη σειρά: κινητήρας θετικής μετατόπισης, περιστροφική διάτρηση και περιστροφική κρουστική διάτρηση. [ 2 ]

Από την άποψη της αύξησης της ταχύτητας και της μείωσης του κόστους κατασκευής φρεατίων με MODU, ενδιαφέρει η μέθοδος γεώτρησης με μεταφορά υδραυλικού πυρήνα. Αυτή η μέθοδος, με εξαίρεση τους προαναφερθέντες περιορισμούς χρήσης της, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην εξερεύνηση τοποθετητών με PBU στα στάδια αναζήτησης και έρευνας-αξιολόγησης της γεωλογικής εξερεύνησης. Το κόστος του εξοπλισμού γεώτρησης, ανεξάρτητα από τις μεθόδους γεώτρησης, δεν υπερβαίνει το 10% του συνολικού κόστους του MODU. Επομένως, οι αλλαγές στο κόστος του εξοπλισμού γεώτρησης από μόνες τους δεν έχουν σημαντικό αντίκτυπο στο κόστος κατασκευής και συντήρησης του MODU και του επιλογή μεθόδου διάτρησης. Η αύξηση του κόστους ενός MODU δικαιολογείται μόνο εάν βελτιώνει τις συνθήκες εργασίας, αυξάνει την ασφάλεια και την ταχύτητα της γεώτρησης, μειώνει τον αριθμό των διακοπών λόγω καιρικών συνθηκών και παρατείνει την περίοδο γεώτρησης. [ 3 ]

Επιλογή του τύπου μπιτ και τρόπου διάτρησης: κριτήρια επιλογής, μέθοδοι απόκτησης πληροφοριών και επεξεργασίας για τον καθορισμό βέλτιστων τρόπων λειτουργίας και τη ρύθμιση τιμών παραμέτρων .

Η επιλογή του bit γίνεται με βάση τη γνώση των πετρωμάτων (g/p) που συνθέτουν ένα δεδομένο διάστημα, δηλ. ανά κατηγορία σκληρότητας και κατά κατηγορία λειαντικότητας.

Κατά τη διαδικασία γεώτρησης ενός εξερευνητικού και ενίοτε παραγωγικού φρέατος, τα πετρώματα επιλέγονται περιοδικά με τη μορφή ανέγγιχτων πυλώνων (πυρήνων) για τη σύνταξη μιας στρωματογραφικής τομή, τη μελέτη των λιθολογικών χαρακτηριστικών των γεωτρήσεων, τον εντοπισμό της περιεκτικότητας σε πετρέλαιο και αέριο στους πόρους του τα βράχια κ.λπ.

Για την εξαγωγή του πυρήνα στην επιφάνεια, χρησιμοποιούνται bits πυρήνα (Εικ. 2.7). Ένα τέτοιο τρυπάνι αποτελείται από μια κεφαλή τρυπανιού 1 και ένα σετ πυρήνων προσαρτημένο στο σώμα της κεφαλής του τρυπανιού χρησιμοποιώντας ένα νήμα.

Ρύζι. 2.7. Διάγραμμα της συσκευής μύτης πυρήνα: 1 - κεφαλή διάτρησης. 2 - πυρήνας? 3 - φορέας εδάφους. 4 - σώμα σετ πυρήνα. 5 - σφαιρική βαλβίδα

Ανάλογα με τις ιδιότητες του βράχου στον οποίο πραγματοποιείται η γεώτρηση και η δειγματοληψία πυρήνα, χρησιμοποιούνται κεφαλές τρυπανιού κυλίνδρου, διαμαντιού και καρβιδίου.

Η λειτουργία διάτρησης είναι ένας συνδυασμός παραμέτρων που επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του μιτ, την οποία μπορεί να αλλάξει ο τρυπάνι από την κονσόλα του.

Pd [kN] – φορτίο στο bit, n [rpm] – ταχύτητα περιστροφής bit, Q [l/s] – βιομηχανικός ρυθμός ροής (τροφοδοσία). g-ti, H [m] – διείσδυση ανά bit, Vm [m/ώρα] – γούνα. ταχύτητα διείσδυσης, Vav=H/tB – μέση,

Vm(t)=dh/dtB – στιγμιαία, Vр [m/ώρα] – ταχύτητα ρουτίνας γεώτρησης, Vр=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m] – λειτουργικά έξοδα για 1 m διείσδυσης, C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – κόστος του bit. Cch – κόστος 1 ώρας εργασίας τρυπανιού. στροφή μηχανής.

Στάδια αναζήτησης του βέλτιστου τρόπου λειτουργίας - στο στάδιο του σχεδιασμού - λειτουργική βελτιστοποίηση του τρόπου διάτρησης - προσαρμογή του τρόπου σχεδίασης λαμβάνοντας υπόψη τις πληροφορίες που λαμβάνονται κατά τη διαδικασία γεώτρησης.

Κατά τη διαδικασία σχεδιασμού χρησιμοποιούμε πληροφορίες. που λαμβάνεται κατά τη διάνοιξη φρεατίου. σε αυτό

περιοχή, ανάλογη μετατρ., δεδομένα στο goelog. τμήμα φρεατίου, συστάσεις του κατασκευαστή του τρυπανιού. εργαλεία, χαρακτηριστικά λειτουργίας κινητήρων κάτω οπής.

2 τρόποι για να επιλέξετε ένα κομμάτι στο κάτω μέρος: γραφικός και αναλυτικός.

Οι κοπτήρες στην κεφαλή του τρυπανιού είναι τοποθετημένοι με τέτοιο τρόπο ώστε ο βράχος στο κέντρο του πυθμένα της οπής να μην καταστρέφεται κατά τη διάτρηση. Αυτό δημιουργεί συνθήκες για το σχηματισμό του πυρήνα 2. Υπάρχουν κεφαλές τρυπανιού τεσσάρων, έξι και στη συνέχεια οκτώ κώνων σχεδιασμένες για διάτρηση με επιλογή πυρήνα σε διάφορα πετρώματα. Η διάταξη των στοιχείων καταστροφής βράχου σε κεφαλές τρυπανιού με διαμάντια και καρβίδιο καθιστά επίσης δυνατή την καταστροφή του βράχου μόνο κατά μήκος της περιφέρειας του πυθμένα του φρέατος.

Όταν το φρεάτιο βαθαίνει, η στήλη βράχου που προκύπτει εισέρχεται σε ένα σετ πυρήνων που αποτελείται από ένα περίβλημα 4 και έναν σωλήνα πυρήνα (φορέας εδάφους) 3. Το σώμα του σετ πυρήνα χρησιμοποιείται για τη σύνδεση της κεφαλής του τρυπανιού με τη χορδή του τρυπανιού, τοποθετήστε το φορέα και να το προστατέψουν από μηχανικές βλάβες, καθώς και να περάσει το υγρό έκπλυσης μεταξύ αυτού και του φορέα εδάφους. Ο φορέας εδάφους έχει σχεδιαστεί για να δέχεται τον πυρήνα, να τον διατηρεί κατά τη διάτρηση και κατά την ανύψωση στην επιφάνεια. Για την εκτέλεση αυτών των λειτουργιών, οι αρπάγες και οι συγκρατητές πυρήνων είναι εγκατεστημένοι στο κάτω μέρος του φορέα εδάφους και στο πάνω μέρος υπάρχει μια σφαιρική βαλβίδα 5, η οποία επιτρέπει στο υγρό που μετατοπίζεται από το φορέα εδάφους να περάσει μέσα του όταν το γεμίζει με πυρήνα .

Σύμφωνα με τη μέθοδο εγκατάστασης του φορέα εδάφους στο σώμα του σετ πυρήνα και στην κεφαλή γεώτρησης, υπάρχουν τρύπες πυρήνα με αφαιρούμενο και μη αφαιρούμενο φορέα εδάφους.

Τα κομμάτια πυρήνα με αφαιρούμενο φορέα χώματος σάς επιτρέπουν να σηκώνετε τον φορέα πυρήνα με πυρήνα χωρίς να σηκώνετε τη χορδή του τρυπανιού. Για να γίνει αυτό, μια λαβίδα χαμηλώνεται στη χορδή τρυπανιού σε ένα σχοινί, με τη βοήθεια του οποίου ο φορέας εδάφους αφαιρείται από το σετ πυρήνα και ανυψώνεται στην επιφάνεια. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας την ίδια λαβή, ένας άδειος φορέας χώματος χαμηλώνεται και τοποθετείται στο σώμα του σετ πυρήνων και συνεχίζεται η διάτρηση με επιλογή πυρήνα.

Τα κομμάτια πυρήνα με αφαιρούμενο φορέα εδάφους χρησιμοποιούνται στη γεώτρηση στροβίλου και αυτά με μη αφαιρούμενο πυρήνα χρησιμοποιούνται σε περιστροφική διάτρηση.

Σχηματικό διάγραμμα δοκιμής παραγωγικού ορίζοντα με χρήση ελεγκτή σχηματισμού σε σωλήνες.

Οι δοκιμαστές σχηματισμού χρησιμοποιούνται ευρέως στη διάτρηση και παρέχουν τη μεγαλύτερη ποσότητα πληροφοριών σχετικά με το αντικείμενο που δοκιμάζεται. Ένας σύγχρονος οικιακός ελεγκτής σχηματισμού αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια εξαρτήματα: ένα φίλτρο, έναν συσκευαστή, τον ίδιο τον ελεγκτή με βαλβίδες εξισορρόπησης και κύριας εισαγωγής, μια βαλβίδα διακοπής και μια βαλβίδα κυκλοφορίας.

Σχηματικό διάγραμμα μονοβάθμιας τσιμεντοποίησης. Αλλαγές στην πίεση στις αντλίες τσιμέντου που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία.

Η μέθοδος τσιμεντοποίησης φρέατος ενός σταδίου είναι η πιο κοινή. Με αυτή τη μέθοδο, το διάλυμα τσιμέντου παρέχεται σε ένα δεδομένο διάστημα με μία κίνηση.

Το τελικό στάδιο των εργασιών γεώτρησης συνοδεύεται από μια διαδικασία που περιλαμβάνει τσιμεντοποίηση φρεατίων. Η βιωσιμότητα ολόκληρης της δομής εξαρτάται από το πόσο καλά εκτελούνται αυτές οι εργασίες. Ο κύριος στόχος που επιδιώκεται στη διαδικασία διεξαγωγής αυτής της διαδικασίας είναι η αντικατάσταση της λάσπης γεώτρησης με τσιμέντο, που έχει άλλη ονομασία - τσιμεντοπολτός. Η τσιμεντοποίηση φρεάτων περιλαμβάνει την εισαγωγή μιας σύνθεσης που θα πρέπει να σκληρύνει σε πέτρα. Σήμερα, υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να πραγματοποιηθεί η διαδικασία τσιμεντοποίησης φρεατίων, ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος από αυτούς είναι άνω των 100 ετών. Αυτή είναι μια μέθοδος τσιμεντοποίησης περιβλήματος ενός σταδίου, που εισήχθη στον κόσμο το 1905 και χρησιμοποιείται σήμερα με ορισμένες μόνο τροποποιήσεις.

Σχέδιο τσιμεντοποίησης με ένα βύσμα.

Διαδικασία τσιμεντοποίησης

Η τεχνολογία για τσιμεντοποίηση φρεατίων περιλαμβάνει την εκτέλεση 5 κύριων τύπων εργασίας: ο πρώτος είναι η ανάμιξη του πολτού τσιμέντου, ο δεύτερος είναι η άντληση της σύνθεσης στο φρεάτιο, ο τρίτος η παροχή του μείγματος με την επιλεγμένη μέθοδο στον δακτύλιο, ο τέταρτος είναι η σκλήρυνση το μείγμα τσιμέντου, το πέμπτο είναι ο έλεγχος της ποιότητας της εργασίας που εκτελείται.

Πριν από την έναρξη των εργασιών, πρέπει να καταρτιστεί ένα σχέδιο τσιμεντοποίησης, το οποίο βασίζεται σε τεχνικούς υπολογισμούς της διαδικασίας. Θα είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι μεταλλευτικές και γεωλογικές συνθήκες. το μήκος του διαστήματος που χρειάζεται ενίσχυση. χαρακτηριστικά του σχεδιασμού του φρεατίου, καθώς και την κατάστασή του. Κατά τη διαδικασία διεξαγωγής των υπολογισμών, θα πρέπει επίσης να χρησιμοποιηθεί η εμπειρία στην εκτέλεση τέτοιων εργασιών σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

Σχήμα 1. Διάγραμμα διαδικασίας τσιμεντοποίησης ενός σταδίου.

Στο Σχ. 1 μπορείτε να δείτε ένα διάγραμμα της διαδικασίας τσιμεντοποίησης σε ένα στάδιο. "I" - έναρξη της τροφοδοσίας του μείγματος στο βαρέλι. Το "II" είναι η παροχή του μείγματος που εγχέεται στο φρεάτιο όταν το διάλυμα κινείται προς τα κάτω στο περίβλημα, το "III" είναι η αρχή της ώθησης της σύνθεσης τσιμέντου στον δακτύλιο, "IV" είναι το τελικό στάδιο ώθησης του μείγματος. Στο διάγραμμα 1 υπάρχει ένα μανόμετρο, το οποίο είναι υπεύθυνο για την παρακολούθηση του επιπέδου πίεσης. 2 – κεφαλή τσιμέντου. 3 – βύσμα που βρίσκεται στην κορυφή. 4 – κάτω βύσμα. 5 – περίβλημα; 6 – τοίχοι φρεατίων. 7 – δαχτυλίδι στοπ. 8 – υγρό που προορίζεται για συμπίεση του μίγματος τσιμέντου. 9 – υγρό γεώτρησης. 10 – μίγμα τσιμέντου.

Σχηματικό διάγραμμα τσιμεντοποίησης δύο σταδίων με χρονικό κενό. Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Βήμα τσιμεντοποίησης με χρονικό διάκενο Το διάστημα τσιμεντοποίησης χωρίζεται σε δύο μέρη και τοποθετείται ειδικό χιτώνιο τσιμέντου στη διεπαφή κοντά στη διεπαφή. Φώτα κεντραρίσματος τοποθετούνται στο εξωτερικό της στήλης πάνω και κάτω από τη ζεύξη. Πρώτον, το κάτω μέρος της στήλης τσιμεντώνεται. Για να γίνει αυτό, 1 μερίδα CR αντλείται στη στήλη στον όγκο που απαιτείται για την πλήρωση του CP από το πέλμα της στήλης στο χιτώνιο τσιμέντου και μετά το ρευστό μετατόπισης. Στο στάδιο τσιμέντου 1, ο όγκος του ρευστού εκτόπισης πρέπει να είναι ίσος με τον εσωτερικό όγκο της στήλης. Έχοντας αντλήσει την αντλία, ρίχνουν τη μπάλα στη στήλη. Υπό τη δύναμη της βαρύτητας, η μπάλα πέφτει κάτω από τη στήλη και προσγειώνεται στον κάτω δακτύλιο του χιτωνίου τσιμέντου. Στη συνέχεια, αρχίζουν να αντλούν ξανά το τηγάνι στη στήλη: η πίεση σε αυτό πάνω από το βύσμα αυξάνεται, το χιτώνιο μετακινείται μέχρι κάτω και το τηγάνι περνά πέρα ​​​​από τη στήλη μέσω των ανοιχτών οπών. Το φρεάτιο ξεπλένεται μέσα από αυτές τις τρύπες μέχρι να σκληρύνει η τσιμεντοκονία (από αρκετές ώρες έως μία ημέρα). Στη συνέχεια αντλήστε το 2ο τμήμα του CR, απελευθερώνοντας το επάνω βύσμα και μετατοπίστε το διάλυμα με 2 μερίδες CR. Το βύσμα, έχοντας φτάσει στο χιτώνιο, ενισχύεται με πείρους στο σώμα του χιτωνίου τσιμέντου και το μετακινεί προς τα κάτω. Σε αυτή την περίπτωση, ο δακτύλιος κλείνει τις οπές ζεύξης και διαχωρίζει την κοιλότητα της στήλης από το κιβώτιο ταχυτήτων. Μετά τη σκλήρυνση, το βύσμα τρυπιέται έξω. Η θέση για την εγκατάσταση του συνδέσμου επιλέγεται ανάλογα με τους λόγους που ώθησαν την καταφυγή σε τσιμεντοκονίαμα. Σε φρεάτια αερίου, το χιτώνιο τσιμέντου τοποθετείται 200-250m πάνω από την οροφή του παραγωγικού ορίζοντα. Εάν υπάρχει κίνδυνος απώλειας κυκλοφορίας κατά την τσιμεντοποίηση ενός φρεατίου, η θέση της ζεύξης υπολογίζεται έτσι ώστε το άθροισμα των υδροδυναμικών πιέσεων και της στατικής πίεσης της στήλης διαλύματος στον δακτύλιο να είναι μικρότερη από την πίεση θραύσης του ασθενούς σχηματισμού. Το χιτώνιο τσιμέντου πρέπει πάντα να τοποθετείται πάνω σε σταθερά αδιαπέραστα πετρώματα και να είναι κεντραρισμένο με φανάρια. Εφαρμόστε: α) εάν η απορρόφηση του διαλύματος είναι αναπόφευκτη κατά τη διάρκεια της τσιμεντοποίησης ενός σταδίου. β) εάν ο σχηματισμός ανοίξει με υψηλή πίεση και κατά τη διάρκεια της περιόδου πήξης του διαλύματος μετά από τσιμεντοποίηση ενός σταδίου, μπορεί να εμφανιστούν διασταυρούμενες ροές και εκδηλώσεις αερίου. γ) εάν η μονοβάθμια τσιμεντοποίηση απαιτεί την ταυτόχρονη συμμετοχή μεγάλου αριθμού αντλιών τσιμέντου και μηχανών ανάμειξης στη λειτουργία. Ελαττώματα:ένα μεγάλο χρονικό διάστημα μεταξύ του τέλους της τσιμεντοποίησης του κάτω τμήματος και της αρχής της τσιμεντοποίησης του άνω τμήματος. Αυτό το μειονέκτημα μπορεί να εξαλειφθεί σε μεγάλο βαθμό με την εγκατάσταση ενός εξωτερικού συσκευαστή περίπου κάτω από το τσιμεντωμένο χιτώνιο. Εάν, μετά την ολοκλήρωση της τσιμεντοποίησης του κάτω σταδίου, ο δακτύλιος του φρεατίου σφραγιστεί με συσκευαστή, τότε μπορείτε να ξεκινήσετε αμέσως την τσιμεντοποίηση του άνω τμήματος.

Αρχές υπολογισμού της σειράς περιβλήματος για αξονική αντοχή εφελκυσμού για κάθετα φρεάτια. Ιδιαιτερότητες υπολογισμού στηλών για κεκλιμένα και καμπύλα φρεάτια.

Υπολογισμός περιβλήματοςξεκινήστε με τον προσδιορισμό της υπερβολικής εξωτερικής πίεσης. [ 1 ]

Υπολογισμός στηλών περιβλήματοςπου πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού προκειμένου να επιλεγούν τα πάχη των τοιχωμάτων και οι ομάδες αντοχής του υλικού του σωλήνα περιβλήματος, καθώς και να ελεγχθεί η συμμόρφωση των τυπικών παραγόντων ασφαλείας που καθορίστηκαν κατά τη μελέτη με τους αναμενόμενους, λαμβάνοντας υπόψη τις τρέχουσες γεωλογικές, τεχνολογικές και συνθήκες παραγωγής στην αγορά. [ 2 ]

Υπολογισμός στηλών περιβλήματοςμε τραπεζοειδή νήματα, πραγματοποιείται δοκιμή εφελκυσμού με βάση το επιτρεπόμενο φορτίο. Όταν χαμηλώνετε τις χορδές του περιβλήματος σε τμήματα, το μήκος της στήλης λαμβάνεται ως το μήκος της τομής. [ 3 ]

Υπολογισμός περιβλήματοςπεριλαμβάνει τον εντοπισμό των παραγόντων που επηρεάζουν τη ζημιά του περιβλήματος και την επιλογή των καταλληλότερων ποιοτήτων χάλυβα για κάθε συγκεκριμένη λειτουργία όσον αφορά την αξιοπιστία και την οικονομία. Ο σχεδιασμός του περιβλήματος πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις για το περίβλημα κατά την ολοκλήρωση και τη λειτουργία του φρεατίου. [ 4 ]

Υπολογισμός στηλών περιβλήματοςγια τα κατευθυντικά φρεάτια διαφέρει από αυτό που υιοθετείται για τα κάθετα φρεάτια στην επιλογή του συντελεστή αντοχής σε εφελκυσμό ανάλογα με την ένταση της καμπυλότητας του φρεατίου, καθώς και στον προσδιορισμό των εξωτερικών και εσωτερικών πιέσεων, στα οποία η θέση των χαρακτηριστικών σημείων ενός κεκλιμένου φρεατίου καθορίζεται από την κατακόρυφη προβολή του.

Υπολογισμός στηλών περιβλήματοςεκτελούνται σύμφωνα με τις μέγιστες τιμές των υπερβολικών εξωτερικών και εσωτερικών πιέσεων, καθώς και των αξονικών φορτίων (κατά τη διάτρηση, τη δοκιμή, τη λειτουργία, την επισκευή φρεατίων), ενώ λαμβάνονται υπόψη οι ξεχωριστές και συνδυασμένες επιδράσεις τους.

Βασική διαφορά υπολογισμοί περιβλήματοςγια κατευθυντικά φρεάτια από τον υπολογισμό για κάθετα φρεάτια είναι ο προσδιορισμός του συντελεστή αντοχής σε εφελκυσμό, ο οποίος γίνεται ανάλογα με την ένταση της καμπυλότητας της γεώτρησης, καθώς και τον υπολογισμό των εξωτερικών και εσωτερικών πιέσεων λαμβάνοντας υπόψη την επιμήκυνση της γεώτρησης

Επιλογή σωλήνων περιβλήματος και υπολογισμός περιβλήματοςΟι δοκιμές αντοχής πραγματοποιούνται λαμβάνοντας υπόψη τις μέγιστες αναμενόμενες υπερβολικές εξωτερικές και εσωτερικές πιέσεις με πλήρη αντικατάσταση του διαλύματος με υγρό σχηματισμού, καθώς και αξονικά φορτία σε σωλήνες και επιθετικότητα ρευστού στα στάδια κατασκευής και λειτουργίας του φρεατίου με βάση τις υπάρχουσες κατασκευές .

Τα κύρια φορτία κατά τον υπολογισμό της αντοχής μιας στήλης είναι τα αξονικά εφελκυστικά φορτία από το δικό της βάρος, καθώς και η εξωτερική και εσωτερική υπερπίεση κατά την τσιμεντοποίηση και τη λειτουργία του φρεατίου. Επιπλέον, άλλα φορτία ενεργούν στη στήλη:

· αξονικά δυναμικά φορτία κατά την ασταθή κίνηση της στήλης.

· αξονικά φορτία από τις δυνάμεις τριβής της στήλης στα τοιχώματα του φρεατίου κατά την κάθοδό του.

· συμπιεστικά φορτία από μέρος του ίδιου του βάρους κατά την εκφόρτωση της στήλης στην πρόσοψη.

· Φορτία κάμψης που εμφανίζονται σε κυρτά φρεάτια.

Υπολογισμός χορδής παραγωγής για πετρελαιοπηγή

Συμβάσεις που χρησιμοποιούνται στους τύπους:

Απόσταση από την κεφαλή του φρέατος μέχρι το παπούτσι της στήλης, m L

Απόσταση από την κεφαλή του φρεατίου έως τον πολτό τσιμέντου, m h

Απόσταση από την κεφαλή του φρεατίου έως τη στάθμη του υγρού στη στήλη, m N

Πυκνότητα υγρού δοκιμής, g/cm 3 r ψυκτικού

Πυκνότητα ρευστού γεώτρησης πίσω από τη στήλη, g/cm 3 r BR

Πυκνότητα υγρού στη στήλη r B

Πυκνότητα πολτού τσιμέντου πίσω από τη στήλη r CR

Υπερβολική εσωτερική πίεση στο βάθος z, MPa P VIz

Υπερβολική εξωτερική πίεση σε βάθος z P NIz

Υπερβολική κρίσιμη εξωτερική πίεση, στην οποία η τάση

Η πίεση στο σώμα του σωλήνα φτάνει στο σημείο διαρροής P KR

Πίεση δεξαμενής στο βάθος z Р PL

Πίεση πτύχωσης

Συνολικό βάρος της στήλης των επιλεγμένων τμημάτων, N (MN) Q

Συντελεστής εκφόρτωσης δακτυλίου τσιμέντου k

Συντελεστής ασφαλείας κατά τον υπολογισμό για εξωτερική υπερπίεση n KR

Συντελεστής ασφαλείας για υπολογισμούς εφελκυσμού n STR

Εικόνα 69. Διάγραμμα τσιμεντοποίησης φρεατίου

Στο η > ΗΠροσδιορίζουμε τις υπερβολικές εξωτερικές πιέσεις (στο τέλος του σταδίου λειτουργίας) για τα ακόλουθα χαρακτηριστικά σημεία.

1: z = 0; Р η. иz = 0,01ρ b.r * z; (86)

2: z = Η; R n. και z = 0,01ρ β. p * H, (MPa); (87)

3: z = h; Ρ η. και z = (0,01 [ρ b.p h - ρ σε (h - N)]), (MPa); (88)

4: z = L; R n. και z = (0,01 [(ρ c.r - ρ in) L - (ρ c.r - ρ b.r) h + ρ σε Η)] (1 - k), (MPa). (89)

Κατασκευή διαγράμματος Α Β Γ Δ(Εικόνα 70). Για να γίνει αυτό, στην οριζόντια κατεύθυνση στην αποδεκτή κλίμακα παραμερίζουμε τις τιμές ρ n.i z σε σημεία 1 -4 (βλ. διάγραμμα) και αυτά τα σημεία συνδέονται διαδοχικά μεταξύ τους με ευθύγραμμα τμήματα

Εικόνα 70. Διαγράμματα εξωτερικού και εσωτερικού

υπερβολική πίεση

Προσδιορίζουμε τις υπερβολικές εσωτερικές πιέσεις από την κατάσταση δοκιμής στεγανότητας του περιβλήματος σε ένα βήμα χωρίς συσκευαστή.

Πίεση στο στόμιο: P y = P pl - 0,01 ρ V L (MPa). (90)

Οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της τσιμεντοποίησης φρέατος και η φύση της επιρροής τους.

Η ποιότητα της απομόνωσης των διαπερατών στρωμάτων με τσιμέντο εξαρτάται από τις ακόλουθες ομάδες παραγόντων: α) τη σύνθεση του μίγματος απόφραξης. β) σύνθεση και ιδιότητες του πολτού τσιμέντου. γ) μέθοδος τσιμεντοποίησης. δ) πληρότητα αντικατάστασης του ρευστού εκτόπισης με πολτό τσιμέντου στον δακτύλιο του φρεατίου. ε) τη δύναμη και τη στεγανότητα της πρόσφυσης της τσιμεντόπετρας στο περίβλημα και στα τοιχώματα του φρέατος. στ) τη χρήση πρόσθετων μέσων για την πρόληψη της εμφάνισης διήθησης και του σχηματισμού διαύλων διάχυσης στον πολτό τσιμέντου κατά την περίοδο πήξης και πήξης. ζ) λειτουργία ανάπαυσης φρεατίου κατά την περίοδο πήξης και πήξης του πολτού τσιμέντου.

Αρχές για τον υπολογισμό των απαιτούμενων ποσοτήτων τσιμέντων υλικών, μηχανών ανάμειξης και μονάδων τσιμέντου για την προετοιμασία και άντληση του τσιμεντοπολτού στο περίβλημα. Σχέδιο εξοπλισμού τσιμεντοποίησης σωληνώσεων.

Είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθούν υπολογισμοί τσιμεντοποίησης για τις ακόλουθες συνθήκες:

- εφεδρικός συντελεστής στο ύψος της ανύψωσης της τσιμεντοκονίας, που εισήχθη για να αντισταθμίσει παράγοντες που δεν μπορούν να ληφθούν υπόψη (που καθορίζεται στατιστικά με βάση τα δεδομένα τσιμεντοποίησης προηγούμενων γεωτρήσεων). και - αντίστοιχα, η μέση διάμετρος του φρεατίου και η εξωτερική διάμετρος της χορδής παραγωγής, m· - το μήκος του τμήματος τσιμέντου, m· - η μέση εσωτερική διάμετρος της χορδής παραγωγής, m· - το ύψος (μήκος) του το κύπελλο τσιμέντου που έχει απομείνει στη χορδή, m· - ο συντελεστής εφεδρείας του ρευστού μετατόπισης, λαμβάνοντας υπόψη τη συμπιεστότητά του, - = 1,03· - - συντελεστής που λαμβάνει υπόψη την απώλεια τσιμέντου κατά τις εργασίες φόρτωσης και εκφόρτωσης και την προετοιμασία του διαλύματος. - - - πυκνότητα διαλύματος τσιμέντου, kg/m3· – πυκνότητα λάσπης γεώτρησης, kg/m3. n - σχετική περιεκτικότητα σε νερό, - πυκνότητα νερού, kg/m3, - χύδην πυκνότητα τσιμέντου, kg/m3.

Όγκος πολτού τσιμέντου που απαιτείται για την τσιμέντωση ενός δεδομένου διαστήματος φρεατίου (m3): Vс.p.=0,785*kp*[(2-dн2)*lс+d02*hс]

Όγκος ρευστού εκτόπισης: Vpr=0,785* - *d2*(Lc-);

Όγκος ρυθμιστικού υγρού: Vb=0,785*(2-dн2)*lb;

Μάζα τσιμέντου Portland: Mts= - **Vtsr/(1+n);

Όγκος νερού για την παρασκευή πολτού τσιμέντου, m3: Vv= Mts*n/(kc*pv);

Πριν από την τσιμέντωση, φορτώνεται ξηρό υλικό τσιμέντου στις χοάνες των μηχανών ανάμειξης, ο απαιτούμενος αριθμός των οποίων είναι: nc = Mts/Vcm, όπου Vcm είναι ο όγκος της χοάνης της μηχανής ανάμειξης.

Μέθοδοι για τον εξοπλισμό του κάτω τμήματος ενός φρεατίου στη ζώνη παραγωγικού σχηματισμού. Προϋποθέσεις υπό τις οποίες μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθεμία από αυτές τις μεθόδους.

1. Γίνεται διάτρηση μιας παραγωγικής δεξαμενής χωρίς να καλύπτονται πρώτα οι υπερκείμενοι βράχοι με μια ειδική σειρά σωλήνων περιβλήματος, στη συνέχεια η χορδή του περιβλήματος χαμηλώνεται στον πυθμένα και τσιμεντώνεται. Για να επικοινωνήσει η εσωτερική κοιλότητα του περιβλήματος με την παραγωγική δεξαμενή, είναι διάτρητη, δηλ. ένας μεγάλος αριθμός οπών ανοίγεται μέσω της στήλης. Η μέθοδος έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: εύκολη εφαρμογή. επιτρέπει την επιλεκτική επικοινωνία του φρέατος με οποιοδήποτε στρώμα της παραγωγικής δεξαμενής. το κόστος των πραγματικών εργασιών γεώτρησης μπορεί να είναι μικρότερο από ό,τι με άλλες μεθόδους εισόδου.

2. Αρχικά, η χορδή του περιβλήματος κατεβαίνει και τσιμεντώνεται στην οροφή του παραγωγικού κοιτάσματος, απομονώνοντας τα υπερκείμενα πετρώματα. Στη συνέχεια, η δεξαμενή τρυπιέται με τρυπάνια μικρότερης διαμέτρου και η οπή του φρεατίου αφήνεται ανοιχτή κάτω από το πέλμα του περιβλήματος. Η μέθοδος εφαρμόζεται μόνο εάν το παραγωγικό κοίτασμα αποτελείται από σταθερά πετρώματα και είναι κορεσμένο μόνο με ένα υγρό. δεν επιτρέπει την επιλεκτική εκμετάλλευση οποιουδήποτε ενδιάμεσου στρώματος.

3. Διαφέρει από το προηγούμενο στο ότι το πηγάδι στην παραγωγική δεξαμενή καλύπτεται με ένα φίλτρο, το οποίο είναι αναρτημένο στο περίβλημα. Ο χώρος μεταξύ του φίλτρου και της στήλης συχνά απομονώνεται με συσκευαστή. Η μέθοδος έχει τα ίδια πλεονεκτήματα και περιορισμούς με την προηγούμενη. Σε αντίθεση με το προηγούμενο, μπορεί να υιοθετηθεί σε περιπτώσεις όπου το παραγωγικό κοίτασμα αποτελείται από πετρώματα που δεν είναι επαρκώς σταθερά κατά τη λειτουργία.

4. Το φρεάτιο είναι επενδεδυμένο με μια σειρά σωλήνων στην κορυφή του παραγωγικού κοιτάσματος, στη συνέχεια το τελευταίο τρυπιέται και καλύπτεται με επένδυση. Η επένδυση τσιμεντώνεται σε όλο της το μήκος και στη συνέχεια διατρυπάται σε ένα καθορισμένο διάστημα. Με αυτή τη μέθοδο, μπορεί να αποφευχθεί σημαντική μόλυνση της δεξαμενής επιλέγοντας ένα υγρό έκπλυσης μόνο λαμβάνοντας υπόψη την κατάσταση στην ίδια τη δεξαμενή. Επιτρέπει την επιλεκτική εκμετάλλευση διαφόρων στρωμάτων και σας επιτρέπει να αναπτύξετε γρήγορα και οικονομικά ένα φρεάτιο.

5. Διαφέρει από την πρώτη μέθοδο μόνο στο ότι μετά τη διάνοιξη μιας παραγωγικής αποθέσεως, μια χορδή περιβλήματος χαμηλώνεται στο φρεάτιο, το κάτω τμήμα της οποίας αποτελείται από σωλήνες με τρύπες με σχισμές και στο ότι τσιμεντώνεται μόνο από πάνω η στέγη του παραγωγικού κοιτάσματος. Το διάτρητο τμήμα της στήλης τοποθετείται πάνω στην παραγωγική κατάθεση. Με αυτή τη μέθοδο, είναι αδύνατο να εξασφαλιστεί η επιλεκτική εκμετάλλευση του ενός ή του άλλου στρώματος.

Παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του υλικού τσιμέντου για την τσιμεντοποίηση ενός συγκεκριμένου διαστήματος φρεατίων.

Η επιλογή των υλικών τσιμέντου για την τσιμεντοποίηση των χορδών του περιβλήματος καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά λιθοπροσωπίας της τομής και οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τη σύνθεση του πολτού τσιμέντου είναι η θερμοκρασία, η πίεση σχηματισμού, η υδραυλική πίεση θραύσης, η παρουσία εναποθέσεων αλάτων, ο τύπος ρευστού, κτλ. Γενικά, ο πολτός τσιμέντου αποτελείται από τσιμέντο τσιμέντου, ένα μέσο ανάμιξης, αντιδραστήρια-επιταχυντές και επιβραδυντές του χρόνου πήξης, αντιδραστήρια-μειωτές ρυθμού διήθησης και ειδικά πρόσθετα. Το τσιμέντο αρμολόγησης επιλέγεται ως εξής: ο βαθμός του τσιμέντου καθορίζεται με βάση το διάστημα θερμοκρασίας, το διάστημα για τη μέτρηση της πυκνότητας του πολτού τσιμέντου και τους τύπους ρευστού και εναποθέσεων στο διάστημα τσιμέντου. Το μέσο ανάμιξης επιλέγεται ανάλογα με την παρουσία εναποθέσεων αλάτων στο τμήμα του φρεατίου ή τον βαθμό αλατότητας του νερού σχηματισμού. Για να αποφευχθεί η πρόωρη πάχυνση του πολτού τσιμέντου και το πότισμα των παραγωγικών οριζόντων, είναι απαραίτητο να μειωθεί ο ρυθμός διήθησης του πολτού τσιμέντου. Ως μειωτές αυτού του δείκτη χρησιμοποιούνται NTF, gipan, CMC, PVS-TR. Για την αύξηση της αντοχής στη θερμότητα των χημικών προσθέτων, τα συστήματα διασποράς δομής και την εξάλειψη των παρενεργειών κατά τη χρήση ορισμένων αντιδραστηρίων, χρησιμοποιούνται άργιλος, καυστική σόδα, χλωριούχο ασβέστιο και χρωμικά.

Επιλέγοντας ένα σετ πυρήνων για να αποκτήσετε πυρήνα υψηλής ποιότητας.

Ένα εργαλείο λήψης πυρήνα είναι ένα εργαλείο που παρέχει λήψη, διαχωρισμό από τη βραχώδη μάζα της δεξαμενής και διατήρηση του πυρήνα κατά τη διαδικασία γεώτρησης και κατά τη μεταφορά μέσω του φρεατίου. μέχρι το σημείο να το βγάλουμε στην επιφάνεια για έρευνα. Ποικιλίες: - P1 - για περιστροφική διάτρηση με αφαιρούμενο (αφαιρούμενο μέσω BT) δέκτη πυρήνα, - P2 - μη αφαιρούμενο δέκτη πυρήνα, - T1 - για διάτρηση στροβίλου με αφαιρούμενο δέκτη πυρήνα, - T2 - με δέκτη μόνιμου πυρήνα. Τύποι: - για επιλογή πυρήνα από μια σειρά πυκνών δεξαμενών (βλήμα διπλού πυρήνα με δέκτη πυρήνα, απομονωμένο από τους πόρους του παγκρέατος και περιστρεφόμενο με το σώμα του βλήματος), - για επιλογή πυρήνα σε δεξαμενές που είναι σπασμένες, τσαλακωμένες ή εναλλασσόμενες σε πυκνότητα και σκληρότητα (δέκτης μη περιστρεφόμενου πυρήνα, αναρτημένος σε ένα ή περισσότερα ρουλεμάν και αξιόπιστοι διακόπτες πυρήνα και συγκρατητές πυρήνων), - για δειγματοληψία πυρήνα σε χύδην υδρογονάνθρακες, εύκολο στην αποσυναρμολόγηση. και διάβρωση. RV (πρέπει να διασφαλίζει την πλήρη σφράγιση του πυρήνα και το κλείσιμο της οπής υποδοχής πυρήνα στο τέλος της διάτρησης)

Χαρακτηριστικά σχεδιασμού και περιοχές εφαρμογής σωλήνων γεώτρησης.

Οι σωλήνες μετάδοσης κίνησης διάτρησης χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση της περιστροφής από τον ρότορα στη σειρά τρυπανιού. Οι σωλήνες διάτρησης έχουν συνήθως τετράγωνη ή εξαγωνική διατομή. Κατασκευάζονται σε δύο εκδόσεις: προκατασκευασμένα και συμπαγή. Οι σωλήνες διάτρησης με αναποδογυρισμένα άκρα έρχονται με ανατρεπτικά άκρα προς τα έξω και προς τα μέσα. Οι σωλήνες διάτρησης με συγκολλημένα άκρα σύνδεσης κατασκευάζονται σε δύο τύπους: TBPV - με συγκολλημένα συνδετικά άκρα κατά μήκος του ανατρεπόμενου τμήματος και TBP - με συγκολλημένα συνδετικά άκρα κατά μήκος του εξαρτήματος που δεν ανατρέπονται έξω. η παρουσία κολάρων μπλοκαρίσματος στα άκρα του σωλήνα, κυλινδρικό νήμα με βήμα 4 mm, επίμονη σύνδεση του σωλήνα με την κλειδαριά, σφιχτή σύνδεση με την κλειδαριά. Οι σωλήνες διάτρησης με ταινίες σταθεροποίησης διαφέρουν από τους τυπικούς σωλήνες από την παρουσία λείων τμημάτων του σωλήνα ακριβώς πίσω από τη βιδωτή θηλή και τη σύζευξη της κλειδαριάς και τις ταινίες σταθεροποίησης στεγανοποίησης στις κλειδαριές, κωνικό (1:32) τραπεζοειδές σπείρωμα με βήμα 5,08 χλστ. με ματ κατά μήκος της εσωτερικής διαμέτρου……….

Αρχές για τον υπολογισμό της σειράς τρυπανιού κατά τη διάτρηση με κινητήρα κάτω οπής .

Υπολογισμός BC κατά τη διάτρηση του τρισδιάστατου τμήματος ενός ευθύγραμμου τμήματος ενός κατευθυντικού φρεατίου

Qprod=Qcosα; Qnorm=Qsinα; Ftr=μQн=μQsinα;(μ~0.3);

Pprod=Qprod+Ftr=Q(sinα+μsinα)

LI>=Lbuilding+Lubt+Lnc+lI1+…+l1n Εάν όχι, τότε lIny=LI-(Lbuilding+Lubt+Lnc+lI1+…+l1(n-1))

Υπολογισμός BC κατά τη διάτρηση 3D σε καμπύλο τμήμα κατευθυντικού φρεατίου.

II

Pi=FIItr+QIIέργο QIIproject=|goR(sinακ-sinαν)|

Pi=μ|±2goR2(sinακ-sinαν)-goR2sinακΔα±PнΔα|+|goR2(sinak-sinan)|

Δα=-- Αν>, thencos “+”

"-Pn" - όταν η καμπυλότητα έχει οριστεί "+Pn" - όταν η καμπυλότητα επαναφέρεται

πιστεύεται ότι στην τοποθεσία το π.Χ αποτελείται από ένα τμήμα =πα/180=0,1745α

Αρχές υπολογισμού της σειράς τρυπανιού κατά τη διάτρηση με την περιστροφική μέθοδο.

Στατικός υπολογισμός, όταν δεν λαμβάνονται υπόψη οι εναλλασσόμενες κυκλικές τάσεις, αλλά λαμβάνονται υπόψη οι σταθερές τάσεις κάμψης και στρέψης

Για επαρκή δύναμη ή αντοχή

Στατικός υπολογισμός για κάθετα φρεάτια:

;

Kz=1,4 – στο κανονικό. συμβατικός Kz=1,45 – σε περίπτωση επιπλοκών. συμβατικός

για επικλινείς περιοχές

;

;

Λειτουργία διάτρησης. Μεθοδολογία για τη βελτιστοποίησή του

Η λειτουργία διάτρησης είναι ένας συνδυασμός παραμέτρων που επηρεάζουν σημαντικά την απόδοση του μπιτ και τις οποίες μπορεί να αλλάξει ο τρυπάνι από την κονσόλα του.

Pd [kN] – φορτίο στο bit, n [rpm] – ταχύτητα περιστροφής bit, Q [l/s] – βιομηχανικός ρυθμός ροής (τροφοδοσία). g-ti, H [m] – διείσδυση ανά bit, Vm [m/ώρα] – γούνα. ταχύτητα διείσδυσης, Vср=H/tБ – μέση, Vм(t)=dh/dtБ – στιγμιαία, Vр [m/ώρα] – ταχύτητα ρουτίνας διάτρησης, Vр=H/(tБ + tSPO + tВ), C [τρίψιμο/ m ] – λειτουργικό κόστος για 1 m διείσδυσης, C=(Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – κόστος του bit. Cch – κόστος 1 ώρας εργασίας τρυπανιού. στροφή μηχανής. Βελτιστοποίηση λειτουργίας διάτρησης: maxVp – εξερεύνηση. Λοιπόν, minC – έκφρ. Καλά..

(Pd, n, Q)opt=minC, maxVр

C=f1(Pd, n, Q); Vp=f2(Pd, n, Q)

Στάδια αναζήτησης του βέλτιστου τρόπου λειτουργίας - στο στάδιο του σχεδιασμού - λειτουργική βελτιστοποίηση του τρόπου διάτρησης - προσαρμογή του τρόπου σχεδίασης λαμβάνοντας υπόψη τις πληροφορίες που λαμβάνονται κατά τη διαδικασία γεώτρησης

Κατά τη διαδικασία σχεδιασμού χρησιμοποιούμε πληροφορίες. που λαμβάνεται κατά τη διάνοιξη φρεατίου. σε αυτή την περιοχή, σε ανάλογη. μετατρ., δεδομένα στο goelog. τμήμα φρεατίου, συστάσεις του κατασκευαστή του τρυπανιού. εργαλεία, χαρακτηριστικά λειτουργίας κινητήρων κάτω οπής.

2 τρόποι για να επιλέξετε ένα κορυφαίο κομμάτι στο κάτω μέρος:

- γραφικό tgα=dh/dt=Vm(t)=h(t)/(topt+tsp+tv) - αναλυτικό

Ταξινόμηση μεθόδων διέγερσης εισροής κατά την ανάπτυξη φρεατίων.

Ανάπτυξη σημαίνει ένα σύνολο εργασιών για την τόνωση της εισροής ρευστού από τον παραγωγικό σχηματισμό, τον καθαρισμό της ζώνης κοντά στο φρεάτιο από μόλυνση και την παροχή συνθηκών για την επίτευξη της υψηλότερης δυνατής παραγωγικότητας του φρεατίου.

Για να επιτευχθεί εισροή από τον παραγωγικό ορίζοντα, είναι απαραίτητο να μειωθεί η πίεση στο φρεάτιο σημαντικά κάτω από την πίεση της δεξαμενής. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μείωσης της πίεσης, που βασίζονται είτε στην αντικατάσταση του βαρέως υγρού έκπλυσης με ένα ελαφρύτερο είτε στη σταδιακή ή απότομη μείωση της στάθμης του υγρού στη σειρά παραγωγής. Για να προκληθεί εισροή από έναν σχηματισμό που αποτελείται από ασθενώς σταθερά πετρώματα, χρησιμοποιούνται μέθοδοι για τη σταδιακή μείωση της πίεσης ή με ένα μικρό εύρος διακυμάνσεων της πίεσης προκειμένου να αποφευχθεί η καταστροφή της δεξαμενής. Εάν ο παραγωγικός σχηματισμός αποτελείται από πολύ ισχυρό βράχο, τότε το μεγαλύτερο αποτέλεσμα επιτυγχάνεται συχνά με την ξαφνική δημιουργία μεγάλων βαθουλωμάτων. Κατά την επιλογή μιας μεθόδου για την πρόκληση εισροής, το μέγεθος και τη φύση της δημιουργίας υποβάθμισης, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η σταθερότητα και η δομή του πετρώματος της δεξαμενής, η σύνθεση και οι ιδιότητες των υγρών που το διαποτίζουν, ο βαθμός μόλυνσης κατά το άνοιγμα, η παρουσία διαπερατών οριζόντων που βρίσκονται κοντά πάνω και κάτω, η αντοχή του περιβλήματος και η κατάσταση της στήριξης του φρεατίου. Με μια πολύ ξαφνική δημιουργία μεγάλης κοιλότητας, η αντοχή και η στεγανότητα του στηρίγματος μπορεί να διακυβευτεί και με μια βραχυπρόθεσμη αλλά ισχυρή αύξηση της πίεσης στο φρεάτιο, το υγρό μπορεί να απορροφηθεί στον παραγωγικό σχηματισμό.

Αντικατάσταση βαρέως υγρού με ελαφρύτερο. Η χορδή σωλήνωσης χαμηλώνει σχεδόν μέχρι το κάτω μέρος εάν ο παραγωγικός σχηματισμός αποτελείται από καλά ανθεκτικό βράχο ή περίπου στις άνω οπές διάτρησης εάν ο βράχος δεν είναι αρκετά σταθερός. Η αντικατάσταση υγρού πραγματοποιείται συνήθως με τη μέθοδο της αντίστροφης κυκλοφορίας: ένα υγρό του οποίου η πυκνότητα είναι μικρότερη από την πυκνότητα του υγρού έκπλυσης στο περίβλημα παραγωγής αντλείται στον δακτύλιο χρησιμοποιώντας μια κινητή αντλία εμβόλου. Καθώς το ελαφρύτερο υγρό γεμίζει τον δακτύλιο και μετατοπίζει το βαρύτερο υγρό στη σωλήνωση, η πίεση στην αντλία αυξάνεται. Φτάνει στο μέγιστο τη στιγμή που το ελαφρύ υγρό πλησιάζει το παπούτσι σωλήνωσης. p umt = (p pr -r cool)qz nct +p nct +p mt, όπου p pr και p cool είναι οι πυκνότητες βαρέων και ελαφρών υγρών, kg/m. z σωληνώσεις είναι το βάθος λειτουργίας της σειράς σωλήνωσης, m; p tubing και p mt - υδραυλικές απώλειες στη σειρά σωλήνωσης και στον δακτύλιο, Pa. Αυτή η πίεση δεν πρέπει να υπερβαίνει την πίεση δοκιμής πίεσης του περιβλήματος παραγωγής p umt< p оп.

Εάν το πέτρωμα είναι ασθενώς σταθερό, η ποσότητα μείωσης της πυκνότητας κατά τη διάρκεια ενός κύκλου κυκλοφορίας μειώνεται ακόμη περισσότερο, μερικές φορές σε p -p = 150-200 kg/m3. Όταν σχεδιάζετε εργασίες για να καλέσετε την εισροή, θα πρέπει να το λάβετε υπόψη και να προετοιμάσετε εκ των προτέρων δοχεία με παροχή υγρών κατάλληλων πυκνοτήτων, καθώς και εξοπλισμό για τη ρύθμιση της πυκνότητας.

Κατά την άντληση ενός αναπτήρα υγρού, η κατάσταση του φρεατίου παρακολουθείται χρησιμοποιώντας ενδείξεις μανόμετρου και την αναλογία των ρυθμών ροής των ρευστών που αντλούνται στον δακτύλιο και των ρευστών που ρέουν έξω από τη σωλήνωση. Εάν ο ρυθμός ροής του εξερχόμενου ρευστού αυξηθεί, αυτό είναι σημάδι ότι έχει ξεκινήσει η εισροή από τον σχηματισμό. Σε περίπτωση ταχείας αύξησης του ρυθμού ροής στην έξοδο του σωλήνα και πτώσης της πίεσης στον δακτύλιο, η εξερχόμενη ροή κατευθύνεται μέσω μιας γραμμής με εξάρτημα.

Εάν η αντικατάσταση του βαρέως υγρού γεώτρησης με καθαρό νερό ή απαερωμένο λάδι δεν είναι αρκετή για να επιτευχθεί σταθερή ροή από τον σχηματισμό, καταφεύγουμε σε άλλες μεθόδους αύξησης της άντλησης ή διέγερσης.

Όταν η δεξαμενή αποτελείται από ασθενώς σταθερό πέτρωμα, είναι δυνατή μια περαιτέρω μείωση της πίεσης αντικαθιστώντας το νερό ή το λάδι με ένα μείγμα αερίου-υγρού. Για να γίνει αυτό, μια αντλία εμβόλου και ένας κινητός συμπιεστής συνδέονται με τον δακτύλιο του φρεατίου. Αφού ξεπλύνετε το φρεάτιο σε καθαρό νερό, ρυθμίστε τη ροή της αντλίας έτσι ώστε η πίεση σε αυτήν να είναι σημαντικά χαμηλότερη από την επιτρεπόμενη για τον συμπιεστή και η ταχύτητα ροής προς τα κάτω είναι περίπου 0,8-1 m/s και ενεργοποιήστε τον συμπιεστή. Η ροή αέρα που αντλείται από τον συμπιεστή αναμιγνύεται στον αεριστή με τη ροή νερού που παρέχεται από την αντλία και ένα μείγμα αερίου-υγρού εισέρχεται στον χώρο μεταξύ των σωλήνων. η πίεση στον συμπιεστή και την αντλία θα αρχίσει να αυξάνεται και θα φτάσει στο μέγιστο τη στιγμή που το μείγμα πλησιάσει το πέλμα σωλήνωσης. Καθώς το μείγμα αερίου-υγρού κινείται κατά μήκος της σειράς σωλήνωσης και εκτοπίζει το στάσιμο νερό, η πίεση στον συμπιεστή και την αντλία θα μειωθεί. Ο βαθμός αερισμού και μείωσης της στατικής πίεσης στο φρεάτιο αυξάνεται σε μικρά βήματα μετά την ολοκλήρωση ενός ή δύο κύκλων κυκλοφορίας, έτσι ώστε η πίεση στον δακτύλιο στην κεφαλή του φρεατίου να μην υπερβαίνει την επιτρεπόμενη για τον συμπιεστή.

Ένα σημαντικό μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η ανάγκη διατήρησης επαρκώς μεγάλων ρυθμών ροής αέρα και νερού. Είναι δυνατό να μειωθεί σημαντικά η κατανάλωση αέρα και νερού και να μειωθεί αποτελεσματικά η πίεση στο φρεάτιο χρησιμοποιώντας αφρό δύο φάσεων αντί για μείγμα νερού-αέρα. Τέτοιοι αφροί παρασκευάζονται με βάση μεταλλοποιημένο νερό, αέρα και κατάλληλο αφριστικό επιφανειοδραστικό.

Μείωση πίεσης στο φρεάτιο με χρήση συμπιεστή. Για την πρόκληση εισροής από σχηματισμούς που αποτελούνται από ισχυρά, σταθερά πετρώματα, χρησιμοποιείται ευρέως μια μέθοδος συμπιεστή για τη μείωση της στάθμης του υγρού στο φρεάτιο. Η ουσία μιας από τις ποικιλίες αυτής της μεθόδου είναι η εξής. Ένας κινητός συμπιεστής αντλεί αέρα στον δακτύλιο με τέτοιο τρόπο ώστε να σπρώχνει τη στάθμη του υγρού σε αυτόν όσο το δυνατόν πιο βαθιά, να αερίζει το υγρό στη σωλήνωση και να δημιουργεί μια κοιλότητα απαραίτητη για να ληφθεί εισροή από τον παραγωγικό σχηματισμό. Εάν η στάθμη του στατικού υγρού στο φρεάτιο πριν από την έναρξη της επέμβασης βρίσκεται στο στόμιο, το βάθος στο οποίο η στάθμη στον δακτύλιο μπορεί να ωθηθεί προς τα πίσω κατά την έγχυση αέρα.

Εάν z sn > z σωλήνας, τότε ο αέρας που αντλείται από τον συμπιεστή θα σπάσει στη σωλήνωση και θα αρχίσει να αερίζει το υγρό σε αυτές μόλις το επίπεδο στον δακτύλιο πέσει στο πέλμα σωλήνωσης.

Εάν z sn > z σωλήνας, τότε πριν κατεβάσετε τη σωλήνωση στα φρεάτια, τοποθετούνται ειδικές βαλβίδες εκκίνησης σε αυτές. Η επάνω βαλβίδα εκκίνησης είναι εγκατεστημένη σε βάθος z" start = z" sn - 20m. Όταν ο συμπιεστής αντλεί αέρα, η βαλβίδα εκκίνησης θα ανοίξει τη στιγμή που οι πιέσεις στη σωλήνωση και στον δακτύλιο στο βάθος της τοποθέτησής του είναι ίσες. Σε αυτή την περίπτωση, ο αέρας θα αρχίσει να διαφεύγει μέσω της βαλβίδας στη σωλήνωση και θα αερίσει το υγρό και η πίεση στον δακτύλιο και στη σωλήνωση θα μειωθεί. Εάν, μετά τη μείωση της πίεσης στο φρεάτιο, η εισροή από τον σχηματισμό δεν ξεκινήσει και σχεδόν όλο το υγρό από τη σωλήνωση πάνω από τη βαλβίδα μετατοπιστεί από τον αέρα, η βαλβίδα θα κλείσει, η πίεση στον δακτύλιο θα αυξηθεί ξανά και Η στάθμη του υγρού θα πέσει στην επόμενη βαλβίδα. Το βάθος εγκατάστασης z"" της επόμενης βαλβίδας μπορεί να βρεθεί από την εξίσωση αν βάλουμε σε αυτήν z = z"" + 20 και z st = z" sn.

Εάν πριν από την έναρξη της λειτουργίας η στατική στάθμη του υγρού στο φρεάτιο βρίσκεται σημαντικά κάτω από το στόμιο, τότε όταν ο αέρας αντλείται στον δακτύλιο και η στάθμη του υγρού ωθείται πίσω σε βάθος z cn, η πίεση στον παραγωγικό σχηματισμό αυξάνεται, που μπορεί να προκαλέσει την απορρόφηση μέρους του υγρού σε αυτό. Είναι δυνατό να αποτραπεί η απορρόφηση υγρού στον σχηματισμό εγκαθιστώντας ένα συσκευαστή στο κάτω άκρο της σειράς σωλήνωσης και μια ειδική βαλβίδα μέσα στη σωλήνωση και χρησιμοποιώντας αυτές τις συσκευές για τον διαχωρισμό της παραγωγικής ζώνης σχηματισμού από το υπόλοιπο φρεάτιο. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν αντλείται αέρας στον δακτύλιο, η πίεση στον σχηματισμό θα παραμείνει αμετάβλητη έως ότου η πίεση στη σειρά σωλήνωσης πάνω από τη βαλβίδα πέσει κάτω από την πίεση σχηματισμού. Μόλις η κοιλότητα επαρκεί για την εισροή υγρού σχηματισμού, η βαλβίδα θα ανυψωθεί και το υγρό σχηματισμού θα αρχίσει να ανεβαίνει κατά μήκος του σωλήνα.

Αφού δεχτεί εισροή πετρελαίου ή αερίου, το φρεάτιο πρέπει να λειτουργεί για κάποιο χρονικό διάστημα με τον υψηλότερο δυνατό ρυθμό ροής, έτσι ώστε το υγρό γεώτρησης και το διήθημά του, καθώς και άλλα σωματίδια ιλύος που έχουν διεισδύσει εκεί, να μπορούν να αφαιρεθούν από την κοντινή γεώτρηση ζώνη; ο ρυθμός ροής ρυθμίζεται έτσι ώστε να μην αρχίζει η καταστροφή του συλλέκτη. Περιοδικά, λαμβάνονται δείγματα του ρευστού που ρέει από το φρεάτιο προκειμένου να μελετηθεί η σύσταση και οι ιδιότητές του και να παρακολουθηθεί η περιεκτικότητα σε στερεά σωματίδια σε αυτό. Η μείωση της περιεκτικότητας σε στερεά σωματίδια χρησιμοποιείται για να κριθεί η πρόοδος του καθαρισμού της ζώνης κοντά στον κορμό από μόλυνση.

Εάν, παρά τη δημιουργία μιας μεγάλης κοιλότητας, ο ρυθμός ροής του πηγαδιού αποδειχθεί χαμηλός, τότε συνήθως καταφεύγουν σε διάφορες μεθόδους διέγερσης του σχηματισμού.

Ταξινόμηση μεθόδων διέγερσης εισροής κατά την ανάπτυξη φρεατίων.

Με βάση την ανάλυση ελεγχόμενων παραγόντων, είναι δυνατό να κατασκευαστεί μια ταξινόμηση μεθόδων τεχνητής διέγερσης τόσο στο σχηματισμό στο σύνολό του όσο και στη ζώνη πυθμένα-οπής κάθε συγκεκριμένου φρεατίου. Σύμφωνα με την αρχή της δράσης, όλες οι μέθοδοι τεχνητής επιρροής χωρίζονται στις ακόλουθες ομάδες:

1. Υδροαεριοδυναμική.

2. Φυσικοχημικό.

3. Θερμική.

4. Συνδυασμένο.

Μεταξύ των μεθόδων τεχνητής διέγερσης της δεξαμενής, οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες είναι οι υδρο-αεριοδυναμικές μέθοδοι που σχετίζονται με τον έλεγχο του μεγέθους της πίεσης της δεξαμενής με έγχυση διαφόρων ρευστών στη δεξαμενή. Σήμερα, περισσότερο από το 90% του πετρελαίου που παράγεται στη Ρωσία σχετίζεται με μεθόδους ρύθμισης της πίεσης του ταμιευτήρα με έγχυση νερού στη δεξαμενή, που ονομάζονται μέθοδοι πλημμύρας της πίεσης του ταμιευτήρα (RPM). Σε ορισμένα πεδία, η συντήρηση της πίεσης πραγματοποιείται με έγχυση αερίου.

Η ανάλυση της ανάπτυξης του πεδίου δείχνει ότι εάν η πίεση της δεξαμενής είναι χαμηλή, το κύκλωμα τροφοδοσίας είναι αρκετά μακριά από τα φρεάτια ή το καθεστώς αποστράγγισης δεν είναι ενεργό, ο ρυθμός ανάκτησης πετρελαίου μπορεί να είναι αρκετά χαμηλός. Ο συντελεστής ανάκτησης λαδιού είναι επίσης χαμηλός. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, η χρήση του ενός ή του άλλου συστήματος PPD είναι απαραίτητη.

Έτσι, τα κύρια προβλήματα διαχείρισης της διαδικασίας ανάπτυξης του αποθεματικού μέσω τεχνητής διέγερσης του ταμιευτήρα συνδέονται με τη μελέτη της υπερχείλισης.

Οι μέθοδοι τεχνητής επιρροής στις ζώνες πυθμένα ενός πηγαδιού έχουν σημαντικά ευρύτερο φάσμα δυνατοτήτων. Η πρόσκρουση στη ζώνη γεώτρησης πραγματοποιείται ήδη στο στάδιο του αρχικού ανοίγματος του παραγωγικού ορίζοντα κατά τη διαδικασία κατασκευής του φρεατίου, η οποία, κατά κανόνα, οδηγεί σε υποβάθμιση των ιδιοτήτων της ζώνης πυθμένα-οπής. Οι πιο διαδεδομένες είναι οι μέθοδοι επηρεασμού της ζώνης πυθμένα κατά τη λειτουργία φρεατίων, οι οποίες, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε μεθόδους εντατικοποίησης ή εγχύσεως εισροής και σε μεθόδους περιορισμού ή απομόνωσης της εισροής νερού (εργασίες επισκευής και απομόνωσης - RIR).

Η ταξινόμηση των μεθόδων επιρροής της ζώνης του ταμιευτήρα προκειμένου να ενταθεί η εισροή ή η έγχυση παρουσιάζεται στο τραπέζι 1, και για περιορισμό ή απομόνωση εισροών νερού - in τραπέζι 2. Είναι προφανές ότι οι πίνακες που δίνονται, όντας αρκετά πλήρεις, περιέχουν μόνο τις πιο δοκιμασμένες στην πράξη μεθόδους τεχνητής επιρροής στο CCD. Δεν αποκλείουν, αλλά αντιθέτως, υποδηλώνουν την ανάγκη για προσθήκες τόσο στις μεθόδους επιρροής όσο και στα υλικά που χρησιμοποιούνται.

Πριν προχωρήσουμε στην εξέταση των μεθόδων διαχείρισης της διαδικασίας ανάπτυξης των αποθεματικών, σημειώνουμε ότι το αντικείμενο της μελέτης είναι ένα σύνθετο σύστημα που αποτελείται από ένα κοίτασμα (ζώνη κορεσμένου με πετρέλαιο και περιοχή επαναφόρτισης) με τις ιδιότητες της δεξαμενής και τα υγρά κορεσμού και ένα ορισμένο αριθμός φρεατίων που τοποθετούνται συστηματικά στο κοίτασμα. Το σύστημα αυτό είναι υδροδυναμικά ενοποιημένο, πράγμα που σημαίνει ότι οποιαδήποτε αλλαγή σε οποιοδήποτε στοιχείο του οδηγεί αυτόματα σε αντίστοιχη αλλαγή στη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος, δηλ. Αυτό το σύστημα είναι αυτόματα ρυθμιζόμενο.

Περιγράψτε τα τεχνικά μέσα για τη λήψη επιχειρησιακών πληροφοριών κατά τη διαδικασία γεώτρησης.

Υποστήριξη πληροφοριών για τη διαδικασία γεώτρησης γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίουείναι ο πιο σημαντικός κρίκος στη διαδικασία κατασκευής φρέατος, ειδικά κατά την εισαγωγή και ανάπτυξη νέων κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Οι απαιτήσεις για υποστήριξη πληροφοριών για την κατασκευή γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου σε αυτήν την περίπτωση είναι η μεταφορά τεχνολογιών πληροφοριών στην κατηγορία της υποστήριξης και της επιρροής πληροφοριών, στην οποία η υποστήριξη πληροφοριών, μαζί με την απόκτηση του απαιτούμενου όγκου πληροφοριών, θα δώσει πρόσθετο οικονομικό, τεχνολογικό ή άλλο αποτέλεσμα. Αυτές οι τεχνολογίες περιλαμβάνουν τις ακόλουθες σύνθετες εργασίες:

έλεγχος των τεχνολογικών παραμέτρων της επιφάνειας και επιλογή των βέλτιστων τρόπων διάτρησης (για παράδειγμα, επιλογή βέλτιστων φορτίων στο μιτ, εξασφάλιση υψηλών ρυθμών διείσδυσης).

μετρήσεις κάτω οπών και υλοτόμηση κατά τη διάτρηση (συστήματα MWD και LWD).

μετρήσεις και συλλογή πληροφοριών, συνοδευόμενη από ταυτόχρονο έλεγχο της διαδικασίας γεώτρησης (έλεγχος της τροχιάς ενός οριζόντιου φρεατίου με χρήση ελεγχόμενων προσανατολιστών κάτω γεώτρησης με βάση δεδομένα από συστήματα τηλεμετρίας downhole).

Στην πληροφοριακή υποστήριξη της διαδικασίας κατασκευής φρεατίων, ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο διαδραματίζει γεωλογική και τεχνολογική έρευνα (GTI). Τα κύρια καθήκοντα της υπηρεσίας γεωλογικών και τεχνικών ερευνών είναι η μελέτη της γεωλογικής δομής του τμήματος του φρεατίου, ο εντοπισμός και η αξιολόγηση παραγωγικών σχηματισμών και η βελτίωση της ποιότητας κατασκευής φρέατος με βάση τις γεωλογικές, γεωχημικές, γεωφυσικές και τεχνολογικές πληροφορίες που λαμβάνονται κατά τη διαδικασία γεώτρησης. Οι επιχειρησιακές πληροφορίες που λαμβάνει η υπηρεσία GTI είναι μεγάλης σημασίας κατά τη γεώτρηση διερευνητικών φρεατίων σε περιοχές με κακή μελέτη εξόρυξης και γεωλογικών συνθηκών, καθώς και κατά τη γεώτρηση κατευθυντικών και οριζόντιων γεωτρήσεων.

Ωστόσο, λόγω των νέων απαιτήσεων για υποστήριξη πληροφοριών της διαδικασίας γεώτρησης, τα καθήκοντα που επιλύονται από την υπηρεσία γεωλογικής και τεχνικής επιθεώρησης μπορούν να επεκταθούν σημαντικά. Οι υψηλά καταρτισμένοι χειριστές της παρτίδας GTI, που εργάζονται στο γεωτρύπανο, καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου κατασκευής του φρεατίου, με τη διαθεσιμότητα κατάλληλου υλικού και μεθοδολογικών εργαλείων και λογισμικού, είναι σε θέση να λύσουν πρακτικά ένα πλήρες φάσμα εργασιών για την υποστήριξη πληροφοριών της διαδικασίας γεώτρησης:

γεωλογική, γεωχημική και τεχνολογική έρευνα·

συντήρηση και εργασία με συστήματα τηλεμέτρησης (συστήματα MWD και LWD).

συντήρηση αυτόνομων συστημάτων μέτρησης και καταγραφής με σωληνώσεις.

έλεγχος των παραμέτρων του υγρού γεώτρησης.

ποιοτικός έλεγχος του περιβλήματος του φρέατος.

Μελέτες του υγρού σχηματισμού κατά τη δειγματοληψία και τη δοκιμή φρεατίων.

ενσύρματη καταγραφή?

υπηρεσίες εποπτείας κ.λπ.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο συνδυασμός αυτών των εργασιών σε παρτίδες γεωφυσικής έρευνας είναι οικονομικά πιο κερδοφόρος και επιτρέπει την εξοικονόμηση μη παραγωγικών δαπανών διατήρησης εξειδικευμένων, ιδιαίτερα στοχευμένων γεωφυσικών κομμάτων και την ελαχιστοποίηση του κόστους μεταφοράς.

Ωστόσο, δεν υπάρχουν επί του παρόντος τεχνικά και μεθοδολογικά εργαλεία λογισμικού που θα επέτρεπαν τον συνδυασμό των αναφερόμενων εργασιών σε μια ενιαία τεχνολογική αλυσίδα σε σταθμό τεχνικού ελέγχου αερίου.

Ως εκ τούτου, υπήρχε η ανάγκη ανάπτυξης ενός πιο προηγμένου σταθμού GTI νέας γενιάς, που θα επέκτεινε τη λειτουργικότητα του σταθμού GTI. Ας εξετάσουμε τις κύριες κατευθύνσεις εργασίας σε αυτή την περίπτωση.

Βασικές απαιτήσεις για σύγχρονος σταθμός GTI- αξιοπιστία, ευελιξία, σπονδυλωτότητα και περιεχόμενο πληροφοριών.

Δομή σταθμούφαίνεται στο Σχ. 1. Είναι χτισμένο στην αρχή των κατανεμημένων συστημάτων απομακρυσμένης συλλογής, τα οποία διασυνδέονται χρησιμοποιώντας μια τυπική σειριακή διεπαφή. Τα κύρια κατάντη συστήματα απόκτησης είναι συγκεντρωτές σχεδιασμένοι να αποσυνδέουν τη σειριακή διεπαφή και να συνδέουν μέσω αυτών μεμονωμένα στοιχεία του σταθμού: μονάδα καταγραφής αερίου, μονάδα γεωλογικών οργάνων, ψηφιακούς ή αναλογικούς αισθητήρες, πίνακες πληροφοριών. Μέσω των ίδιων κόμβων, άλλες αυτόνομες μονάδες και συστήματα συνδέονται με το σύστημα συλλογής (στον υπολογιστή καταγραφής του χειριστή) - μια μονάδα ποιοτικού ελέγχου καλύμματος φρεατίου (πολλαπλό μπλοκ), μονάδες γείωσης συστημάτων τηλεμετρίας κάτω οπής, συστήματα καταγραφής γεωφυσικών δεδομένων του «Hector ” ή τύπου “Vulcan” κ.λπ.

Ρύζι. 1. Απλοποιημένο μπλοκ διάγραμμα του σταθμού GTI

Οι διανομείς πρέπει να παρέχουν ταυτόχρονα γαλβανική απομόνωση των κυκλωμάτων επικοινωνίας και ισχύος. Ανάλογα με τις εργασίες που έχουν ανατεθεί στον σταθμό GTI, ο αριθμός των συγκεντρωτών μπορεί να είναι διαφορετικός - από πολλές μονάδες έως αρκετές δεκάδες κομμάτια. Το λογισμικό του σταθμού GTI εξασφαλίζει πλήρη συμβατότητα και συντονισμένη λειτουργία όλων των τεχνικών μέσων σε ένα ενιαίο περιβάλλον λογισμικού.

Αισθητήρες παραμέτρων διεργασίας

Οι αισθητήρες παραμέτρων διεργασίας που χρησιμοποιούνται στους σταθμούς GTI είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία του σταθμού. Η αποτελεσματικότητα της υπηρεσίας γεωλογικής και τεχνικής επιθεώρησης στην επίλυση προβλημάτων παρακολούθησης και επιχειρησιακής διαχείρισης της διαδικασίας γεώτρησης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ακρίβεια των μετρήσεων και την αξιοπιστία των αισθητήρων. Ωστόσο, λόγω των σκληρών συνθηκών λειτουργίας (ευρύ εύρος θερμοκρασίας από –50 έως +50 ºС, επιθετικό περιβάλλον, ισχυροί κραδασμοί κ.λπ.), οι αισθητήρες παραμένουν ο πιο αδύναμος και αναξιόπιστος κρίκος στον τεχνικό εξοπλισμό GTI.

Οι αισθητήρες που χρησιμοποιούνται σε παρτίδες παραγωγής GTI αναπτύχθηκαν κυρίως στις αρχές της δεκαετίας του '90 χρησιμοποιώντας εγχώρια εξαρτήματα και κύρια στοιχεία μέτρησης της εγχώριας παραγωγής. Επιπλέον, λόγω έλλειψης επιλογής, χρησιμοποιήθηκαν δημοσίως διαθέσιμοι κύριοι μετατροπείς, οι οποίοι δεν πληρούσαν πάντα τις αυστηρές απαιτήσεις εργασίας σε συνθήκες γεώτρησης. Αυτό εξηγεί την ανεπαρκή υψηλή αξιοπιστία των χρησιμοποιούμενων αισθητήρων.

Οι αρχές των αισθητήρων μέτρησης και οι σχεδιαστικές τους λύσεις επιλέχθηκαν σε σχέση με τα παλαιού τύπου εγχώρια γεωτρύπανα, και ως εκ τούτου η εγκατάστασή τους σε σύγχρονα γεωτρύπανα, και ακόμη περισσότερο σε εξέδρες γεώτρησης εξωτερικού, είναι δύσκολη.

Από τα παραπάνω προκύπτει ότι η ανάπτυξη μιας νέας γενιάς αισθητήρων είναι εξαιρετικά επίκαιρη και επίκαιρη.

Κατά την ανάπτυξη αισθητήρων GTI, μία από τις απαιτήσεις είναι η προσαρμογή τους σε όλα τα γεωτρύπανα που υπάρχουν στη ρωσική αγορά.

Η διαθεσιμότητα μιας ευρείας επιλογής αισθητήρων υψηλής ακρίβειας και εξαιρετικά ενσωματωμένων μικροεπεξεργαστών μικρού μεγέθους επιτρέπει την ανάπτυξη προγραμματιζόμενων αισθητήρων υψηλής ακρίβειας με μεγαλύτερη λειτουργικότητα. Οι αισθητήρες έχουν μονοπολική τάση τροφοδοσίας και ταυτόχρονα ψηφιακές και αναλογικές εξόδους. Η βαθμονόμηση και η ρύθμιση των αισθητήρων πραγματοποιείται μέσω προγραμματισμού από υπολογιστή από το σταθμό· παρέχεται η δυνατότητα αντιστάθμισης λογισμικού για σφάλματα θερμοκρασίας και γραμμικοποίησης των χαρακτηριστικών του αισθητήρα. Το ψηφιακό μέρος της ηλεκτρονικής πλακέτας για όλους τους τύπους αισθητήρων είναι το ίδιο και διαφέρει μόνο στις εσωτερικές ρυθμίσεις του προγράμματος, γεγονός που την καθιστά ενοποιημένη και εναλλάξιμη κατά τις εργασίες επισκευής. Η εμφάνιση των αισθητήρων φαίνεται στο Σχ. 2.

Ρύζι. 2. Αισθητήρες τεχνολογικών παραμέτρων

Αισθητήρας φόρτωσης στο άγκιστροέχει μια σειρά από χαρακτηριστικά (Εικ. 3). Η αρχή λειτουργίας του αισθητήρα βασίζεται στη μέτρηση της δύναμης τάσης του σχοινιού ανύψωσης στο «αδιέξοδο» χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα δύναμης μετρητή τάσης. Ο αισθητήρας διαθέτει ενσωματωμένο επεξεργαστή και μη πτητική μνήμη. Όλες οι πληροφορίες καταγράφονται και αποθηκεύονται σε αυτή τη μνήμη. Η χωρητικότητα μνήμης σάς επιτρέπει να αποθηκεύσετε πληροφορίες αξίας ενός μήνα. Ο αισθητήρας μπορεί να εξοπλιστεί με αυτόνομο τροφοδοτικό, το οποίο διασφαλίζει τη λειτουργία του αισθητήρα όταν αποσυνδέεται η εξωτερική πηγή ρεύματος.

Ρύζι. 3. Αισθητήρας βάρους στο άγκιστρο

Πίνακας πληροφοριών γεωτρύπανουέχει σχεδιαστεί για να εμφανίζει και να απεικονίζει πληροφορίες που λαμβάνονται από αισθητήρες. Η εμφάνιση του πίνακα αποτελεσμάτων φαίνεται στο Σχ. 4.

Στον μπροστινό πίνακα της κονσόλας του τρυπανιού υπάρχουν έξι γραμμικές κλίμακες με πρόσθετη ψηφιακή οθόνη για την εμφάνιση των παρακάτω παραμέτρων: ροπή στον ρότορα, πίεση υγρού εισόδου, πυκνότητα υγρού εισόδου, στάθμη υγρού στη δεξαμενή, ρυθμός ροής υγρού εισόδου, υγρό εξόδου ρυθμός ροής. Οι παράμετροι του βάρους στο άγκιστρο και του φορτίου στο μιτ, κατ' αναλογία με το GIV, εμφανίζονται σε δύο κλίμακες καντράν με πρόσθετο διπλότυπο σε ψηφιακή μορφή. Στο κάτω μέρος της οθόνης υπάρχει μια γραμμική κλίμακα για την εμφάνιση της ταχύτητας διάτρησης, τρεις ψηφιακές ενδείξεις για την εμφάνιση παραμέτρων - βάθος οπής, θέση πάνω από το κάτω μέρος, περιεκτικότητα αερίου. Η αλφαριθμητική ένδειξη έχει σχεδιαστεί για να εμφανίζει μηνύματα κειμένου και προειδοποιήσεις.

Ρύζι. 4. Εμφάνιση του πίνακα πληροφοριών

Γεωχημική ενότητα

Η γεωχημική μονάδα του σταθμού περιλαμβάνει αέριο χρωματογράφο, αναλυτή ολικής περιεκτικότητας αερίου, γραμμή αερίου-αέρα και απαερωτή ρευστού γεώτρησης.

Το πιο σημαντικό συστατικό της γεωχημικής μονάδας είναι ο αέριος χρωματογράφος. Για χωρίς σφάλματα, σαφή αναγνώριση των παραγωγικών διαστημάτων κατά τη διαδικασία ανοίγματός τους, χρειάζεστε μια πολύ αξιόπιστη, ακριβή, εξαιρετικά ευαίσθητη συσκευή που σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση και τη σύνθεση των κορεσμένων αερίων υδρογονανθράκων στην περιοχή από 110 -5 στο 100%. Για το σκοπό αυτό, για την ολοκλήρωση του σταθμού GTI, α αέριος χρωματογράφος "Rubin"(Εικ. 5) (βλ. άρθρο σε αυτό το τεύχος του NTV).

Ρύζι. 5. Χρωματογραφία πεδίου "Rubin"

Η ευαισθησία της γεωχημικής μονάδας του σταθμού GTI μπορεί επίσης να αυξηθεί αυξάνοντας τον συντελεστή απαέρωσης του ρευστού γεώτρησης.

Για την απομόνωση αερίου πυθμένα διαλυμένου σε υγρό γεώτρησης, δύο ειδών απαερωτήρες(Εικ. 6):

παθητικούς απαερωτήρες πλωτήρα.

ενεργοί απαερωτές με εξαναγκασμένο κατακερματισμό της ροής.

Εξαερωτήρες επίπλευσηςείναι απλές και αξιόπιστες στη λειτουργία, αλλά παρέχουν συντελεστή απαερίωσης που δεν υπερβαίνει το 1-2%. Απαερωτές με κατακερματισμό εξαναγκασμένης ροήςμπορούν να παρέχουν συντελεστή απαερίωσης έως και 80-90%, αλλά είναι λιγότερο αξιόπιστα και απαιτούν συνεχή παρακολούθηση.

Ρύζι. 6. Γεωτρήσεις απαερωτήρες λάσπης

α) παθητικός απαερωτής πλωτήρα. β) ενεργός απαερωτής

Πραγματοποιείται συνεχής ανάλυση της συνολικής περιεκτικότητας σε αέριο χρησιμοποιώντας απομακρυσμένος ολικός αισθητήρας αερίου. Το πλεονέκτημα αυτού του αισθητήρα έναντι των παραδοσιακών αναλυτών ολικού αερίου που βρίσκονται στο σταθμό είναι η αποτελεσματικότητα των πληροφοριών που λαμβάνονται, αφού ο αισθητήρας τοποθετείται απευθείας στο χώρο γεώτρησης και ο χρόνος καθυστέρησης για τη μεταφορά αερίου από το χώρο γεώτρησης στο σταθμό εξαλείφεται. Επιπλέον, για την ολοκλήρωση των σταθμών, έχουμε αναπτύξει αισθητήρες αερίουγια τη μέτρηση των συγκεντρώσεων των μη υδρογονανθρακικών συστατικών του αναλυόμενου αερίου μείγματος: υδρογόνο H2, μονοξείδιο του άνθρακα CO, υδρόθειο H2S (Εικ. 7).

Ρύζι. 7. Αισθητήρες για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε αέριο

Γεωλογική ενότητα

Η γεωλογική μονάδα του σταθμού εξασφαλίζει τη μελέτη των μοσχευμάτων γεωτρήσεων, του πυρήνα και του υγρού σχηματισμού κατά τη διάνοιξη φρεατίου, την καταγραφή και την επεξεργασία των δεδομένων που προκύπτουν.

Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε από τους χειριστές σταθμών GTI μας επιτρέπει να λύσουμε τα ακόλουθα: κύρια γεωλογικά καθήκοντα:

λιθολογική διαίρεση του τμήματος·

απομόνωση δεξαμενών·

αξιολόγηση της φύσης του κορεσμού της δεξαμενής.

Για τη γρήγορη και αποτελεσματική επίλυση αυτών των προβλημάτων, καθορίστηκε η βέλτιστη λίστα οργάνων και εξοπλισμού και, με βάση αυτό, αναπτύχθηκε ένα σύνολο γεωλογικών οργάνων (Εικ. 8).

Ρύζι. 8. Εξοπλισμός και όργανα της γεωλογικής ενότητας του σταθμού

Μετρητής άνθρακα μικροεπεξεργαστή KM-1A σχεδιασμένο για τον προσδιορισμό της ορυκτής σύνθεσης των πετρωμάτων σε ανθρακικά τμήματα χρησιμοποιώντας μοσχεύματα και πυρήνα. Αυτή η συσκευή σας επιτρέπει να προσδιορίσετε το ποσοστό ασβεστίτη, δολομίτη και αδιάλυτων υπολειμμάτων στο δείγμα πετρώματος που μελετήθηκε. Η συσκευή διαθέτει ενσωματωμένο μικροεπεξεργαστή που υπολογίζει το ποσοστό ασβεστίτη και δολομίτη, οι τιμές των οποίων εμφανίζονται σε ψηφιακή οθόνη ή σε οθόνη οθόνης. Αναπτύχθηκε μια τροποποίηση του μετρητή ανθρακικού που καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας του ορυκτού σιδρίτη στο πέτρωμα (πυκνότητα 3,94 g/cm 3), ο οποίος επηρεάζει την πυκνότητα των ανθρακικών πετρωμάτων και του τσιμέντου των πετρωμάτων που μπορεί να μειώσει σημαντικά τιμές πορώδους.

Μετρητής πυκνότητας λάσπης PSH-1 σχεδιασμένο για ρητή μέτρηση της πυκνότητας και εκτίμηση του συνολικού πορώδους των πετρωμάτων από μοσχεύματα και πυρήνες. Η αρχή μέτρησης της συσκευής είναι η υδρομετρική, με βάση τη ζύγιση του υπό μελέτη δείγματος λάσπης σε αέρα και νερό. Χρησιμοποιώντας το μετρητή πυκνότητας PSh-1, μπορείτε να μετρήσετε την πυκνότητα των πετρωμάτων με πυκνότητα 1,1-3 g/cm³ .

Εγκατάσταση PP-3 έχει σχεδιαστεί για να αναγνωρίζει πετρώματα ταμιευτήρα και να μελετά τις ιδιότητες ταμιευτήρα των πετρωμάτων. Αυτή η συσκευή σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την ογκομετρική, την ορυκτολογική πυκνότητα και το συνολικό πορώδες. Η αρχή μέτρησης της συσκευής είναι θερμοβαρυμετρική, με βάση τη μέτρηση υψηλής ακρίβειας του βάρους του δείγματος πετρώματος που μελετήθηκε, προηγουμένως κορεσμένο με νερό, και τη συνεχή παρακολούθηση των αλλαγών στο βάρος αυτού του δείγματος καθώς η υγρασία εξατμίζεται όταν θερμαίνεται. Με βάση τον χρόνο εξάτμισης της υγρασίας μπορεί κανείς να κρίνει τη διαπερατότητα του υπό μελέτη πετρώματος.

Μονάδα υγρής απόσταξης UJ-2 προορίζεται για αξιολόγηση της φύσης του κορεσμού των δεξαμενών βράχου με βάση μοσχεύματα και πυρήνες, ιδιότητες διήθησης και πυκνότητας και καθιστά επίσης δυνατό τον προσδιορισμό του υπολειπόμενου κορεσμού λαδιού-νερού με βάση τα μοσχεύματα πυρήνα και γεωτρήσεων απευθείας στο χώρο γεώτρησης χάρη στη χρήση ενός νέου προσέγγιση στο σύστημα ψύξης αποστάγματος. Η εγκατάσταση χρησιμοποιεί ένα σύστημα ψύξης συμπυκνωμάτων που βασίζεται σε ένα θερμοηλεκτρικό στοιχείο Peltier αντί για τους εναλλάκτες θερμότητας νερού που χρησιμοποιούνται σε παρόμοιες συσκευές. Αυτό μειώνει τις απώλειες συμπυκνώματος παρέχοντας ελεγχόμενη ψύξη. Η αρχή λειτουργίας της εγκατάστασης βασίζεται στη μετατόπιση των ρευστών σχηματισμού από τους πόρους των δειγμάτων πετρωμάτων λόγω υπερβολικής πίεσης που προκύπτει κατά την ελεγχόμενη θέρμανση με θερμοστάτη από 90 έως 200 ºС ( 3 ºС), συμπύκνωση ατμών σε εναλλάκτη θερμότητας και διαχωρισμό του συμπυκνώματος που σχηματίζεται κατά τη διαδικασία απόσταξης με πυκνότητα σε λάδι και νερό.

Μονάδα θερμικής εκρόφησης και πυρόλυσης σας επιτρέπει να προσδιορίσετε την παρουσία ελεύθερων και προσροφημένων υδρογονανθράκων από μικρά δείγματα πετρωμάτων (λάσπη, κομμάτια πυρήνα), καθώς και να αξιολογήσετε την παρουσία και τον βαθμό μετασχηματισμού της οργανικής ύλης και, με βάση την ερμηνεία των δεδομένων που λαμβάνονται, να προσδιορίσετε διαστήματα των δεξαμενών και των καλυμμάτων παραγωγής κοιτασμάτων σε τμήματα φρεατίων, καθώς και αξιολόγηση του κορεσμού της φύσης των συλλεκτών.

Φασματόμετρο IR δημιουργήθηκε για προσδιορισμός της παρουσίας και ποσοτικής εκτίμησης των υδρογονανθράκων που υπάρχουν στο υπό μελέτη πετρώματα (αέριο συμπύκνωμα, ελαφρύ πετρέλαιο, βαρύ πετρέλαιο, πίσσα κ.λπ.) προκειμένου να εκτιμηθεί η φύση του κορεσμού του ταμιευτήρα.

Luminoscope LU-1M με τηλεχειριστήριο υπεριώδους ακτινοβολίας και συσκευή φωτογραφίας έχει σχεδιαστεί για την εξέταση μοσχευμάτων τρυπανιών και δειγμάτων πυρήνα υπό υπεριώδες φωτισμό, προκειμένου να προσδιοριστεί η παρουσία ασφαλτικών ουσιών στο βράχο, καθώς και για την ποσοτική εκτίμησή τους. Η αρχή μέτρησης της συσκευής βασίζεται στην ιδιότητα της πίσσας, όταν ακτινοβολείται με υπεριώδεις ακτίνες, να εκπέμπει μια «κρύα» λάμψη, η ένταση και το χρώμα της οποίας καθιστούν δυνατό τον οπτικό προσδιορισμό της παρουσίας, της ποιοτικής και ποσοτικής σύνθεσης της πίσσας σε το πέτρωμα που μελετήθηκε προκειμένου να εκτιμηθεί η φύση του κορεσμού της δεξαμενής. Η συσκευή φωτογράφησης κουκούλων προορίζεται για την τεκμηρίωση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης φωταύγειας και βοηθά στην εξάλειψη του υποκειμενικού παράγοντα κατά την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της ανάλυσης. Ένα τηλεχειριστήριο φωτισμού επιτρέπει την προκαταρκτική επιθεώρηση μεγάλων πυρήνων στο γεωτρύπανο προκειμένου να εντοπιστεί η παρουσία ασφαλτών.

Στεγνωτήριο λάσπης OSH-1 σχεδιασμένο για ταχεία ξήρανση δειγμάτων λάσπης υπό την επίδραση της ροής θερμότητας. Ο αφυγραντήρας διαθέτει ενσωματωμένο ρυθμιζόμενο χρονοδιακόπτη και πολλές λειτουργίες για τη ρύθμιση της έντασης και της θερμοκρασίας της ροής του αέρα.

Οι τεχνικές και πληροφοριακές δυνατότητες του περιγραφόμενου σταθμού GTI πληρούν τις σύγχρονες απαιτήσεις και επιτρέπουν την εφαρμογή νέων τεχνολογιών για υποστήριξη πληροφοριών για την κατασκευή πηγαδιών πετρελαίου και φυσικού αερίου.

Μεταλλευτικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά του τμήματος που επηρεάζουν την εμφάνιση, την πρόληψη και την εξάλειψη των επιπλοκών.

Οι επιπλοκές κατά τη διαδικασία γεώτρησης προκύπτουν για τους ακόλουθους λόγους: δύσκολες εξορυκτικές και γεωλογικές συνθήκες. κακή επίγνωσή τους· χαμηλή ταχύτητα γεώτρησης, για παράδειγμα, λόγω μεγάλου χρόνου διακοπής λειτουργίας, κακών τεχνολογικών λύσεων που περιλαμβάνονται στον τεχνικό σχεδιασμό για την κατασκευή ενός φρεατίου.

Όταν η γεώτρηση είναι περίπλοκη, τα ατυχήματα συμβαίνουν συχνότερα.

Είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα μεταλλευτικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά για να συντάξουμε σωστά ένα έργο κατασκευής φρεατίου και να αποτρέψουμε και να αντιμετωπίσουμε επιπλοκές κατά την υλοποίηση του έργου.

Πίεση δεξαμενής (Ppl) - πίεση ρευστού σε πετρώματα με ανοιχτό πορώδες. Αυτό είναι το όνομα που δίνεται στους βράχους στους οποίους τα κενά επικοινωνούν μεταξύ τους. Σε αυτή την περίπτωση, το ρευστό σχηματισμού μπορεί να ρέει σύμφωνα με τους νόμους της υδρομηχανικής. Τέτοια πετρώματα περιλαμβάνουν τσιμεντοπετρώματα, ψαμμίτες και δεξαμενές παραγωγικών οριζόντων.

Πίεση πόρων (Ppor) είναι η πίεση σε κλειστά κενά, δηλαδή η πίεση του υγρού στον πόρο χώρο στον οποίο οι πόροι δεν επικοινωνούν μεταξύ τους. Οι άργιλοι, τα πετρώματα άλατος και οι σφραγίδες δεξαμενών έχουν αυτές τις ιδιότητες.

Πίεση βράχου (Rg) – υδροστατική (γεωστατική) πίεση στο εξεταζόμενο βάθος από τα υπερκείμενα στρώματα GB.

Το στατικό επίπεδο του υγρού σχηματισμού σε ένα φρεάτιο, που καθορίζεται από την ισότητα της πίεσης αυτής της στήλης με την πίεση σχηματισμού. Το επίπεδο μπορεί να είναι κάτω από την επιφάνεια της γης (το πηγάδι θα απορροφήσει), να συμπίπτει με την επιφάνεια (υπάρχει ισορροπία) ή να είναι πάνω από την επιφάνεια (το φρεάτιο θα ρέει) Rpl = rgz.

Το δυναμικό επίπεδο του υγρού στο φρεάτιο ρυθμίζεται πάνω από το στατικό επίπεδο κατά την προσθήκη στο φρεάτιο και κάτω από αυτό κατά την απόσυρση υγρού, για παράδειγμα, κατά την άντληση με υποβρύχια αντλία.

Κατάθλιψη P=Psq-Rpl<0 – давление в скважине меньше пластового. Наличие депрессии – необходимое условие для притока пластового флюида.

Καταστολή Р=Рсв-Рпл>0 – η πίεση στο φρεάτιο δεν είναι μεγαλύτερη από την πίεση σχηματισμού. Πραγματοποιείται απορρόφηση.

Συντελεστής ανωμαλίας πίεσης δεξαμενής Ka=Рпл/rвgzпл (1), όπου zpl είναι το βάθος της οροφής του υπό εξέταση σχηματισμού, rв είναι η πυκνότητα του νερού, g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας. Κα<1=>ANPD; Ka>1=>AVPD.

Πίεση απορρόφησης ή υδραυλικής θραύσης Рп είναι η πίεση στην οποία λαμβάνει χώρα η απορρόφηση όλων των φάσεων του υγρού έκπλυσης ή τσιμεντοποίησης. Η τιμή του Pp προσδιορίζεται εμπειρικά με βάση τα δεδομένα παρατήρησης κατά τη διαδικασία γεώτρησης ή με τη χρήση ειδικών μελετών στο φρεάτιο. Τα δεδομένα που λαμβάνονται χρησιμοποιούνται κατά τη διάνοιξη άλλων παρόμοιων γεωτρήσεων.

Συνδυασμένο γράφημα πιέσεων κατά τη διάρκεια επιπλοκών. Επιλογή της πρώτης επιλογής σχεδιασμού φρέατος.

Γράφημα συνδυασμένης πίεσης. Επιλογή της πρώτης επιλογής σχεδιασμού φρέατος.

Για να εκπονηθεί σωστά ένα τεχνικό έργο για την κατασκευή φρεατίων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε με ακρίβεια την κατανομή των πιέσεων σχηματισμού (πόρου) και των πιέσεων απορρόφησης (υδραυλική θραύση) κατά μήκος του βάθους ή, το ίδιο, την κατανομή του Ka και Kp (σε αδιάστατη μορφή). Η κατανομή των Ka και Kp παρουσιάζεται σε ένα συνδυασμένο γράφημα πίεσης.

Κατανομή των Ka και Kp στο βάθος z.

· Σχεδιασμός φρεατίου (1η επιλογή), που στη συνέχεια προσδιορίζεται.

Από αυτό το γράφημα είναι ξεκάθαρο ότι έχουμε τρία διαστήματα βάθους με συμβατές συνθήκες διάτρησης, δηλαδή εκείνα στα οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ρευστό με την ίδια πυκνότητα.

Είναι ιδιαίτερα δύσκολο να τρυπηθεί όταν Ka=Kp. Η γεώτρηση γίνεται εξαιρετικά δύσκολη στην τιμή Ka=Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

Μετά το άνοιγμα του διαστήματος απορρόφησης, εκτελούνται εργασίες μόνωσης, χάρη στις οποίες το Kp (τεχνητά) αυξάνεται, καθιστώντας δυνατή την πραγματοποίηση, για παράδειγμα, τσιμεντοποίησης της στήλης.

Διάγραμμα συστήματος κυκλοφορίας φρεατίων

Διάγραμμα του συστήματος κυκλοφορίας φρεατίων και διάγραμμα κατανομής πίεσης σε αυτό.

Διάγραμμα: 1. Μπιτ, 2. Κινητήρας κάτω οπής, 3. Κολάρο τρυπανιού, 4. BT, 5. Άρθρωση εργαλείων, 6. Τετράγωνο, 7. Περιστρεφόμενο, 8. Περιστρεφόμενο χιτώνιο, 9. Ανυψωτικό, 10. Αγωγός πίεσης (πολλαπλή), 11. Αντλία, 12. Σωλήνας αναρρόφησης, 13. Σύστημα σκάφους, 14. Δονούμενο κόσκινο.

1. Γραμμή διανομής υδροστατικής πίεσης.

2. Γραμμή κατανομής υδραυλικής πίεσης στο κιβώτιο ταχυτήτων.

3. Γραμμή κατανομής υδραυλικής πίεσης στο BT.

Η πίεση του υγρού έκπλυσης στον σχηματισμό πρέπει να βρίσκεται πάντα μέσα στη σκιασμένη περιοχή μεταξύ Ppl και Pp.

Μέσω κάθε σύνδεσης με σπείρωμα BC, το υγρό προσπαθεί να ρέει από τον σωλήνα στον δακτύλιο (κατά τη διάρκεια της κυκλοφορίας). Αυτή η τάση προκαλείται από τη διαφορά πίεσης στους σωλήνες και το κιβώτιο ταχυτήτων. Όταν συμβεί διαρροή, η σύνδεση με σπείρωμα καταστρέφεται. Όλα τα άλλα πράγματα είναι ίσα, το οργανικό μειονέκτημα της γεώτρησης με υδραυλικό κινητήρα κάτω οπής είναι η αυξημένη πτώση πίεσης σε κάθε σύνδεση με σπείρωμα, καθώς σε έναν κινητήρα κάτω οπής

Το σύστημα κυκλοφορίας χρησιμεύει για την παροχή υγρού γεώτρησης από την κεφαλή του φρεατίου στις δεξαμενές υποδοχής, τον καθαρισμό των μοσχευμάτων του τρυπανιού και την απαέρωση.

Το σχήμα δείχνει ένα απλοποιημένο διάγραμμα του συστήματος κυκλοφορίας TsS100E: 1 – σωλήνωση επικάλυψης. 2 – αγωγός λύσης. 3 – μονάδα καθαρισμού. 4 – μπλοκ λήψης. 5 – ντουλάπι ελέγχου ηλεκτρικού εξοπλισμού.

Ένας απλοποιημένος σχεδιασμός του συστήματος κυκλοφορίας είναι ένα σύστημα υδρορροής, το οποίο αποτελείται από μια σκάφη για την κίνηση του διαλύματος, ένα δάπεδο κοντά στην υδρορροή για το περπάτημα και τον καθαρισμό των υδρορροών, τα κιγκλιδώματα και μια βάση.

Οι υδρορροές μπορούν να κατασκευαστούν από ξύλο από σανίδες 40 mm και μέταλλο από λαμαρίνα 3-4 mm. Πλάτος – 700-800 mm, ύψος – 400-500 mm. Χρησιμοποιούνται ορθογώνιες και ημικυκλικές υδρορροές. Προκειμένου να μειωθεί ο ρυθμός ροής του διαλύματος και η απώλεια λάσπης από αυτό, τοποθετούνται χωρίσματα και διαφορές ύψους 15-18 cm στις υδρορροές. Στο κάτω μέρος της τάφρου σε αυτά τα σημεία, τοποθετούνται καταπακτές με βαλβίδες που αφαιρείται ο κατακάθιστος βράχος. Το συνολικό μήκος του συστήματος σκάφης εξαρτάται από τις παραμέτρους των διαλυμάτων που χρησιμοποιούνται, τις συνθήκες και την τεχνολογία διάτρησης, καθώς και από τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό και την απαέρωση των διαλυμάτων. Το μήκος, κατά κανόνα, μπορεί να κυμαίνεται από 20-50 m.

Όταν χρησιμοποιείτε σετ μηχανισμών για τον καθαρισμό και την απαέρωση του διαλύματος (δονητικές οθόνες, διαχωριστές άμμου, διαχωριστές λάσπης, απαερωτές, φυγοκεντρητές), το σύστημα σκάφους χρησιμοποιείται μόνο για την παροχή του διαλύματος από το πηγάδι στο μηχανισμό και τις δεξαμενές υποδοχής. Σε αυτή την περίπτωση, το μήκος του συστήματος τάφρου εξαρτάται μόνο από τη θέση των μηχανισμών και των δοχείων σε σχέση με το πηγάδι.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, το σύστημα υδρορροής τοποθετείται σε μεταλλικές βάσεις σε τμήματα μήκους 8-10 m και ύψους έως 1 m. Τέτοια τμήματα τοποθετούνται σε χαλύβδινες τηλεσκοπικές βάσεις που ρυθμίζουν το ύψος εγκατάστασης των υδρορροών. αποσυναρμολόγηση του συστήματος υδρορροής ευκολότερα το χειμώνα. Έτσι, εάν ο διάτρητος βράχος συσσωρευτεί και παγώσει κάτω από τις υδρορροές, οι υδρορροές μαζί με τις βάσεις μπορούν να αφαιρεθούν από τα ράφια. Εγκαταστήστε ένα σύστημα υδρορροής με κλίση προς την κίνηση του διαλύματος. Το σύστημα υδρορροής συνδέεται με την κεφαλή του φρεατίου με σωλήνα ή τάφρο μικρότερης διατομής και με μεγάλη κλίση για αύξηση της ταχύτητας κίνησης του διαλύματος και μείωση της απώλειας μοσχευμάτων σε αυτή την περιοχή.

Στη σύγχρονη τεχνολογία γεώτρησης φρεατίων, τίθενται ειδικές απαιτήσεις στα υγρά γεώτρησης, σύμφωνα με τις οποίες ο εξοπλισμός για τον καθαρισμό του ρευστού πρέπει να εξασφαλίζει υψηλής ποιότητας καθαρισμό του διαλύματος από τη στερεά φάση, να το αναμειγνύει και να ψύχει και επίσης να αφαιρεί αέρια από το διάλυμα που εισήλθε σε αυτό από σχηματισμούς κορεσμένους με αέριο κατά τη διάρκεια της γεώτρησης. Σε σχέση με αυτές τις απαιτήσεις, οι σύγχρονες εξέδρες γεώτρησης είναι εξοπλισμένες με συστήματα κυκλοφορίας με ένα ορισμένο σύνολο τυποποιημένων μηχανισμών - δοχεία, συσκευές καθαρισμού και προετοιμασία υγρών γεώτρησης.

Οι μηχανισμοί του συστήματος κυκλοφορίας παρέχουν καθαρισμό τριών σταδίων του υγρού γεώτρησης. Από το φρεάτιο, το διάλυμα εισέρχεται στο δονούμενο κόσκινο στο πρώτο στάδιο του χονδροειδούς καθαρισμού και συλλέγεται στη δεξαμενή καθίζησης της δεξαμενής, όπου εναποτίθεται χοντρή άμμος. Από τη δεξαμενή καθίζησης, το διάλυμα περνά στο διαμέρισμα του συστήματος κυκλοφορίας και τροφοδοτείται από μια φυγοκεντρική αντλία πολτού στον απαερωτή, εάν είναι απαραίτητο να απαερωθεί το διάλυμα, και στη συνέχεια στον διαχωριστή άμμου, όπου το δεύτερο στάδιο καθαρισμού από βράχους μέχρι Πραγματοποιείται μέγεθος 0,074-0,08 mm. Μετά από αυτό, το διάλυμα τροφοδοτείται στον αφιερωτή - το τρίτο στάδιο καθαρισμού, όπου αφαιρούνται σωματίδια πετρώματος έως 0,03 mm. Η άμμος και η λάσπη απορρίπτονται σε ένα δοχείο, από όπου τροφοδοτείται σε φυγόκεντρο για επιπλέον διαχωρισμό του διαλύματος από το βράχο. Το καθαρισμένο διάλυμα από το τρίτο στάδιο εισέρχεται στις δεξαμενές υποδοχής - τη μονάδα υποδοχής των αντλιών γεώτρησης για την τροφοδοσία του στο φρεάτιο.

Ο εξοπλισμός του συστήματος κυκλοφορίας συναρμολογείται στο εργοστάσιο στις ακόλουθες μονάδες:

μονάδα καθαρισμού διαλύματος;

ενδιάμεσο μπλοκ (ένα ή δύο).

μπλοκ λήψης.

Η βάση για τη συναρμολόγηση των μπλοκ είναι ορθογώνια δοχεία τοποθετημένα σε βάσεις έλκηθρου.

Υδραυλική πίεση αργίλου και τσιμεντοκονιών μετά τη διακοπή της κυκλοφορίας.

Εξαγορές. Οι λόγοι της εμφάνισής τους.

ΜεΗ απορρόφηση υγρών γεώτρησης ή αρμολόγησης είναι ένας τύπος επιπλοκής που εκδηλώνεται με τη διαφυγή υγρού από το φρεάτιο στον σχηματισμό βράχου. Σε αντίθεση με τη διήθηση, η απορρόφηση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι όλες οι φάσεις του υγρού εισέρχονται στο GP. Και κατά το φιλτράρισμα, μόνο λίγα. Στην πράξη, οι απώλειες ορίζονται επίσης ως η ημερήσια απώλεια υγρού γεώτρησης στον σχηματισμό σε όγκο που υπερβαίνει τη φυσική απώλεια λόγω διήθησης και μοσχευμάτων. Κάθε περιοχή έχει το δικό της πρότυπο. Συνήθως επιτρέπονται μερικά m3 την ημέρα. Οι απορροφήσεις είναι ο πιο κοινός τύπος επιπλοκών, ειδικά στην περιοχή Ural-Volga της ανατολικής και νοτιοανατολικής Σιβηρίας. Απώλειες σημειώνονται σε τμήματα στα οποία υπάρχουν συνήθως σπασμένα GP, εντοπίζονται οι μεγαλύτερες παραμορφώσεις των πετρωμάτων και η διάβρωση τους προκαλείται από τεκτονικές διεργασίες. Για παράδειγμα, στο Ταταρστάν, το 14% του ημερολογιακού χρόνου δαπανάται ετησίως για την καταπολέμηση των εξαγορών, το οποίο υπερβαίνει τον χρόνο που δαπανάται για γούνα. γεώτρηση Ως αποτέλεσμα των απωλειών, οι συνθήκες γεώτρησης φρέατος επιδεινώνονται:

1.Ο κίνδυνος να κολλήσει το εργαλείο αυξάνεται, γιατί Η ταχύτητα της ανοδικής ροής του ρευστού γεώτρησης πάνω από τη ζώνη απορρόφησης μειώνεται απότομα· εάν μεγάλα σωματίδια μοσχευμάτων δεν εισχωρήσουν στον σχηματισμό, τότε συσσωρεύονται στον κύλινδρο, προκαλώντας σύσφιξη και κόλλημα του εργαλείου. Η πιθανότητα να κολλήσει το εργαλείο από την καθίζηση της λάσπης αυξάνει ιδιαίτερα μετά τη διακοπή των αντλιών (κυκλοφορία).

2. Εντείνονται οι καταρρεύσεις του σάκου σε ασταθείς βράχους. Το GNVP μπορεί να προκύψει από ορίζοντες που περιέχουν υγρό που υπάρχουν στο τμήμα. Ο λόγος είναι η μείωση της πίεσης της στήλης του υγρού. Με την παρουσία δύο ή περισσότερων ταυτόχρονα εκτεθειμένων στρωμάτων με διαφορετικούς συντελεστές. Ka και Kp, μπορεί να συμβούν διασταυρούμενες ροές μεταξύ τους, περιπλέκοντας τις εργασίες μόνωσης και την επακόλουθη τσιμεντοποίηση του φρεατίου.

Πολύς χρόνος και υλικοί πόροι (αδρανή υλικά πλήρωσης, υλικά επίχωσης) σπαταλούνται σε μόνωση, διακοπές λειτουργίας και ατυχήματα που προκαλούν απορρόφηση.

Λόγοι εξαγορών

Ο ποιοτικός ρόλος των παραγόντων που καθορίζουν την ποσότητα της απώλειας διαλύματος στη ζώνη απώλειας μπορεί να εντοπιστεί λαμβάνοντας υπόψη τη ροή ενός ιξώδους ρευστού σε ένα κυκλικό πορώδες στρώμα ή ένα κυκλικό διάκενο. Λαμβάνουμε τον τύπο για τον υπολογισμό του ρυθμού ροής του απορροφούμενου υγρού σε έναν πορώδες κυκλικό σχηματισμό λύνοντας το σύστημα εξισώσεων:

1. Εξίσωση κίνησης (σε μορφή Darcy)

V=K/M*(dP/dr): (1) όπου V, P, r, M είναι, αντίστοιχα, ταχύτητα ροής, πίεση ρεύματος, ακτίνα σχηματισμού, ιξώδες.

2. Εξίσωση διατήρησης μάζας (συνέχεια)

V=Q/F (2) όπου Q, F=2πrh, h – αντίστοιχα, ο ρυθμός ροής απορρόφησης υγρού, η μεταβλητή περιοχή κατά μήκος της ακτίνας, το πάχος της ζώνης απορρόφησης.

3. Εξίσωση κατάστασης

ρ=const (3) λύνοντας αυτό το σύστημα εξισώσεων: 2 και 3 σε 1 παίρνουμε:

Q=(K/M)*2π rH(dP/dr)

Q= (2π HK(PΜε-Πpl))/Mln (rk/rc) (4)τύπος Dupiy

Ένας παρόμοιος τύπος Boussenesco (4) μπορεί να ληφθεί για m κυκλικές ρωγμές (σχισμές) εξίσου ανοιχτές και ίσης απόστασης μεταξύ τους.

Q= [(πδ3(Pσ-Ppl))/6Mln (rk/rc) ] *m (5)

δ- άνοιγμα (ύψος) της σχισμής.

m είναι ο αριθμός των ρωγμών (σχισμών).

Το M είναι το αποτελεσματικό ιξώδες.

Είναι σαφές ότι για να μειωθεί η κατανάλωση του απορροφούμενου υγρού σύμφωνα με τους τύπους (4) και (5), είναι απαραίτητο να αυξηθούν οι παράμετροι στους παρονομαστές και να μειωθούν στον αριθμητή.

Σύμφωνα με τις (4) και (5)

Q=£(H (ή m), Ppl, rk, Pc, rc, M, K, (ή δ)) (6)

Οι παράμετροι που περιλαμβάνονται στη συνάρτηση (6) ανάλογα με την προέλευσή τους τη στιγμή του ανοίγματος της ζώνης απορρόφησης μπορούν να χωριστούν σε 3 ομάδες.

1.ομάδα – γεωλογικές παράμετροι.

2. ομάδα – τεχνολογικές παράμετροι.

3. ομαδικό – μικτό.

Η διαίρεση αυτή είναι υπό όρους, αφού κατά τη λειτουργία, δηλ. Η τεχνολογική επίπτωση (απόσυρση υγρών, πλημμύρες κ.λπ.) στη δεξαμενή αλλάζει επίσης Ppl, rk

Απορρόφηση σε πετρώματα με κλειστά ρήγματα. Χαρακτηριστικά καμπυλών δεικτών. Υδραυλική θραύση και πρόληψή της.

Χαρακτηριστικά καμπυλών δεικτών.

Στη συνέχεια θα εξετάσουμε την ευθεία γραμμή 2.

Μια κατά προσέγγιση καμπύλη δείκτη για πετρώματα με τεχνητά ανοιγμένες κλειστές ρωγμές μπορεί να περιγραφεί με τον ακόλουθο τύπο: Рс = Рb + Рпл+ 1/А*Q+BQ2 (1)

Για πετρώματα με φυσικά ανοιχτά ρήγματα, η καμπύλη δείκτη είναι μια ειδική περίπτωση του τύπου (1)

Рс-Рл= ΔΡ=1/Α*Q=Α*ΔΡ

Έτσι, σε πετρώματα με ανοιχτά ρήγματα, η απορρόφηση θα ξεκινήσει σε οποιεσδήποτε τιμές καταστολής, και σε πετρώματα με κλειστά ρήγματα - μόνο αφού δημιουργηθεί πίεση στο φρεάτιο ίση με την υδραυλική πίεση θραύσης Рс*. Το κύριο μέτρο για την καταπολέμηση των απωλειών σε πετρώματα με κλειστά ρήγματα (άργιλος, αλάτι) είναι η πρόληψη της υδραυλικής ρωγμής.

Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των εργασιών για την εξάλειψη των εξαγορών.

Η αποτελεσματικότητα των εργασιών μόνωσης χαρακτηρίζεται από την έγχυση (Α) της ζώνης απορρόφησης, η οποία μπορεί να επιτευχθεί κατά τη διάρκεια των εργασιών μόνωσης. Εάν η προκύπτουσα έγχυση A είναι κάτω από μια ορισμένη τεχνολογικά επιτρεπτή τιμή της έγχυσης Aq, η οποία χαρακτηρίζεται για κάθε περιοχή, τότε η εργασία μόνωσης μπορεί να θεωρηθεί επιτυχημένη. Έτσι, η συνθήκη απομόνωσης μπορεί να γραφεί με τη μορφή A≤Aq (1) A=Q/Pc- P* (2) Για πετρώματα με τεχνητά ανοιγμένες ρωγμές P* = Pb+Ppl+Pp (3) όπου Pb είναι το πλευρικό πίεση του βράχου, Рр - αντοχή εφελκυσμού g.p. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, Рb και Рр = 0 για πετρώματα με φυσικές ανοιχτές ρωγμές A = Q/Pc - Рpl (4), εάν δεν επιτρέπεται η παραμικρή απορρόφηση, τότε Q = 0 και A→0,

τότε Rs<Р* (5) Для зоны с открытыми трещинами формула (5) заменяется Рс=Рпл= Рпогл (6). Если давление в скважине определяется гидростатикой Рс = ρqL то (5 и 6) в привычных обозначениях примет вид: ρо≤Кп (7) и ρо= Ка=Кп (8). На практике трудно определить давление поглощения Р* , поэтому в ряде районов, например в Татарии оценка эффективности изоляционных работ проводят не по индексу давления поглощения Кп а по дополнительной приемистости Аq. В Татарии допустимые приемистости по тех. воде принято Аq≤ 4 м3/ч*МПа. Значение Аq свое для каждого района и различных поглощаемых жидкостей. Для воды оно принимается обычно более, а при растворе с наполнителем Аq берется меньше. Согласно 2 и 4 А=f (Q; Рс) (9). Т.е все способы борьбы с поглощениями основаны на воздействии на две управляемые величины (2 и 4) , т.е. на Q и Рс.

Μέθοδοι για την καταπολέμηση των απωλειών κατά το άνοιγμα της ζώνης απώλειας.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι πρόληψης των απωλειών βασίζονται στη μείωση των πτώσεων πίεσης στο στρώμα απορρόφησης ή στην αλλαγή του a/t του φιλτραρισμένου υγρού. Εάν, αντί να μειωθεί η πτώση πίεσης κατά μήκος του σχηματισμού, το ιξώδες αυξηθεί με την προσθήκη υλικών απόφραξης, μπεντονίτη ή άλλων ουσιών, ο ρυθμός απορρόφησης θα αλλάξει σε αντίστροφη αναλογία με την αύξηση του ιξώδους, όπως προκύπτει από τον τύπο (2.86). Στην πράξη, εάν προσαρμόσετε τις παραμέτρους του διαλύματος, το ιξώδες μπορεί να αλλάξει μόνο εντός σχετικά στενών ορίων. Η αποφυγή χαμένων απωλειών μέσω της μετάβασης σε έκπλυση με διάλυμα με αυξημένο ιξώδες είναι δυνατή μόνο εάν αναπτυχθούν επιστημονικά βασισμένες απαιτήσεις για αυτά τα υγρά, λαμβάνοντας υπόψη τις ιδιαιτερότητες της ροής τους στο σχηματισμό. Η βελτίωση των μεθόδων πρόληψης των απωλειών, με βάση τη μείωση των πτώσεων πίεσης στους σχηματισμούς απορρόφησης, είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με τη σε βάθος μελέτη και ανάπτυξη μεθόδων για τη γεώτρηση φρεατίων σε ισορροπία στο σύστημα γεωτρήσεων. Το υγρό γεώτρησης, διεισδύοντας στον σχηματισμό απορρόφησης σε ένα ορισμένο βάθος και παχύνοντας στα κανάλια απορρόφησης, δημιουργεί ένα πρόσθετο εμπόδιο στην κίνηση του ρευστού γεώτρησης από τη γεώτρηση στον σχηματισμό. Η ιδιότητα ενός διαλύματος να δημιουργεί αντίσταση στην κίνηση του υγρού μέσα στο σχηματισμό χρησιμοποιείται κατά τη λήψη προληπτικών μέτρων για την αποφυγή απωλειών. Η αντοχή μιας τέτοιας αντίστασης εξαρτάται από τις δομικές και μηχανικές ιδιότητες του διαλύματος, το μέγεθος και το σχήμα των καναλιών, καθώς και από το βάθος διείσδυσης του διαλύματος στον σχηματισμό.

Για να διαμορφώσετε τις απαιτήσεις για τις ρεολογικές ιδιότητες των ρευστών γεώτρησης όταν διέρχονται από στρώματα απορρόφησης, λάβετε υπόψη τις καμπύλες (Εικ. 2.16) που αντικατοπτρίζουν την εξάρτηση της διατμητικής τάσης και του ρυθμού παραμόρφωσης de/df για ορισμένα μοντέλα μη νευτώνειου ρευστού. Η ευθεία 1 αντιστοιχεί στο μοντέλο ενός ιξωδοπλαστικού μέσου, το οποίο χαρακτηρίζεται από την τελική διατμητική τάση m0. Η καμπύλη 2 χαρακτηρίζει τη συμπεριφορά των ψευδοπλαστικών υγρών, στα οποία, με την αύξηση του ρυθμού διάτμησης, ο ρυθμός αύξησης της τάσης επιβραδύνεται και οι καμπύλες ισοπεδώνονται. Η ευθεία γραμμή 3 αντανακλά τις ρεολογικές ιδιότητες ενός παχύρρευστου ρευστού (Νευτώνεια). Η καμπύλη 4 χαρακτηρίζει τη συμπεριφορά των ιξωδοελαστικών και διασταλτικών ρευστών, στα οποία η διατμητική τάση αυξάνεται απότομα με την αύξηση του ρυθμού παραμόρφωσης. Τα ιξωδοελαστικά υγρά, ειδικότερα, περιλαμβάνουν ασθενή διαλύματα ορισμένων πολυμερών (πολυαιθυλενοξείδιο, κόμμι γκουάρ, πολυακρυλαμίδιο κ.λπ.) στο νερό, τα οποία παρουσιάζουν την ιδιότητα να μειώνουν απότομα (κατά 2-3 φορές) την υδροδυναμική αντίσταση όταν ρέουν υγρά με υψηλούς αριθμούς Reynolds (φαινόμενο Toms). Ταυτόχρονα, το ιξώδες αυτών των υγρών όταν κινούνται μέσα από κανάλια απορρόφησης θα είναι υψηλό λόγω των υψηλών ρυθμών διάτμησης στα κανάλια. Η γεώτρηση με έκπλυση με αεριζόμενα υγρά γεώτρησης είναι ένα από τα ριζικά μέτρα σε ένα σύνολο μέτρων και μεθόδων που έχουν σχεδιαστεί για την πρόληψη και την εξάλειψη των απωλειών κατά τη διάνοιξη βαθιάς γεωτρήσεων. Ο αερισμός του ρευστού γεώτρησης μειώνει την υδροστατική πίεση, διευκολύνοντας έτσι την επιστροφή του σε επαρκείς ποσότητες στην επιφάνεια και, κατά συνέπεια, τον κανονικό καθαρισμό του φρεατίου, καθώς και την επιλογή αντιπροσωπευτικών δειγμάτων βατών πετρωμάτων και υγρών σχηματισμού. Οι τεχνικοί και οικονομικοί δείκτες κατά τη γεώτρηση φρεατίων με έκπλυση από κάτω οπή με αεριζόμενο διάλυμα είναι υψηλότεροι σε σύγκριση με τους δείκτες όταν χρησιμοποιείται νερό ή άλλα υγρά έκπλυσης ως υγρό γεώτρησης. Η ποιότητα του ανοίγματος παραγωγικών σχηματισμών βελτιώνεται επίσης σημαντικά, ειδικά σε χωράφια όπου αυτοί οι σχηματισμοί έχουν ασυνήθιστα χαμηλές πιέσεις.

Ένα αποτελεσματικό μέτρο για την αποφυγή απώλειας υγρού γεώτρησης είναι η εισαγωγή πληρωτικών στο κυκλοφορούν υγρό γεώτρησης. Σκοπός της χρήσης τους είναι η δημιουργία ταμπόν σε κανάλια απορρόφησης. Αυτά τα βύσματα χρησιμεύουν ως βάση για την εναπόθεση του κέικ φίλτρου και την απομόνωση των στρωμάτων απορρόφησης. V.F. Ο Rogers πιστεύει ότι ο παράγοντας απόφραξης μπορεί να είναι σχεδόν οποιοδήποτε υλικό που αποτελείται από σωματίδια αρκετά μικρού μεγέθους που, όταν εισάγονται στο υγρό γεώτρησης, μπορούν να αντληθούν από αντλίες λάσπης. Στις ΗΠΑ, περισσότεροι από εκατό τύποι πληρωτικών και οι συνδυασμοί τους χρησιμοποιούνται για την κάλυψη των καναλιών απορρόφησης. Ξύλινα ρινίσματα ή μπαστούνια, λέπια ψαριού, σανός, απορρίμματα καουτσούκ, φύλλα γουταπέρκα, βαμβάκι, κουκούλες βαμβακιού, ίνες ζαχαροκάλαμου, καρύδια, κοκκώδη πλαστικά, περλίτης, διογκωμένη άργιλος, υφαντικές ίνες, πίσσα, μαρμαρυγία, αμίαντος, ψιλοκομμένα χρησιμοποιούνται ως σφραγιστικά χαρτί, βρύα, ψιλοκομμένη κάνναβη, νιφάδες κυτταρίνης, δέρμα, πίτουρο σιταριού, φασόλια, μπιζέλια, ρύζι, φτερά κοτόπουλου, σβώλοι από πηλό, σφουγγάρι, κοκ, πέτρα κ.λπ. Αυτά τα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωριστά και σε συνδυασμούς που κατασκευάζονται από βιομηχανία ή καταρτίζεται πριν από τη χρήση. Είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί η καταλληλότητα κάθε υλικού κλεισίματος στο εργαστήριο λόγω του άγνωστου μεγέθους των οπών που πρέπει να σφραγιστούν.

Στην ξένη πρακτική, δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στη διασφάλιση της «πυκνής» συσκευασίας των πληρωτικών. Συμμορφώνονται με τη γνώμη του Furnas, σύμφωνα με την οποία η πιο πυκνή συσκευασία των σωματιδίων πληροί την προϋπόθεση της κατανομής του μεγέθους τους σύμφωνα με το νόμο της γεωμετρικής προόδου. Κατά την εξάλειψη της απώλειας κυκλοφορίας, το μεγαλύτερο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί με ένα μέγιστο συμπιεσμένο βύσμα, ειδικά στην περίπτωση στιγμιαίας απώλειας υγρού γεώτρησης.

Με βάση τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους, τα πληρωτικά διακρίνονται σε ινώδη, ελασματοειδή και κοκκώδη. Τα ινώδη υλικά είναι φυτικής, ζωικής και ορυκτής προέλευσης. Αυτό περιλαμβάνει επίσης συνθετικά υλικά. Ο τύπος και το μέγεθος των ινών επηρεάζουν σημαντικά την ποιότητα της εργασίας. Η σταθερότητα των ινών όταν κυκλοφορούν στο υγρό διάτρησης είναι σημαντική. Τα υλικά δίνουν καλά αποτελέσματα κατά την απόφραξη στρωμάτων άμμου και χαλικιού με κόκκους διαμέτρου έως 25 mm, καθώς και κατά την απόφραξη ρωγμών σε χονδρόκοκκους (έως 3 mm) και λεπτόκοκκους (έως 0,5 mm) πετρώματα.

Τα υλικά πλάκας είναι κατάλληλα για την απόφραξη χονδροειδών στρωμάτων χαλικιού και ρωγμών μεγέθους έως 2,5 mm. Αυτά περιλαμβάνουν: σελοφάν, μαρμαρυγία, φλοιούς, σπόρους βαμβακιού κ.λπ.

Κοκκώδη υλικά: περλίτης, θρυμματισμένο καουτσούκ, κομμάτια πλαστικού, κελύφη παξιμαδιών κ.λπ. Τα περισσότερα από αυτά φράζουν αποτελεσματικά τα στρώματα χαλικιού με κόκκους διαμέτρου έως 25 mm. Ο περλίτης δίνει καλά αποτελέσματα σε χαλικοστρώσεις με διάμετρο κόκκων έως 9-12 mm. Κελύφη καρυδιάς διαστάσεων 2,5 mm ή λιγότερο φράζουν ρωγμές μεγέθους έως 3 mm και μεγαλύτερες (έως 5 mm) και θρυμματισμένες ρωγμές από καουτσούκ έως και 6 mm σε μέγεθος, π.χ. μπορούν να φράξουν 2 φορές περισσότερες ρωγμές από ό,τι όταν χρησιμοποιούνται ινώδη υλικά ή πλάκες.

Ελλείψει δεδομένων για τα μεγέθη των κόκκων και των ρωγμών του απορροφητικού ορίζοντα, χρησιμοποιούνται μείγματα ινώδους με ελασματοειδή ή κοκκώδη υλικά, σελοφάν με μαρμαρυγία, ινώδη με φολιδωτά και κοκκώδη υλικά, καθώς και κατά την ανάμειξη κοκκωδών υλικών: περλίτης με καουτσούκ ή κελύφη ξηρών καρπών. Το καλύτερο μείγμα για την εξάλειψη της απορρόφησης σε χαμηλές πιέσεις είναι ένα εξαιρετικά κολλοειδές διάλυμα αργίλου με προσθήκες ινωδών υλικών και φύλλων μαρμαρυγίας. Τα ινώδη υλικά, που εναποτίθενται στον τοίχο της γεώτρησης, σχηματίζουν ένα δίκτυο. Τα φύλλα μαρμαρυγίας ενισχύουν αυτό το δίκτυο και φράζουν μεγαλύτερα κανάλια στο βράχο, και πάνω από όλα αυτά σχηματίζεται μια λεπτή και πυκνή κρούστα αργίλου.

Εκθέσεις αερίου-νερού-πετρελαίου. Οι λόγοι τους. Σημάδια εισροής υγρών σχηματισμού. Ταξινόμηση και αναγνώριση τύπων εκδηλώσεων.

Κατά την απορρόφηση, το υγρό (ρευστό έκπλυσης ή απόφραξης) ρέει από το φρεάτιο στον σχηματισμό και κατά την ανάπτυξη, αντίθετα, από το σχηματισμό στο φρεάτιο. Λόγοι εισροής: 1) εισροή σχηματισμών που περιέχουν υγρό στο φρεάτιο από το διάτρητο βράχο. Σε αυτή την περίπτωση, η πίεση στο φρεάτιο δεν είναι απαραίτητα υψηλότερη και χαμηλότερη σε σύγκριση με τη δεξαμενή. 2) εάν η πίεση στο φρεάτιο είναι χαμηλότερη από την πίεση σχηματισμού, δηλ. υπάρχει ύφεση στον σχηματισμό, οι κύριοι λόγοι για την εμφάνιση της κατάθλιψης, δηλαδή μείωση της πίεσης στον σχηματισμό στο φρεάτιο είναι οι εξής: 1) όχι γεμίζοντας το φρεάτιο με υγρό έκπλυσης κατά την ανύψωση του εργαλείου. Απαιτείται συσκευή για αυτόματη πλήρωση στο φρεάτιο. 2) μείωση της πυκνότητας του υγρού πλυσίματος λόγω του αφρισμού του (ενανθράκωση) όταν το υγρό έρχεται σε επαφή με τον αέρα στην επιφάνεια του συστήματος υδρορροής, καθώς και λόγω της επεξεργασίας του υγρού με τασιενεργά. Απαιτείται απαέρωση (μηχανική, χημική). 3) διάνοιξη πηγαδιού σε ασυμβίβαστες συνθήκες. Υπάρχουν δύο στρώματα στο διάγραμμα. Το πρώτο στρώμα χαρακτηρίζεται από Ka1 και Kp1. για το δεύτερο Ka2 και Kn2. πρώτη στρώση πρέπει να τρυπήσει με διάλυμα ρ0,1 (μεταξύ Ka1 και Kp1), δεύτερο στρώμα ρ0,2 (Εικ.)

Είναι αδύνατο να ανοίξει το δεύτερο στρώμα με ένα διάλυμα με την πυκνότητα για το πρώτο στρώμα, καθώς θα απορροφηθεί στο δεύτερο στρώμα. 4) απότομες διακυμάνσεις της υδροδυναμικής πίεσης κατά τη διάρκεια διακοπής της αντλίας, ειδικών εργασιών και άλλων εργασιών, που επιδεινώνονται από την αύξηση της στατικής διατμητικής τάσης και την παρουσία στεγανοποιήσεων στη στήλη.

5) υποεκτιμημένη πυκνότητα της δεξαμενής που υιοθετήθηκε στον τεχνικό σχεδιασμό λόγω της κακής γνώσης της πραγματικής κατανομής της πίεσης της δεξαμενής (Ka), δηλαδή της γεωλογίας της περιοχής. Αυτοί οι λόγοι ισχύουν περισσότερο για τα εξερευνητικά πηγάδια. 6) χαμηλό επίπεδο λειτουργικής αποσαφήνισης των πιέσεων της δεξαμενής με πρόβλεψή τους κατά την εμβάθυνση του φρέατος. Μη χρήση μεθόδων για την πρόβλεψη d-εκθέτη, σ (σίγμα)-εκθέτη κ.λπ. 7) απώλεια υλικού βάρους από το υγρό γεώτρησης και μείωση της υδραυλικής πίεσης. Σημάδια εισόδου υγρού σχηματισμού είναι: 1) αύξηση της στάθμης του κυκλοφορούντος υγρού στη δεξαμενή υποδοχής της αντλίας. Χρειάζεστε ένα μετρητή στάθμης. 2) απελευθερώνεται αέριο από το διάλυμα αφήνοντας το φρεάτιο στο στόμιο και παρατηρείται βρασμός του διαλύματος. 3) μετά τη διακοπή της κυκλοφορίας, το διάλυμα συνεχίζει να ρέει έξω από το φρεάτιο (το φρεάτιο υπερχειλίζει). 4) η πίεση αυξάνεται απότομα όταν ο σχηματισμός ανοίγει ξαφνικά με υψηλή πίεση. Όταν το λάδι εισέρχεται από τους σχηματισμούς, η μεμβράνη του παραμένει στα τοιχώματα των υδρορροών ή ρέει πάνω από το διάλυμα στις υδρορροές. Όταν εισέρχεται το νερό του σχηματισμού, οι ιδιότητες του ρευστού αλλάζουν. Η πυκνότητά του συνήθως πέφτει, το ιξώδες μπορεί να μειωθεί ή μπορεί να αυξηθεί (μετά την είσοδο αλμυρού νερού). Η απώλεια νερού συνήθως αυξάνεται, το pH αλλάζει και η ηλεκτρική αντίσταση συνήθως μειώνεται.

Ταξινόμηση της εισροής υγρών. Διενεργείται σύμφωνα με την πολυπλοκότητα των μέτρων που απαιτούνται για την εξάλειψή τους. Χωρίζονται σε τρεις ομάδες: 1) εκδήλωση - μη επικίνδυνη είσοδος υγρών σχηματισμού που δεν διαταράσσουν τη διαδικασία γεώτρησης και την υιοθετημένη τεχνολογία εργασίας. 2) έκρηξη - η εισροή υγρών που μπορεί να εξαλειφθεί μόνο μέσω μιας ειδικής στοχευμένης αλλαγής στην τεχνολογία γεώτρησης χρησιμοποιώντας τα εργαλεία και τον εξοπλισμό που διατίθενται στο γεωτρύπανο. 3) σιντριβάνι - είσοδος υγρού, η εξάλειψη του οποίου απαιτεί τη χρήση πρόσθετων μέσων και εξοπλισμού (εκτός από αυτά που είναι διαθέσιμα στην εξέδρα) και που σχετίζεται με την εμφάνιση πιέσεων στο σύστημα δεξαμενής φρεατίων που απειλούν την ακεραιότητα του Καλά. , εξοπλισμός γεώτρησης και σχηματισμοί στο μη ασφαλισμένο τμήμα του φρέατος.

Εγκατάσταση τσιμεντένιων γεφυρών. Χαρακτηριστικά επιλογής σκευάσματος και παρασκευής τσιμεντοκονίας για την τοποθέτηση γεφυρών.

Μία από τις σοβαρές ποικιλίες τεχνολογίας διεργασιών τσιμέντου είναι η εγκατάσταση γεφυρών από τσιμέντο για διάφορους σκοπούς. Η βελτίωση της ποιότητας των γεφυρών από τσιμέντο και η αποτελεσματικότητα της λειτουργίας τους αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της βελτίωσης των διαδικασιών γεώτρησης, ολοκλήρωσης και λειτουργίας των γεωτρήσεων. Η ποιότητα των γεφυρών και η αντοχή τους καθορίζουν επίσης την αξιοπιστία της προστασίας του περιβάλλοντος. Ταυτόχρονα, τα δεδομένα του πεδίου δείχνουν ότι συχνά υπάρχουν περιπτώσεις τοποθέτησης γεφυρών χαμηλής αντοχής και διαρροής, πρόωρης πήξης τσιμεντοκονίας, κολλημένων σωλήνων στηλών κ.λπ. Αυτές οι επιπλοκές προκαλούνται όχι μόνο και όχι τόσο από τις ιδιότητες των υλικών αρμολόγησης που χρησιμοποιούνται, αλλά από τις ιδιαιτερότητες της ίδιας της εργασίας κατά την εγκατάσταση γεφυρών.

Σε βαθιά φρεάτια υψηλής θερμοκρασίας, κατά τις προαναφερθείσες εργασίες, συμβαίνουν αρκετά συχνά ατυχήματα λόγω έντονης πάχυνσης και πήξης μίγματος αργίλου και τσιμεντοκονιών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι γέφυρες διαπιστώνεται ότι έχουν διαρροή ή δεν είναι αρκετά ισχυρές. Η επιτυχής εγκατάσταση των γεφυρών εξαρτάται από πολλούς φυσικούς και τεχνικούς παράγοντες που καθορίζουν τον σχηματισμό της τσιμεντόπετρας, καθώς και την επαφή και «κόλλησή» της με πετρώματα και μέταλλο σωλήνων. Ως εκ τούτου, η αξιολόγηση της φέρουσας ικανότητας της γέφυρας ως μηχανικής κατασκευής και η μελέτη των συνθηκών που υπάρχουν στο φρεάτιο είναι υποχρεωτικές κατά την εκτέλεση αυτών των εργασιών.

Ο σκοπός της εγκατάστασης γεφυρών είναι η απόκτηση ενός σταθερού υδατοστεγούς στρώματος τσιμεντόλιθου ορισμένης αντοχής για μετακίνηση στον υπερκείμενο ορίζοντα, διάνοιξη νέου άξονα, ενίσχυση του ασταθούς και σπηλαίου τμήματος του φρεατίου, δοκιμή του ορίζοντα με χρήση ελεγκτή σχηματισμού, σημαντικές επισκευές και συντήρηση ή εγκατάλειψη φρεατίων.

Με βάση τη φύση των λειτουργικών φορτίων, διακρίνονται δύο κατηγορίες γεφυρών:

1) πίεση υγρού ή αερίου και 2) φόρτιση από το βάρος του εργαλείου κατά τη διάνοιξη της δεύτερης οπής, τη χρήση ελεγκτή σχηματισμού ή σε άλλες περιπτώσεις (οι γέφυρες αυτής της κατηγορίας πρέπει, εκτός από τη στεγανότητα αερίου-νερού, έχουν πολύ υψηλή μηχανική αντοχή).

Η ανάλυση των δεδομένων πεδίου δείχνει ότι οι γέφυρες μπορούν να υπόκεινται σε πιέσεις έως και 85 MPa, αξονικά φορτία έως 2100 kN και διατμητικές τάσεις έως και 30 MPa ανά 1 m μήκους γέφυρας. Τέτοια σημαντικά φορτία προκύπτουν κατά τη δοκιμή φρεατίων με τη βοήθεια δοκιμαστών σχηματισμού και κατά τη διάρκεια άλλων τύπων εργασιών.

Η φέρουσα ικανότητα των γεφυρών από τσιμέντο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το ύψος τους, την παρουσία (ή την απουσία) και την κατάσταση υπολειμμάτων λασπωτού ή υγρού γεώτρησης στη στήλη. Κατά την αφαίρεση του χαλαρού μέρους του πήλινου κέικ, η διατμητική τάση είναι 0,15-0,2 MPa. Σε αυτή την περίπτωση, ακόμη και όταν υπάρχουν μέγιστα φορτία, αρκεί ένα ύψος γέφυρας 18-25 m. Η παρουσία στρώματος λάσπης διάτρησης (πηλό) πάχους 1-2 mm στα τοιχώματα της στήλης οδηγεί σε μείωση της διατμητικής τάσης και αύξηση του απαιτούμενου ύψους στα 180-250 μ. Από αυτή την άποψη το ύψος της γέφυρας θα πρέπει να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο Nm ≥ Ho – Qm/pDc [τm] (1) όπου H0 είναι το βάθος εγκατάστασης του κάτω μέρους της γέφυρας? Το QM είναι το αξονικό φορτίο στη γέφυρα που προκαλείται από την πτώση πίεσης και την εκφόρτωση της σειράς σωλήνων ή του ελεγκτή σχηματισμού. Dс - διάμετρος πηγαδιού. [τm] είναι η ειδική φέρουσα ικανότητα της γέφυρας, οι τιμές της οποίας καθορίζονται τόσο από τις συγκολλητικές ιδιότητες του υλικού επίχωσης όσο και από τη μέθοδο τοποθέτησης της γέφυρας. Η στεγανότητα της γέφυρας εξαρτάται επίσης από το ύψος της και την κατάσταση της επιφάνειας επαφής, καθώς η πίεση στην οποία εμφανίζεται το νερό είναι ευθέως ανάλογη με το μήκος και αντιστρόφως ανάλογη με το πάχος του φλοιού. Εάν υπάρχει πήλινο κέικ με διατμητική τάση 6,8-4,6 MPa και πάχος 3-12 mm μεταξύ του περιβλήματος και της τσιμεντόλιθου, η κλίση πίεσης διαρροής νερού είναι 1,8 και 0,6 MPa ανά 1 m, αντίστοιχα. ενός κέικ, η διάσπαση του νερού συμβαίνει σε κλίση πίεσης μεγαλύτερη από 7,0 MPa ανά 1 m.

Κατά συνέπεια, η στεγανότητα της γέφυρας εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες και τον τρόπο εγκατάστασής της. Από αυτή την άποψη, το ύψος της τσιμεντένιας γέφυρας θα πρέπει επίσης να καθοριστεί από την έκφραση

Nm ≥ Αλλά – Рм/[∆р] (2) όπου Рм είναι η μέγιστη τιμή της διαφοράς πίεσης που επενεργεί στη γέφυρα κατά τη λειτουργία της. [∆р] - επιτρεπτή κλίση πίεσης διαρροής υγρού κατά μήκος της ζώνης επαφής της γέφυρας με το τοίχωμα του φρεατίου. Αυτή η τιμή καθορίζεται επίσης κυρίως ανάλογα με τη μέθοδο εγκατάστασης της γέφυρας και τα υλικά επίχωσης που χρησιμοποιούνται. Από τις τιμές του ύψους των τσιμεντένιων γεφυρών που καθορίζονται από τους τύπους (1) και (2), επιλέγεται η μεγαλύτερη.

Η εγκατάσταση μιας γέφυρας έχει πολλά κοινά με τη διαδικασία της τσιμεντοποίησης στηλών και έχει χαρακτηριστικά που συνοψίζονται στα εξής:

1) χρησιμοποιείται μικρή ποσότητα υλικών τσιμέντου.

2) το κάτω μέρος των σωλήνων πλήρωσης δεν είναι εξοπλισμένο με τίποτα, δεν έχει τοποθετηθεί δακτύλιος διακοπής.

3) δεν χρησιμοποιούνται ελαστικά βύσματα διαχωρισμού.

4) σε πολλές περιπτώσεις, πραγματοποιείται αντίστροφη πλύση φρεατίων για να «κοπεί» η οροφή της γέφυρας.

5) η γέφυρα δεν περιορίζεται από τίποτα από κάτω και μπορεί να εξαπλωθεί υπό την επίδραση της διαφοράς στις πυκνότητες του τσιμέντου και των υγρών γεώτρησης.

Η εγκατάσταση μιας γέφυρας είναι μια απλή λειτουργία σε έννοια και μέθοδο υλοποίησης, η οποία σε βαθιά φρεάτια περιπλέκεται σημαντικά από παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η πίεση, οι εισβολές αερίου και πετρελαίου κ.λπ. Το μήκος, η διάμετρος και η διαμόρφωση των σωλήνων πλήρωσης, οι ρεολογικές ιδιότητες του τσιμέντου και των ρευστών γεώτρησης, είναι επίσης σημαντικά, η καθαριότητα του φρεατίου και οι τρόποι κίνησης των καθοδικών και ανοδικών ροών. Η εγκατάσταση μιας γέφυρας στο μη σκελετό τμήμα του φρεατίου επηρεάζεται σημαντικά από τη σπηλαιώδη φύση του φρεατίου.

Οι τσιμεντογέφυρες πρέπει να είναι αρκετά ισχυρές. Η πρακτική δείχνει ότι εάν, κατά τη διάρκεια της δοκιμής αντοχής, η γέφυρα δεν καταρρεύσει όταν τοποθετηθεί ένα συγκεκριμένο αξονικό φορτίο 3,0-6,0 MPa και ταυτόχρονη έκπλυση, τότε οι ιδιότητες αντοχής της ικανοποιούν τις συνθήκες τόσο της διάτρησης ενός νέου άξονα όσο και της φόρτισης από το βάρος μιας σειράς σωλήνων ή ενός δοκιμαστή σχηματισμού.

Κατά την εγκατάσταση γεφυρών για διάτρηση νέου άξονα, υπόκεινται σε πρόσθετη απαίτηση ύψους. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αντοχή του άνω μέρους (H1) της γέφυρας πρέπει να εξασφαλίζει τη δυνατότητα διάτρησης ενός νέου άξονα με αποδεκτή ένταση καμπυλότητας και το κάτω μέρος (H0) - αξιόπιστη απομόνωση του παλιού άξονα. Nm=H1+No = (2Dс* Rc)0,5+ No(3)

όπου Rc είναι η ακτίνα καμπυλότητας του κορμού.

Η ανάλυση των διαθέσιμων δεδομένων δείχνει ότι η απόκτηση αξιόπιστων γεφυρών σε βαθιά πηγάδια εξαρτάται από ένα σύμπλεγμα παραγόντων που δρουν ταυτόχρονα, οι οποίοι μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες.

Η πρώτη ομάδα είναι φυσικοί παράγοντες: θερμοκρασία, πίεση και γεωλογικές συνθήκες (κοιλιότητα, ρωγμές, δράση επιθετικών νερών, εκπομπές νερού και αερίων και απορρόφηση).

Η δεύτερη ομάδα είναι τεχνολογικοί παράγοντες: η ταχύτητα ροής του τσιμέντου και των υγρών γεώτρησης στους σωλήνες και τον δακτυλιοειδές χώρο, οι ρεολογικές ιδιότητες των διαλυμάτων, η χημική και ορυκτολογική σύνθεση του τσιμεντοειδούς υλικού, οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες της τσιμεντοκονίας και πέτρα, το φαινόμενο συστολής του τσιμέντου φρεατίου, η συμπιεστότητα του ρευστού γεώτρησης, η ετερογένεια των πυκνοτήτων, η πήξη του ρευστού γεώτρησης όταν αναμιγνύεται με τσιμέντο (σχηματισμός πάστες υψηλού ιξώδους), το μέγεθος του δακτυλιοειδούς κενού και η εκκεντρότητα της θέσης του σωλήνες στο φρεάτιο, ο χρόνος επαφής του ρυθμιστικού υγρού και του διαλύματος τσιμέντου με το κέικ λάσπης.

Η τρίτη ομάδα είναι υποκειμενικοί παράγοντες: η χρήση υλικών τσιμέντου που είναι απαράδεκτα για τις δεδομένες συνθήκες. εσφαλμένη επιλογή της σύνθεσης του διαλύματος στο εργαστήριο. ανεπαρκής προετοιμασία του φρεατίου και χρήση υγρού γεώτρησης με υψηλές τιμές ιξώδους, ιξώδους και απώλειας υγρού. σφάλματα στον προσδιορισμό της ποσότητας του ρευστού μετατόπισης, της θέσης του εργαλείου έκχυσης, της δοσολογίας των αντιδραστηρίων για την ανάμειξη του πολτού τσιμέντου στο φρεάτιο. η χρήση ανεπαρκούς αριθμού μονάδων τσιμέντου· χρήση ανεπαρκούς ποσότητας τσιμέντου. χαμηλός βαθμός οργάνωσης της διαδικασίας εγκατάστασης της γέφυρας.

Η αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης συμβάλλει στην έντονη επιτάχυνση όλων των χημικών αντιδράσεων, προκαλώντας ταχεία πάχυνση (απώλεια αντλησιμότητας) και πήξη διαλυμάτων αρμολόγησης, τα οποία, μετά από βραχυπρόθεσμες στάσεις στην κυκλοφορία, μερικές φορές είναι αδύνατο να προωθηθούν.

Μέχρι τώρα, η κύρια μέθοδος εγκατάστασης γεφυρών τσιμέντου ήταν η άντληση τσιμεντοπολτού σε ένα φρεάτιο σε ένα σχεδιασμένο διάστημα βάθους κατά μήκος μιας σειράς σωλήνα που χαμηλώνει στο επίπεδο του κάτω επιπέδου της γέφυρας και στη συνέχεια ανύψωση αυτής της στήλης πάνω από τη ζώνη τσιμέντου. Κατά κανόνα, η εργασία πραγματοποιείται χωρίς διαχωριστικά βύσματα και μέσα ελέγχου της κίνησής τους. Η διαδικασία ελέγχεται από τον όγκο του ρευστού εκτόπισης, που υπολογίζεται από την κατάσταση ίσων επιπέδων κονίας τσιμέντου στη σειρά του σωλήνα και στον δακτυλιοειδές χώρο, και ο όγκος του πολτού τσιμέντου λαμβάνεται ίσος με τον όγκο του φρεατίου στο διάστημα εγκατάστασης της γέφυρας . Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου είναι χαμηλή.

Πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να σημειωθεί ότι τα τσιμεντοειδή υλικά που χρησιμοποιούνται για τη τσιμεντοποίηση χορδών περιβλήματος είναι κατάλληλα για την τοποθέτηση ανθεκτικών και αεροστεγών γεφυρών. Η κακή εγκατάσταση γεφυρών ή η απουσία τους, η πρόωρη πήξη του διαλύματος συνδετικού υλικού και άλλοι παράγοντες οφείλονται σε κάποιο βαθμό σε λανθασμένη επιλογή της σύνθεσης του διαλύματος συνδετικού σύμφωνα με το χρονικό πλαίσιο πάχυνσης (πήξης) ή σε αποκλίσεις από τη συνταγή που έχει επιλεγεί στο εργαστήριο που κατασκευάστηκαν κατά την παρασκευή του διαλύματος συνδετικού.

Έχει διαπιστωθεί ότι για να μειωθεί η πιθανότητα επιπλοκών, ο χρόνος πήξης και σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, ο χρόνος πήξης πρέπει να υπερβαίνει τη διάρκεια των εργασιών εγκατάστασης της γέφυρας κατά τουλάχιστον 25%. Σε ορισμένες περιπτώσεις, κατά την επιλογή συνταγών για διαλύματα συνδετικού υλικού, δεν λαμβάνονται υπόψη οι ιδιαιτερότητες των εργασιών εγκατάστασης γέφυρας, οι οποίες συνίστανται στη διακοπή της κυκλοφορίας για την ανύψωση της στήλης του σωλήνα πλήρωσης και τη σφράγιση του στόματος.

Σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών και πιέσεων, η αντίσταση στη διάτμηση της τσιμεντοκονίας, ακόμη και μετά από βραχυπρόθεσμες στάσεις (10-20 λεπτά) της κυκλοφορίας, μπορεί να αυξηθεί απότομα. Επομένως, η κυκλοφορία δεν μπορεί να αποκατασταθεί και στις περισσότερες περιπτώσεις η στήλη των σωλήνων πλήρωσης κολλάει. Ως αποτέλεσμα, κατά την επιλογή μιας σύνθεσης τσιμεντοκονίας, είναι απαραίτητο να μελετηθεί η δυναμική της πάχυνσής της χρησιμοποιώντας ένα συνιστόμετρο (CC) χρησιμοποιώντας ένα πρόγραμμα που προσομοιώνει τη διαδικασία εγκατάστασης μιας γέφυρας. Ο χρόνος πήξης της τσιμεντοκονίας Τζαγκ αντιστοιχεί στην κατάσταση

Tzag>T1+T2+T3+1,5(T4+T5+T6)+1,2T7 όπου T1, T2, T3 είναι ο χρόνος που δαπανάται, αντίστοιχα, για την προετοιμασία, την άντληση και την ώθηση της τσιμεντοκονίας στο φρεάτιο. T4, T5, T6 - χρόνος που δαπανάται για την ανύψωση της στήλης των σωλήνων πλήρωσης στο σημείο κοπής της γέφυρας, τη στεγανοποίηση του στομίου και την εκτέλεση προπαρασκευαστικών εργασιών για την κοπή της γέφυρας. Tt είναι ο χρόνος που απαιτείται για την κοπή της γέφυρας.

Σύμφωνα με παρόμοιο πρόγραμμα, είναι απαραίτητο να μελετηθούν μίγματα τσιμεντοπολτού με υγρό διάτρησης σε αναλογία 3:1, 1:1 και 1:3 κατά την τοποθέτηση τσιμεντογέφυρων σε φρεάτια με υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Η επιτυχία της εγκατάστασης μιας τσιμεντογέφυρας εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ακριβή τήρηση της συνταγής που επιλέχθηκε στο εργαστήριο κατά την προετοιμασία της τσιμεντοκονίας. Οι κύριες προϋποθέσεις εδώ είναι η διατήρηση της επιλεγμένης περιεκτικότητας σε χημικά αντιδραστήρια και η αναλογία υγρού ανάμιξης και νερού-τσιμέντου. Για να ληφθεί ο πιο ομοιογενής πολτός τσιμέντου, θα πρέπει να παρασκευαστεί χρησιμοποιώντας μια δεξαμενή καθίζησης.

Επιπλοκές και ατυχήματα κατά τη γεώτρηση γεωτρήσεων πετρελαίου και φυσικού αερίου σε συνθήκες μόνιμου παγετού και μέτρα για την αποτροπή τους .

Κατά τη διάτρηση σε διαστήματα μόνιμου παγετού, ως αποτέλεσμα της συνδυασμένης φυσικοχημικής πρόσκρουσης και της διάβρωσης στα τοιχώματα του φρεατίου, οι αποθέσεις αμμώδους αργίλου που τσιμεντώνονται από πάγο καταστρέφονται και ξεπλένονται εύκολα από τη ροή του υγρού γεώτρησης. Αυτό οδηγεί σε έντονο σχηματισμό σπηλαίων και συναφείς κατολισθήσεις και κατολισθήσεις βράχων.

Οι βράχοι με χαμηλή περιεκτικότητα σε πάγο και τα ασθενώς συμπιεσμένα πετρώματα καταστρέφονται πιο έντονα. Η θερμοχωρητικότητα τέτοιων πετρωμάτων είναι χαμηλή, και ως εκ τούτου η καταστροφή τους συμβαίνει πολύ πιο γρήγορα από τα πετρώματα με υψηλή περιεκτικότητα σε πάγο.

Μεταξύ των παγωμένων πετρωμάτων υπάρχουν ενδιάμεσα στρώματα αποψυγμένων πετρωμάτων, πολλά από τα οποία είναι επιρρεπή στην απορρόφηση του υγρού γεώτρησης σε πιέσεις που υπερβαίνουν ελαφρώς την υδροστατική πίεση της στήλης νερού στο πηγάδι. Η απώλεια σε τέτοιους σχηματισμούς μπορεί να είναι πολύ έντονη και απαιτεί ειδικά μέτρα για την πρόληψη ή την εξάλειψή τους.

Στα τμήματα μόνιμου παγετού, τα πετρώματα του Τεταρτογενούς είναι συνήθως τα πιο ασταθή στην περιοχή από 0 - 200 μ. Με την παραδοσιακή τεχνολογία διάτρησης, ο πραγματικός όγκος του κορμού σε αυτά μπορεί να υπερβεί τον ονομαστικό όγκο κατά 3 - 4 φορές. Ως αποτέλεσμα σοβαρών κοιλοτήτων. που συνοδεύεται από εμφάνιση προεξοχών, ολίσθηση λάσπης και πτώσεις βράχων, οι αγωγοί σε πολλά φρεάτια δεν κατέβηκαν στο προβλεπόμενο βάθος.

Ως αποτέλεσμα της καταστροφής του μόνιμου παγετού, σε ορισμένες περιπτώσεις, παρατηρήθηκε καθίζηση του αγωγού και της κατεύθυνσης και μερικές φορές σχηματίστηκαν ολόκληροι κρατήρες γύρω από το πηγάδι, εμποδίζοντας τις εργασίες γεώτρησης.

Στη ζώνη του μόνιμου παγετού, είναι δύσκολο να εξασφαλιστεί η τσιμεντοποίηση και η στερέωση της κάννης λόγω της δημιουργίας στάσιμων ζωνών ρευστού γεώτρησης σε μεγάλα σπήλαια, από όπου δεν μπορεί να μετατοπιστεί από τσιμεντοπολτό. Η τσιμέντωση είναι συχνά μονόπλευρη και ο δακτύλιος τσιμέντου δεν είναι συνεχής. Αυτό δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για ενδιάμεσες ροές και σχηματισμό γρύπων, που προκαλούν κατάρρευση στηλών κατά την αντίστροφη κατάψυξη πετρωμάτων στην περίπτωση μακροχρόνιων «ενδιάμεσων στρωμάτων» του φρέατος.

Οι διαδικασίες καταστροφής του μόνιμου παγετού είναι αρκετά περίπλοκες και ελάχιστα μελετημένες. 1 Το υγρό γεώτρησης που κυκλοφορεί στο φρεάτιο θερμο- και υδροδυναμικά αλληλεπιδρά τόσο με πέτρες όσο και με πάγο, και αυτή η αλληλεπίδραση μπορεί να ενισχυθεί σημαντικά με φυσικοχημικές διεργασίες (για παράδειγμα, διάλυση), οι οποίες δεν σταματούν ακόμη και σε θερμοκρασίες κάτω από το μηδέν.

Προς το παρόν, η παρουσία οσμωτικών διεργασιών στο βράχο του συστήματος (πάγος) - κρούστα στο τοίχωμα του φρεατίου - υγρό έκπλυσης στο φρεάτιο μπορεί να θεωρηθεί αποδεδειγμένη. Αυτές οι διεργασίες είναι αυθόρμητες και κατευθύνονται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κλίση του δυναμικού (θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση), δηλ. προσπαθούν να εξισώσουν συγκεντρώσεις, θερμοκρασίες, πιέσεις. Ο ρόλος ενός ημιπερατού χωρίσματος μπορεί να εκτελεστεί τόσο από το κέικ φίλτρου όσο και από το στρώμα αγώνα κοντά στο πηγάδι του ίδιου του βράχου. Και εκτός από τον πάγο ως ουσία τσιμέντου, το κατεψυγμένο πέτρωμα μπορεί να περιέχει μη παγωμένο νερό πόρων με διάφορους βαθμούς μεταλλοποίησης. Η ποσότητα του μη παγωμένου νερού στο MMG1 εξαρτάται από τη θερμοκρασία, τη σύνθεση του υλικού, την αλατότητα και μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας τον εμπειρικό τύπο

w = aT~ σι .

1pa = 0,2618 + 0,55191nS;

1p(- σι)= 0,3711 + 0,264 S:

S είναι η ειδική επιφάνεια του βράχου. m a / p G - θερμοκρασία βράχου, "C.

Λόγω της παρουσίας υγρού γεώτρησης έκπλυσης στο ανοιχτό πηγάδι και στο υγρό μόνιμου παγωμένου πόρων με ορισμένο βαθμό ανοργανοποίησης, λαμβάνει χώρα μια διαδικασία αυθόρμητης εξισορρόπησης των συγκεντρώσεων ιωδίου υπό την επίδραση της οσμωτικής πίεσης. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να προκληθεί καταστροφή παγωμένων πετρωμάτων. Εάν το υγρό γεώτρησης έχει αυξημένη συγκέντρωση κάποιου διαλυμένου άλατος σε σύγκριση με το νερό πόρων, τότε οι μετασχηματισμοί φάσης που σχετίζονται με τη μείωση της θερμοκρασίας τήξης του πάγου θα ξεκινήσουν στη διεπιφάνεια πάγου-υγρού, δηλ. θα ξεκινήσει η διαδικασία της καταστροφής του. Και δεδομένου ότι η σταθερότητα του τοιχώματος του φρέατος εξαρτάται κυρίως από τον πάγο, ως τσιμεντοποιητική ουσία για το βράχο, τότε υπό αυτές τις συνθήκες θα χαθεί η σταθερότητα του μόνιμου παγετού που μπαλώνει το τοίχωμα του φρεατίου, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει σχισμές, καταρρεύσεις, σχηματισμό κοιλοτήτων και βύσματα λάσπης, προσγειώσεις και σφίξιμο κατά τη διάρκεια των εργασιών ανύψωσης, διακοπή των χορδών περιβλήματος που κατεβαίνουν στο φρεάτιο, απορρόφηση των διαλυμάτων έκπλυσης και τσιμέντου γεώτρησης.

Εάν ο βαθμός ανοργανοποίησης του ρευστού γεώτρησης και του νερού πόρων του μόνιμου παγωμένου παγετού είναι ο ίδιος, τότε το σύστημα πετρωμάτων θα βρίσκεται σε ισοτονική ισορροπία και η καταστροφή του μόνιμου παγωτού υπό φυσικοχημική επίδραση είναι απίθανη.

Καθώς ο βαθμός αλατότητας του παράγοντα έκπλυσης αυξάνεται, δημιουργούνται συνθήκες υπό τις οποίες το νερό πόρων με λιγότερη αλατότητα θα μετακινηθεί από το βράχο στο πηγάδι. Λόγω της απώλειας του ακινητοποιημένου νερού, η μηχανική αντοχή του πάγου θα μειωθεί, ο πάγος μπορεί να καταρρεύσει, γεγονός που θα οδηγήσει στο σχηματισμό ενός σπηλαίου στη γεώτρηση του γεωτρύπανου. Αυτή η διαδικασία εντείνεται από τη διαβρωτική επίδραση του κυκλοφορούντος παράγοντα έκπλυσης.

Η καταστροφή του πάγου από αλμυρό υγρό πλύσης έχει σημειωθεί στις εργασίες πολλών ερευνητών. Πειράματα που έγιναν στο Ινστιτούτο Μεταλλείων του Λένινγκραντ έδειξαν ότι με την αύξηση της συγκέντρωσης αλατιού στο υγρό που πλένει τον πάγο, η καταστροφή του πάγου εντείνεται. Ετσι. Όταν το νερό που κυκλοφορούσε περιείχε 23 και 100 kg/m NaCl, η ένταση της καταστροφής του πάγου σε θερμοκρασία μείον 1 °C ήταν 0,0163 και 0,0882 kg/h, αντίστοιχα.

Η διαδικασία της καταστροφής του πάγου επηρεάζεται επίσης από τη διάρκεια της έκθεσης στο αλμυρό υγρό πλύσης.Έτσι, όταν ο πάγος εκτίθεται σε διάλυμα NaCl 3%, η απώλεια βάρους ενός δείγματος πάγου με θερμοκρασία μείον 1 °C θα είναι: μετά από 0,5 h 0,62 p μετά 1,0 h 0,96 g: μετά από 1,5 h 1,96 g.

Καθώς η ζώνη κοντά στο φρεάτιο του μόνιμου παγετού λιώνει, απελευθερώνεται μέρος του χώρου του λαγούμι του, στο οποίο μπορεί επίσης να φιλτραριστεί το υγρό έκπλυσης ή το μέσο διασποράς του. Αυτή η διαδικασία μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι ένας άλλος φυσικός και χημικός παράγοντας που συμβάλλει στην καταστροφή του μόνιμου παγετού. Μπορεί να συνοδεύεται από οσμωτική ροή ρευστού από φρεάτια στο βράχο, εάν η συγκέντρωση κάποιου διαλυτού άλατος στο υγρό μόνιμου παγετού είναι μεγαλύτερη από ότι στο ρευστό. γεμίζοντας το πηγάδι.

Επομένως, προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί ο αρνητικός αντίκτυπος των φυσικών και χημικών διεργασιών στην κατάσταση της γεώτρησης ενός φρεατίου που έχει διατρηθεί σε μόνιμο πάγο, είναι απαραίτητο, πρώτα απ 'όλα, να εξασφαλιστεί μια συγκέντρωση ισορροπίας των συστατικών της λάσπης γεώτρησης και του ρευστού πόρων σε μόνιμο πάγο στον τοίχο του πηγαδιού.

Δυστυχώς, αυτή η απαίτηση δεν είναι πάντα εφικτή στην πράξη. Ως εκ τούτου, συχνά καταφεύγουν στην προστασία του παγωμένου πάγου από τις φυσικοχημικές επιδράσεις του ρευστού γεώτρησης με μεμβράνες παχύρρευστων υγρών, που καλύπτουν όχι μόνο την επιφάνεια πάγου που εκτίθεται από το φρεάτιο, αλλά και τον χώρο πόρων εν μέρει δίπλα στο φρεάτιο. σπάζοντας έτσι την άμεση επαφή του μεταλλοποιημένου υγρού με τον πάγο.

Όπως επισημαίνουν οι AV Maramzin και AA Ryazanov, κατά τη μετάβαση από την έκπλυση φρεατίων με θαλασσινό νερό στην έκπλυση με ένα πιο παχύρρευστο διάλυμα αργίλου, η ένταση της καταστροφής του πάγου μειώθηκε κατά 3,5 - 4 φορές με την ίδια συγκέντρωση NaCl σε αυτά. Μειώθηκε ακόμη περισσότερο όταν το υγρό γεώτρησης υποβλήθηκε σε επεξεργασία με προστατευτικά κολλοειδή (CMC, SSB) Επιβεβαιώθηκε επίσης ο θετικός ρόλος των προσθέτων στο υγρό γεώτρησης, της υψηλής κολλοειδούς σκόνης μπεντονίτη αργίλου και του υπάνη.

Έτσι, για να αποφευχθεί ο σχηματισμός σπηλαίων, η καταστροφή της ζώνης του φρεατίου, οι κατολισθήσεις και οι κατολισθήσεις κατά τη διάνοιξη γεωτρήσεων σε μόνιμο πάγο. Το υγρό γεώτρησης πρέπει να πληροί τις ακόλουθες βασικές απαιτήσεις:

έχουν χαμηλό ρυθμό φιλτραρίσματος:

έχουν την ικανότητα να δημιουργούν ένα πυκνό, αδιαπέραστο φιλμ στην επιφάνεια του πάγου σε μόνιμο πάγο:

έχουν χαμηλή ικανότητα διάβρωσης. έχουν χαμηλή ειδική θερμοχωρητικότητα.

σχηματίστε ένα διήθημα που δεν δημιουργεί αληθινά διαλύματα με το υγρό βράχου.

να είναι υδρόφοβο στην επιφάνεια του πάγου.