ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการขุดเจาะน้ำมันและบ่อก๊าซ วิธีการเจาะบ่อเพื่อผลิตไฮโดรคาร์บอน (น้ำมันและก๊าซ) การขุดเจาะและน้ำมัน

ซัฟโกรอดนี อีวาน อเล็กซานโดรวิช

นักศึกษาชั้นปีที่ 2 ภาควิชาเครื่องกล พิเศษ “การขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซ” วิทยาลัยสารพัดช่าง Astrakhan State เมือง Astrakhan

อีเมล:

คุซเนตโซว่า มาริน่า อิวานอฟนา

อาจารย์สาขาวิชาพิเศษ วิทยาลัยสารพัดช่างแห่งรัฐ Astrakhan Astrakhan

อีเมล:

การแนะนำ.ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษยชาติสกัดน้ำมัน ในตอนแรกใช้วิธีการดั้งเดิม: การใช้บ่อ เก็บน้ำมันจากพื้นผิวอ่างเก็บน้ำ การแปรรูปหินปูนหรือหินทรายที่แช่ในน้ำมัน ในปีพ.ศ. 2402 การขุดเจาะบ่อน้ำมันด้วยเครื่องจักรปรากฏขึ้นในรัฐเพนซิลเวเนียของสหรัฐอเมริกา และในเวลาเดียวกันก็เริ่มการขุดเจาะบ่อน้ำมันในรัสเซีย ในปี พ.ศ. 2407 และ พ.ศ. 2409 มีการขุดเจาะหลุมแรกในคูบานด้วยอัตราการไหล 190 ตัน/วัน

ในตอนแรก บ่อน้ำมันถูกเจาะโดยใช้วิธีแบบแท่งหมุนแบบแมนนวล แต่ในไม่ช้า พวกเขาก็เปลี่ยนมาเจาะโดยใช้วิธีแบบตอกด้วยแท่งแบบแมนนวล วิธีช็อตร็อดแพร่หลายในแหล่งน้ำมันของอาเซอร์ไบจาน การเปลี่ยนจากวิธีการแบบแมนนวลไปเป็นการเจาะหลุมด้วยกลไกทำให้เกิดความจำเป็นในการใช้เครื่องจักรในการขุดเจาะ ซึ่งมีส่วนสำคัญในการพัฒนาโดยวิศวกรเหมืองแร่ชาวรัสเซีย G.D. Romanovsky และ S.G. วอจสลาฟ. ในปี พ.ศ. 2444 เป็นครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาที่มีการใช้การเจาะแบบหมุนด้วยการล้างด้านล่างด้วยการไหลของของเหลวที่หมุนเวียน (โดยใช้ของเหลวในการขุดเจาะ) และการยกหินที่เจาะด้วยการไหลของน้ำที่หมุนเวียนถูกคิดค้นโดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส โฟแวลล์ ย้อนกลับไปในปี 1848 นับจากนี้เป็นต้นไป ช่วงเวลาของการพัฒนาและปรับปรุงวิธีการเจาะแบบหมุนก็เริ่มขึ้น ในปี 1902 หลุมแรกที่มีความลึก 345 ม. ถูกเจาะในรัสเซียโดยใช้วิธีโรตารีในภูมิภาคกรอซนี

วันนี้สหรัฐอเมริกาครองตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรมน้ำมันมีการขุดเจาะ 2 ล้านบ่อต่อปีหนึ่งในสี่ของทั้งหมดมีประสิทธิผลจนถึงขณะนี้รัสเซียครองอันดับสองเท่านั้น ในรัสเซียและต่างประเทศมีการใช้สิ่งต่อไปนี้: การขุดเจาะด้วยตนเอง (การสกัดน้ำ); เครื่องกล; การเจาะแกนหมุนแบบควบคุม (ระบบการขุดเจาะที่ปลอดภัยที่พัฒนาขึ้นในอังกฤษ); เทคโนโลยีการขุดเจาะวัตถุระเบิด ความร้อน; เคมีกายภาพ ประกายไฟฟ้า และวิธีอื่นๆ นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ สำหรับการขุดเจาะหลุม ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา Colorado Mining Institute ได้พัฒนาเทคโนโลยีการขุดเจาะด้วยเลเซอร์โดยใช้หินที่กำลังลุกไหม้

เทคโนโลยีการขุดเจาะวิธีการเจาะเชิงกลเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด โดยใช้วิธีการเจาะแบบเพอร์คัชชัน แบบหมุน และแบบเพอร์คัชชัน-แบบหมุน ด้วยวิธีการเจาะกระแทก หินจะถูกทำลายเนื่องจากการกระแทกจากเครื่องมือตัดหินที่ด้านล่างของบ่อ การทำลายหินเนื่องจากการหมุนของเครื่องมือตัดหิน (สิ่ว, เม็ดมะยม) ที่กดลงไปที่ด้านล่างเรียกว่าวิธีการเจาะแบบหมุน

เมื่อขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซในรัสเซียจะใช้วิธีการขุดเจาะแบบหมุนเท่านั้น เมื่อใช้วิธีการเจาะแบบหมุน หลุมจะถูกเจาะด้วยดอกสว่านที่หมุนได้ ในขณะที่อนุภาคหินที่เจาะในระหว่างกระบวนการเจาะจะถูกลำเลียงไปยังพื้นผิวโดยกระแสของเหลวจากการขุดเจาะหรืออากาศหรือก๊าซที่หมุนเวียนอย่างต่อเนื่องที่ถูกฉีดเข้าไปในหลุม การเจาะแบบหมุนแบ่งออกเป็นการเจาะแบบหมุนและการเจาะแบบเทอร์โบ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเครื่องยนต์ ในการเจาะแบบหมุน โรเตเตอร์จะอยู่บนพื้นผิว ทำให้ดอกสว่านหมุนที่ด้านล่างโดยใช้สายท่อเจาะ โดยมีความเร็วในการหมุนอยู่ที่ 20-200 รอบต่อนาที เมื่อเจาะด้วยมอเตอร์ดาวน์โฮล (สว่านเทอร์โบ สว่านสกรู หรือสว่านไฟฟ้า) แรงบิดจะถูกส่งจากมอเตอร์ดาวน์โฮลที่ติดตั้งอยู่เหนือดอกสว่าน

กระบวนการขุดเจาะประกอบด้วยการดำเนินการหลักดังต่อไปนี้: การลดท่อเจาะลงเล็กน้อยลงในบ่อไปที่ด้านล่าง และยกท่อเจาะโดยใช้บิตที่ใช้ไปจากบ่อ และใช้งานบิตที่ด้านล่าง นั่นคือ การทำลายหินเจาะ การดำเนินการเหล่านี้จะถูกขัดจังหวะเป็นระยะโดยการวางท่อลดระดับลงในบ่อน้ำ เพื่อป้องกันผนังจากการพังทลาย และแยกขอบเขตน้ำมัน (ก๊าซ) และน้ำออกจากกัน ในเวลาเดียวกันในระหว่างกระบวนการเจาะหลุมจะมีการดำเนินการเสริมจำนวนหนึ่ง: การสุ่มตัวอย่างหลัก, การเตรียมของเหลวสำหรับการขุดเจาะ (ของเหลวในการขุด), การตัดไม้, การวัดความโค้ง, การพัฒนาหลุมเพื่อทำให้เกิดการไหลเข้าของน้ำมัน (ก๊าซ ) ลงในบ่อน้ำ ฯลฯ

รูปที่ 1 แสดงแผนภาพเทคโนโลยีของแท่นขุดเจาะ

รูปที่ 1 แผนผังของแท่นขุดเจาะสำหรับการขุดเจาะแบบหมุน: 1 - เชือกเดินทาง; 2 - บล็อกการเดินทาง; 3 - หอคอย; 4 - ตะขอ; 5 - ท่อเจาะ; 6 - ท่อนำ; 7 - รางน้ำ; 8 - ปั๊มโคลน; 9 - มอเตอร์ปั๊ม; 10 - ท่อปั๊ม; 11 - ถังรับ (ความจุ); 12 - ข้อต่อเจาะ; 13 - ท่อเจาะ; 14 - มอเตอร์ดาวน์โฮลไฮดรอลิก 15 - สิ่ว; 16 - โรเตอร์; 17 - กว้าน; 18 - มอเตอร์กว้านและโรเตอร์; 19 - หมุนได้

แท่นขุดเจาะคือชุดของเครื่องจักรและกลไกที่ออกแบบมาสำหรับการขุดเจาะและรักษาความปลอดภัยของหลุม กระบวนการเจาะจะมาพร้อมกับการลดและยกสายสว่านขึ้น รวมถึงการรักษาน้ำหนักไว้ เพื่อลดภาระบนเชือกและลดกำลังเครื่องยนต์ จึงมีการใช้อุปกรณ์ยกซึ่งประกอบด้วยหอคอย งานเจาะ และระบบเคลื่อนที่ ระบบเคลื่อนที่ประกอบด้วยส่วนที่คงที่ของบล็อกเม็ดมะยมที่ติดตั้งที่ด้านบนของหลังคาหอคอย และส่วนที่เคลื่อนไหวได้ของบล็อกเคลื่อนที่ เชือกสำหรับเดินทาง ตะขอ และสลิง ระบบการเคลื่อนที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบหมุนของดรัมกว้านให้เป็นการเคลื่อนที่แบบแปลนของตะขอ ปั้นจั่นเจาะได้รับการออกแบบสำหรับการยกและลดระดับของสายเจาะและปลอกเข้าไปในบ่อ เช่นเดียวกับการยึดสายสว่านที่แขวนไว้ระหว่างการขุดเจาะและให้อาหารอย่างสม่ำเสมอ และวางระบบเคลื่อนที่ ท่อเจาะ และส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ในนั้น การดำเนินการยกจะดำเนินการโดยใช้เครื่องกว้านเจาะ งานดึงประกอบด้วยฐานที่เพลากว้านได้รับการแก้ไขและเชื่อมต่อกันด้วยเกียร์ เพลาทั้งหมดเชื่อมต่อกับกระปุกเกียร์ และกระปุกเกียร์จะเชื่อมต่อกับเครื่องยนต์ตามลำดับ

อุปกรณ์ขุดเจาะดิน ได้แก่ สะพานรับที่ออกแบบมาเพื่อวางท่อเจาะและเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ เครื่องมือ วัสดุ และอะไหล่ไปตามนั้น ระบบอุปกรณ์สำหรับทำความสะอาดน้ำยาชะล้างจากหินเจาะ และโครงสร้างเสริมจำนวนหนึ่ง

สายสว่านเชื่อมต่อดอกสว่าน (เครื่องมือตัดหิน) เข้ากับอุปกรณ์พื้นผิว เช่น แท่นขุดเจาะ ท่อด้านบนของสายสว่านเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสและสามารถเป็นแบบหกเหลี่ยมหรือแบบร่องได้ ท่อขับผ่านรูในโต๊ะโรเตอร์ โรเตอร์วางอยู่ตรงกลางปั้นจั่นขนาดใหญ่ ท่อนำเชื่อมต่อที่ปลายด้านบนเข้ากับแกนหมุนที่ออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าสายสว่านที่แขวนอยู่บนตะขอหมุนได้ และจ่ายของเหลวชะล้างผ่านท่อนั้น ส่วนล่างของตัวหมุนเชื่อมต่อกับเคลลี่และสามารถหมุนได้ด้วยสายสว่าน ด้านบนของตัวหมุนจะอยู่นิ่งเสมอ

ลองพิจารณาถึงเทคโนโลยีของกระบวนการขุดเจาะ (รูปที่ 1) ท่ออ่อน 5 เชื่อมต่อกับรูของส่วนที่อยู่กับที่ของตัวหมุน 19 ซึ่งน้ำยาล้างจะถูกสูบเข้าไปในบ่อโดยใช้ปั๊มเจาะ 8 น้ำยาล้างจะไหลไปตามความยาวทั้งหมดของสายเจาะ 13 และเข้าสู่ไฮดรอลิก มอเตอร์ downhole 14 ซึ่งทำให้เพลามอเตอร์หมุนจากนั้นของเหลวก็เข้าสู่บิต 15 ออกมาจากรูของบิตของเหลวจะล้างด้านล่างหยิบอนุภาคของหินที่เจาะขึ้นมาและเพิ่มขึ้นพร้อมกับพวกมัน ขึ้นไปผ่านช่องว่างวงแหวนระหว่างผนังของบ่อและท่อเจาะ และมุ่งตรงไปยังทางเข้าปั๊ม ที่พื้นผิวของเหลวเจาะจะถูกทำความสะอาดจากหินเจาะโดยใช้อุปกรณ์พิเศษหลังจากนั้นจะถูกป้อนเข้าไปในบ่ออีกครั้ง

กระบวนการทางเทคโนโลยีของการขุดเจาะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับของเหลวในการขุดเจาะซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะทางธรณีวิทยาของสนามนั้นเตรียมโดยใช้น้ำเป็นหลักโดยใช้น้ำมันโดยใช้ตัวแทนก๊าซหรืออากาศ

บทสรุป.จากที่กล่าวมาข้างต้นเป็นที่ชัดเจนว่าเทคโนโลยีสำหรับพฤติกรรมของกระบวนการขุดเจาะนั้นแตกต่างกัน แต่ต้องเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับเงื่อนไขที่กำหนด (ความลึกของบ่อ หินที่ประกอบขึ้น ความดัน ฯลฯ) จะต้องเลือกตามทางธรณีวิทยาและ สภาพภูมิอากาศ เนื่องจากลักษณะการปฏิบัติงานเพิ่มเติมของบ่อน้ำ กล่าวคือ อัตราการไหลและความสามารถในการผลิต ขึ้นอยู่กับการเปิดขอบเขตการผลิตที่มีคุณภาพสูงในสนาม

บรรณานุกรม:

1. Vadetsky Yu.V. การขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซ: หนังสือเรียนสำหรับผู้เริ่มต้น ศาสตราจารย์ การศึกษา. อ.: ศูนย์การพิมพ์ "Academy", 2546 - 352 หน้า ISB#5-7695-1119-2.

2. Vadetsky Yu.V. คู่มือผู้เจาะ: หนังสือเรียน. คู่มือสำหรับผู้เริ่มต้น ศาสตราจารย์ การศึกษา. อ.: ศูนย์การพิมพ์ "Academy", 2551 - 416 หน้า ISB#978-5-7695-2836-1.

การเจาะเป็นผลกระทบของอุปกรณ์พิเศษบนชั้นดินซึ่งเป็นผลมาจากการที่บ่อน้ำถูกสร้างขึ้นในพื้นดินซึ่งทรัพยากรอันมีค่าจะถูกดึงออกมา กระบวนการขุดเจาะบ่อน้ำมันดำเนินการในทิศทางการทำงานที่แตกต่างกันซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดินหรือการก่อตัวของหิน: อาจเป็นแนวนอนแนวตั้งหรือแนวเอียงก็ได้

ผลจากการทำงานทำให้เกิดช่องว่างทรงกระบอกในรูปแบบของลำต้นตรงหรือดีในพื้นดิน เส้นผ่านศูนย์กลางอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ แต่จะน้อยกว่าพารามิเตอร์ความยาวเสมอ จุดเริ่มต้นของบ่อตั้งอยู่บนผิวดิน ผนังเรียกว่าลำต้นและก้นบ่อเรียกว่าด้านล่าง

เป้าหมายหลัก

หากสามารถใช้อุปกรณ์ขนาดกลางและเบาสำหรับบ่อน้ำได้ เฉพาะอุปกรณ์หนักเท่านั้นที่สามารถเจาะบ่อน้ำมันได้ กระบวนการเจาะสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์พิเศษเท่านั้น

กระบวนการนี้แบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• จัดส่งอุปกรณ์ไปยังสถานที่ที่จะดำเนินงาน
• การขุดเจาะเหมืองจริง กระบวนการนี้ประกอบด้วยงานหลายอย่าง โดยงานหนึ่งคือการทำให้ปล่องหินลึกขึ้น ซึ่งเกิดขึ้นโดยการล้างเป็นประจำและการทำลายหินเพิ่มเติม
• เพื่อป้องกันไม่ให้หลุมเจาะถูกทำลายและอุดตัน ชั้นหินจึงแข็งแรงขึ้น เพื่อจุดประสงค์นี้จะมีการวางคอลัมน์พิเศษของท่อที่เชื่อมต่อถึงกันในพื้นที่ ช่องว่างระหว่างท่อกับหินได้รับการแก้ไขด้วยปูนซีเมนต์งานนี้เรียกว่าการเสียบ
• งานสุดท้ายคือความเชี่ยวชาญ หินชั้นสุดท้ายถูกเปิดออก มีบริเวณก้นหลุมเกิดขึ้น เหมืองมีรูพรุนและของเหลวถูกระบายออก

การเตรียมสถานที่

ในการจัดระเบียบกระบวนการขุดเจาะบ่อน้ำมันจำเป็นต้องดำเนินการขั้นตอนการเตรียมการด้วย หากการพัฒนาในพื้นที่ป่าไม้ นอกเหนือจากการกรอกเอกสารพื้นฐานแล้ว ยังจำเป็นต้องได้รับความยินยอมในการทำงานจากวิสาหกิจป่าไม้อีกด้วย การเตรียมไซต์ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1. ตัดต้นไม้บนเว็บไซต์
2. การแบ่งโซนออกเป็นส่วนต่าง ๆ ของที่ดิน
3. จัดทำแผนการทำงาน
4. การสร้างนิคมเพื่อเป็นที่อยู่อาศัยของแรงงาน
5. การเตรียมฐานรากสำหรับสถานีเจาะ
6. ดำเนินการทำเครื่องหมายที่ไซต์งาน
7. การสร้างฐานรากสำหรับการติดตั้งถังในคลังสินค้าด้วยวัสดุไวไฟ
8. การจัดคลังสินค้า การส่งมอบ และการแก้จุดบกพร่องของอุปกรณ์

หลังจากนี้จำเป็นต้องเริ่มเตรียมอุปกรณ์สำหรับการขุดบ่อน้ำมันโดยตรง ขั้นตอนนี้รวมถึงกระบวนการต่อไปนี้:

• การติดตั้งและการทดสอบอุปกรณ์
• สายไฟสำหรับแหล่งจ่ายไฟ
• การติดตั้งฐานและองค์ประกอบเสริมสำหรับหอคอย
• การติดตั้งหอคอยและยกให้สูงตามที่ต้องการ
• การดีบักอุปกรณ์ทั้งหมด

เมื่ออุปกรณ์ขุดเจาะบ่อน้ำมันพร้อมสำหรับการใช้งานจำเป็นต้องขอข้อสรุปจากคณะกรรมการพิเศษว่าอุปกรณ์อยู่ในสภาพดีและพร้อมสำหรับการทำงานและบุคลากรมีความรู้เพียงพอเกี่ยวกับกฎความปลอดภัยสำหรับการผลิตประเภทนี้ เมื่อตรวจสอบจะมีการชี้แจงว่าอุปกรณ์ให้แสงสว่างมีการออกแบบที่ถูกต้องหรือไม่ (ต้องมีปลอกป้องกันการระเบิด) และไม่ว่าจะติดตั้งไฟส่องสว่างที่มีแรงดันไฟฟ้า 12V ตามแนวความลึกของเพลาหรือไม่ หมายเหตุเกี่ยวกับประสิทธิภาพและความปลอดภัยจะต้องนำมาพิจารณาล่วงหน้า

ก่อนเริ่มงานเจาะบ่อต้องขุดบ่อ นำท่อมาเสริมเพลาเจาะ เล็กน้อย อุปกรณ์พิเศษเล็กๆ น้อยๆ สำหรับงานเสริม ท่อปลอก เครื่องมือวัดระหว่างเจาะ จัดหาน้ำประปา และแก้ปัญหาอื่นๆ ปัญหา.

ไซต์ขุดเจาะประกอบด้วยที่พักสำหรับคนงาน สถานที่ทางเทคนิค อาคารห้องปฏิบัติการสำหรับวิเคราะห์ตัวอย่างดินและผลลัพธ์ที่ได้รับ โกดังสำหรับอุปกรณ์และเครื่องมือทำงานขนาดเล็ก ตลอดจนการดูแลทางการแพทย์และอุปกรณ์ความปลอดภัย

คุณสมบัติของการขุดบ่อน้ำมัน

หลังการติดตั้ง กระบวนการเตรียมระบบการเดินทางใหม่จะเริ่มต้นขึ้น: ในระหว่างงานนี้ มีการติดตั้งอุปกรณ์ และทดสอบเครื่องมือทางกลขนาดเล็ก การติดตั้งเสากระโดงเป็นการเปิดกระบวนการเจาะดิน ทิศทางไม่ควรเบี่ยงเบนไปจากศูนย์กลางแกนของหอคอย

หลังจากจัดตำแหน่งเสร็จสิ้นแล้วจะมีการสร้างบ่อน้ำตามทิศทาง: กระบวนการนี้หมายถึงการติดตั้งท่อเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับลำตัวและเติมส่วนเริ่มต้นด้วยปูนซีเมนต์ หลังจากกำหนดทิศทางแล้ว การจัดตำแหน่งระหว่างทาวเวอร์กับแกนโรเตอร์จะถูกปรับอีกครั้ง

การเจาะหลุมจะดำเนินการที่กึ่งกลางของลำตัวและในระหว่างการทำงานจะทำปลอกโดยใช้ท่อ เมื่อเจาะรูจะใช้สว่านเทอร์โบเพื่อปรับความเร็วในการหมุนจำเป็นต้องยึดด้วยเชือกซึ่งยึดไว้กับหอคอยและอีกส่วนหนึ่งยึดไว้ทางกายภาพ

สองสามวันก่อนการเปิดตัวแท่นขุดเจาะ เมื่อขั้นตอนการเตรียมการผ่านไป การประชุมจะจัดขึ้นโดยมีสมาชิกของฝ่ายบริหารเข้าร่วม ได้แก่ นักเทคโนโลยี นักธรณีวิทยา วิศวกร ผู้เจาะ ประเด็นที่หารือในที่ประชุมมีดังต่อไปนี้:

• แผนผังของชั้นหินในแหล่งน้ำมัน: ชั้นดินเหนียว ชั้นหินทรายพร้อมตัวพาน้ำ ชั้นคราบน้ำมัน
• คุณสมบัติการออกแบบของบ่อน้ำ
• องค์ประกอบของหิน ณ จุดวิจัยและพัฒนา
• คำนึงถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นและปัจจัยที่ซับซ้อนที่อาจเกิดขึ้นเมื่อเจาะบ่อน้ำมันในบางกรณี
• การทบทวนและวิเคราะห์แผนที่มาตรฐาน
• การพิจารณาประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการเดินสายไฟที่ปราศจากปัญหา

เอกสารและอุปกรณ์: ข้อกำหนดพื้นฐาน

กระบวนการขุดเจาะบ่อน้ำมันสามารถเริ่มได้หลังจากเสร็จสิ้นเอกสารจำนวนหนึ่งแล้วเท่านั้น ซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

• ขออนุญาตเริ่มดำเนินการสถานที่ขุดเจาะ
• แผนที่มาตรฐาน
• วารสารการขุดเจาะของเหลว
• วารสารการประกันความปลอดภัยในการทำงาน.
• การบัญชีการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล
• บันทึกการเปลี่ยนแปลง

ไปยังอุปกรณ์เครื่องจักรกลหลักและวัสดุสิ้นเปลืองที่ใช้ในกระบวนการเจาะบ่อน้ำ ประเภทต่อไปนี้ได้แก่:

• อุปกรณ์ในการปูนซีเมนต์มอร์ต้านั่นเอง
• อุปกรณ์ความปลอดภัย
• กลไกการบันทึก
• แปรรูปน้ำ
• รีเอเจนต์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ
• น้ำสำหรับดื่ม.
• ท่อสำหรับปลอกและการเจาะจริง
• เบาะเฮลิคอปเตอร์.

ประเภทดี

ในกระบวนการเจาะบ่อน้ำมันจะมีการสร้างเพลาขึ้นในหินซึ่งตรวจสอบว่ามีน้ำมันหรือก๊าซอยู่หรือไม่โดยการเจาะเพลาซึ่งจะช่วยกระตุ้นการไหลเข้าของสารที่ต้องการจากพื้นที่การผลิต หลังจากนั้น อุปกรณ์ขุดเจาะจะถูกรื้อออก ปิดผนึกบ่อเพื่อระบุวันที่เริ่มต้นและสิ้นสุดของการขุดเจาะ จากนั้นจึงนำขยะออกและกำจัดชิ้นส่วนโลหะ

ที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการเส้นผ่านศูนย์กลางลำตัวจะสูงถึง 90 ซม. และในตอนท้ายก็แทบจะไม่ถึง 16.5 ซม. ในระหว่างการทำงาน การก่อสร้างบ่อน้ำนั้นทำได้หลายขั้นตอน:

1. การทำให้ก้นบ่อลึกขึ้นซึ่งใช้อุปกรณ์ขุดเจาะ: มันบดขยี้หิน
2. กำจัดเศษซากออกจากเหมือง
3. ยึดลำตัวด้วยท่อและซีเมนต์
4. งานในระหว่างที่มีการตรวจสอบข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นและระบุตำแหน่งการผลิตของน้ำมัน
5. ความลึกและการประสานของมัน

บ่ออาจมีความลึกแตกต่างกันไปและแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• ขนาดเล็ก (สูงถึง 1,500 เมตร)
• ปานกลาง (สูงถึง 4,500 เมตร)
• ลึก (สูงถึง 6,000 เมตร)
• ลึกมาก (มากกว่า 6,000 เมตร)

การเจาะบ่อน้ำเกี่ยวข้องกับการบดหินแข็งด้วยสิ่ว ชิ้นส่วนที่ได้จะถูกลบออกโดยการล้างด้วยสารละลายพิเศษ ความลึกของเหมืองจะมากขึ้นเมื่อพื้นที่ใบหน้าทั้งหมดถูกทำลาย

ปัญหาระหว่างการขุดเจาะน้ำมัน

ขณะเจาะบ่อ คุณอาจประสบปัญหาทางเทคนิคหลายประการซึ่งจะทำให้การทำงานช้าลงหรือแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ซึ่งรวมถึงปรากฏการณ์ต่อไปนี้:

• ทำลายลำต้นพังทลายลง
• ปล่อยของเหลวลงดินเพื่อชะล้าง (เอาส่วนของหินออก)
• สภาวะฉุกเฉินของอุปกรณ์หรือเหมือง
• ข้อผิดพลาดในการเจาะถัง

บ่อยครั้งที่การพังทลายของกำแพงเกิดขึ้นเนื่องจากหินมีโครงสร้างที่ไม่มั่นคง สัญญาณของการพังทลายคือแรงดันที่เพิ่มขึ้น ความหนืดของของเหลวที่ใช้ในการชะล้างเพิ่มมากขึ้น รวมถึงจำนวนชิ้นส่วนของหินที่ขึ้นสู่ผิวน้ำเพิ่มขึ้น

การดูดซึมของเหลวส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นเมื่อการก่อตัวพื้นฐานดูดซับสารละลายได้อย่างสมบูรณ์ ระบบที่มีรูพรุนหรือความสามารถในการดูดซับในระดับสูงมีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้

ในระหว่างกระบวนการเจาะบ่อน้ำ กระสุนปืนซึ่งเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกาจะไปถึงด้านล่างและกลับขึ้นมา การเจาะบ่อน้ำไปถึงชั้นหินซึ่งมีความลึกถึง 1.5 เมตร เพื่อป้องกันไม่ให้บ่อน้ำถูกชะล้างออกไป ท่อจะถูกจุ่มไว้ที่จุดเริ่มต้น ซึ่งยังทำหน้าที่เป็นวิธีการในการขนน้ำยาชะล้างลงสู่ร่องลึกโดยตรง

ดอกสว่านและแกนหมุนสามารถหมุนได้ด้วยความเร็วและความถี่ที่แตกต่างกัน ตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับประเภทของหินที่ต้องเจาะและขนาดของเม็ดมะยมที่จะขึ้นรูป ความเร็วจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุม ซึ่งจะควบคุมระดับการรับน้ำหนักของดอกสว่านที่ใช้สำหรับการเจาะ ในระหว่างการทำงานจะสร้างแรงกดดันที่จำเป็นซึ่งเกิดขึ้นบนผนังของใบหน้าและใบมีดของกระสุนปืนเอง

การออกแบบการขุดเจาะอย่างดี

ก่อนที่จะเริ่มกระบวนการสร้างบ่อน้ำมันจะมีการร่างโครงการในรูปแบบของภาพวาดซึ่งสรุปประเด็นต่อไปนี้:

• คุณสมบัติของหินที่ค้นพบ (ความต้านทานต่อการถูกทำลาย ความกระด้าง ระดับปริมาณน้ำ)
• ความลึกของบ่อน้ำ มุมเอียง
• เส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาที่ส่วนท้าย: นี่เป็นสิ่งสำคัญในการกำหนดขอบเขตที่ความแข็งของหินจะได้รับผลกระทบจากความแข็งของหิน
• วิธีการเจาะบ่อน้ำ

การออกแบบบ่อน้ำมันต้องเริ่มต้นด้วยการกำหนดความลึก เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายของเพลา ตลอดจนระดับของการเจาะและคุณลักษณะการออกแบบ การวิเคราะห์ทางธรณีวิทยาช่วยให้เราสามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของบ่อน้ำ

วิธีการเจาะ

กระบวนการสร้างบ่อเพื่อผลิตน้ำมันสามารถทำได้หลายวิธี:

• วิธีช็อกเชือก
• ทำงานโดยใช้กลไกแบบหมุน
• การเจาะบ่อโดยใช้มอเตอร์แบบดาวน์โฮล
• การขุดเจาะประเภทกังหัน
• การเจาะบ่อน้ำโดยใช้มอเตอร์สกรู
• การเจาะบ่อน้ำโดยใช้สว่านไฟฟ้า

วิธีแรกเป็นหนึ่งในวิธีที่เป็นที่รู้จักและพิสูจน์แล้วมากที่สุด และในกรณีนี้ เพลาจะถูกเจาะด้วยสิ่วซึ่งจะดำเนินการในช่วงเวลาหนึ่ง การตีเกิดขึ้นจากอิทธิพลของน้ำหนักของสิ่วและแท่งถ่วงน้ำหนัก การยกอุปกรณ์เกิดขึ้นเนื่องจากบาลานเซอร์ของอุปกรณ์ขุดเจาะ

การทำงานกับอุปกรณ์โรตารี่จะขึ้นอยู่กับการหมุนของกลไกโดยใช้โรเตอร์ ซึ่งวางอยู่ที่หัวหลุมเจาะผ่านท่อเจาะที่ทำหน้าที่ของเพลา การเจาะหลุมขนาดเล็กทำได้โดยการมีส่วนร่วมของมอเตอร์แกนหมุนในกระบวนการ ไดรฟ์โรตารีเชื่อมต่อกับคาร์ดานและเครื่องกว้าน: อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณควบคุมความเร็วของเพลาหมุนได้

การเจาะด้วยกังหันทำได้โดยส่งแรงบิดหมุนไปยังคอลัมน์จากมอเตอร์ วิธีการเดียวกันนี้ทำให้คุณสามารถถ่ายโอนพลังงานไฮดรอลิกได้ ด้วยวิธีนี้ ช่องจ่ายพลังงานเพียงช่องเดียวเท่านั้นที่ทำงานที่ระดับก่อนใบหน้า

สว่านเทอร์โบเป็นกลไกพิเศษที่แปลงพลังงานไฮดรอลิกในแรงดันสารละลายให้เป็นพลังงานกล ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการหมุน

กระบวนการเจาะบ่อน้ำมันประกอบด้วยการยกเสาขึ้นและยกขึ้นลงในเพลาพร้อมกับยึดให้แขวนไว้ คอลัมน์เป็นโครงสร้างสำเร็จรูปที่ทำจากท่อที่เชื่อมต่อกันโดยใช้ระบบล็อคแบบพิเศษ ภารกิจหลักคือการถ่ายโอนพลังงานประเภทต่างๆ ไปยังบิต ด้วยวิธีนี้การเคลื่อนไหวจะดำเนินการซึ่งนำไปสู่ความลึกและการพัฒนาของบ่อน้ำ

การขุดเจาะบ่อน้ำมันหรือบ่อก๊าซเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน และในบางกรณีอาจเป็นกระบวนการที่เป็นอันตราย การขุดเจาะบ่อน้ำมันหรือบ่อก๊าซสามารถทำได้สำเร็จก็ต่อเมื่อมีการปฏิบัติตามกฎและข้อบังคับบางประการอย่างเคร่งครัด การขุดเจาะบ่อน้ำใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้แก่ ศึกษาโครงสร้างเปลือกโลก การค้นหาและสำรวจน้ำมัน ก๊าซ น้ำ และแร่ธาตุแข็ง ตลอดจนในการก่อสร้างถนนเพื่อศึกษาดิน เป็นต้น ในกรณีนี้เมื่อ การค้นหาน้ำมันและก๊าซ การขุดเจาะลึกจะดำเนินการซึ่งเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและตามกฎแล้วต้องใช้แรงงานเข้มข้นสำหรับผู้ที่ทำการขุดเจาะ ต้องใช้วัสดุและทรัพยากรทางเทคนิคจำนวนมาก รวมถึงเครื่องมือ วัสดุ อุปกรณ์และการติดตั้งพิเศษ

ในสถานที่หลายแห่งในประเทศของเรา การขุดเจาะน้ำมันและก๊าซดำเนินการในสภาพทางธรณีวิทยาและภูมิอากาศที่ยากลำบาก โดยบรรลุขอบเขตการผลิตที่ระดับความลึกต่ำกว่า 3 กม. และมักจะอยู่ที่ 4-5 กม.

ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ การขุดเจาะที่ระดับความลึกมาก รวมถึงใต้ชั้นที่มีเกลือ รวมถึงในพื้นที่ที่เข้าถึงยากของทุ่งทุนดราที่มีชั้นดินเยือกแข็งถาวรและไทกา แน่นอนว่าต้องใช้ผู้เจาะในสภาพที่ทันสมัยเพื่อดำเนินงานทุกประเภทที่เกี่ยวข้องกับ ขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซลึก โดยมีความรับผิดชอบพิเศษและมีคุณสมบัติสูง มิฉะนั้นในระหว่างการเจาะหลุมอาจเกิดภาวะแทรกซ้อนต่าง ๆ ที่อาจส่งผลเสียต่อผู้คนและสิ่งแวดล้อม ดังนั้นแนวทางการปฏิบัติหน้าที่อย่างรอบคอบและมีความรับผิดชอบสำหรับสมาชิกลูกเรือแต่ละคนจึงเป็นหลักการสำคัญของการทำงานที่ไร้ปัญหาสำหรับผู้เจาะในกระบวนการขุดเจาะบ่อลึกสำหรับน้ำมันและก๊าซ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทีมงานขุดเจาะจำนวนหนึ่งเริ่มต้นการพัฒนาพื้นที่ที่ไม่มีคนอาศัยและเข้าถึงยาก รวมถึงไซบีเรียตะวันตก ใช้วิธีการหมุนเวียน เช่น ทีมขุดเจาะจะเดินทางไปยังสถานที่ขุดเจาะบ่อในช่วงเวลาสั้นๆ โดยอาศัยอยู่ในสภาพแคมป์ จากนั้นพวกเขาก็กลับไปยังองค์กรขุดเจาะที่อยู่นิ่ง

การเจาะบ่อน้ำลึกนั้นดำเนินการโดยการทำลายหินด้วยกลไกโดยใช้เครื่องยนต์พิเศษ การเจาะเชิงกลมีสองประเภท: แบบกระแทกและแบบหมุน การเจาะกระแทกหรือที่เรียกว่าการเจาะเชือกกระทบมีดังต่อไปนี้ เราแขวนเชือกไว้เล็กน้อยซึ่งจะหย่อนลงบนใบหน้าเป็นระยะ ๆ และทำลายหิน เชือกตั้งอยู่บนดรัมของแท่นขุดเจาะและสามารถลดและยกขึ้นได้โดยใช้อุปกรณ์ต่างๆ

หินที่ถูกทำลายที่ใบหน้าเรียกว่าการตัดจะถูกเอาออกเป็นระยะ ในการดำเนินการนี้ ให้ยกเครื่องมือขุดเจาะขึ้นแล้วลดตัว Bailer ลง (ถังที่มีวาล์วอยู่ด้านล่าง) เมื่อแช่ถังเก็บน้ำไว้ วาล์วจะเปิดขึ้นและจะเต็มไปด้วยส่วนผสมของการก่อตัวหรือของเหลวที่เติมเข้าไปและหินเจาะ เมื่อถังเก็บน้ำเพิ่มขึ้น วาล์วจะปิดลง อันเป็นผลมาจากการลดและยกผู้ค้ำประกันซ้ำแล้วซ้ำอีก ด้านล่างของบ่อจะถูกเคลียร์ และการเจาะบ่อจะดำเนินต่อไปอีกครั้ง

ในวิธีการเจาะแบบเพอร์คัชชั่น ตามกฎแล้ว จะไม่มีการใช้ของเหลวในการเจาะ แต่เพื่อที่จะรักษาเพลาที่เจาะไว้ ฉันจึงหุ้มบ่อน้ำ นั่นคือ การลดปลอกที่ประกอบด้วยท่อโลหะที่เชื่อมต่อผ่านเกลียวหรือการเชื่อม เมื่อบ่อมีความลึกมากขึ้น ท่อจะถูกเลื่อนไปที่ด้านล่างและขยายออกโดยขยายท่ออีกท่อหนึ่ง หากไม่สามารถเลื่อนปลอกลงได้ ปลอกอันที่สองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าจะถูกลดระดับลงด้านใน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เจาะบ่อน้ำด้วยสิ่วและขยายคอลัมน์ออก สามารถลดคอลัมน์ถัดไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงได้จนกว่าจะถึงความลึกของการออกแบบ

ประสิทธิผลของวิธีการเจาะกระแทกขึ้นอยู่กับการเลือกดอกสว่านสำหรับเจาะหินโดยเฉพาะ น้ำหนักของเครื่องมือเจาะ จำนวนแรงกระแทกของดอกสว่านที่ด้านล่าง และเหตุผลอื่นๆ

วิธีการเจาะกระแทกใช้เครื่องจักรที่มีน้ำหนักเบา (มากถึง 20 ตัน) ทำให้ง่ายต่อการขนส่งเพื่อเจาะบ่อน้ำตื้นที่อยู่ห่างไกลจากพื้นที่ที่มีประชากรอาศัยอยู่

แต่เมื่อเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซจะไม่ใช้วิธีการเคาะ การขุดเจาะน้ำมันและก๊าซดำเนินการโดยใช้วิธีการเจาะแบบหมุน

การเจาะแบบโรตารีจะดำเนินการโดยอาศัยแรงกระแทกของโหลดและแรงบิดบนดอกสว่านพร้อมกัน วิธีการเจาะนี้ดำเนินการโดยใช้โรเตอร์หรือมอเตอร์แบบดาวน์โฮล: สว่านเทอร์โบหรือสว่านไฟฟ้า

ในระหว่างการเจาะแบบหมุน กำลังจากเครื่องยนต์จะถูกส่งไปยังโรเตอร์ ซึ่งเป็นกลไกการหมุนที่ติดตั้งอยู่เหนือหลุมผลิตที่อยู่ตรงกลางของหอคอย โรเตอร์จะหมุนสายสว่านของท่อด้วยดอกสว่าน

เมื่อเจาะด้วยมอเตอร์แบบดาวน์โฮล ดอกสว่านจะถูกขันเข้ากับเพลา และสายสว่านจะถูกขันเข้ากับตัวเรือนมอเตอร์ เมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน เพลาและดอกสว่านจะหมุน แต่สายสว่านไม่หมุน ด้วยเหตุนี้ ในระหว่างการเจาะแบบหมุน ดอกสว่านจะลึกเข้าไปในหินในขณะที่สายสว่านเคลื่อนที่ไปตามแกนของหลุม และเมื่อทำการเจาะด้วยมอเตอร์แบบดาวน์โฮล สตริงสว่านจะไม่หมุน

ด้วยวิธีการเจาะแบบหมุน บ่อจะถูกล้างด้วยน้ำหรือสารละลายดินเหนียวตลอดเวลาที่ดอกสว่านทำงานที่ด้านล่าง ของเหลวชะล้างจะถูกฉีดเข้าไปในบ่อน้ำและนำหินที่เจาะขึ้นสู่พื้นผิวลงในภาชนะพิเศษ (รางน้ำ) จากนั้นทำความสะอาดด้วยกลไกการทำความสะอาดและเข้าสู่ถังรับของปั๊มเจาะอีกครั้งและสูบเข้าไปในบ่อน้ำ

ท่อเจาะจะถูกยกขึ้นเพื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ และคลายเกลียวออกเป็นส่วนที่เรียกว่าเทียน เทียนจะถูกวางไว้บนตะเกียงของหอคอยบนเชิงเทียนด้วย จากนั้นสายสว่านจะถูกหย่อนลงในบ่อในลำดับย้อนกลับ

มอเตอร์แบบเจาะลึกประกอบด้วย: สว่านเทอร์โบและสว่านไฟฟ้า การหมุนของเพลาเทอร์โบดริลล์เกิดขึ้นเนื่องจากการแปลงพลังงานไฮดรอลิกของการไหลของของเหลวชะล้างไปตามสายสว่านที่เข้าสู่เทอร์โบดริลล์ให้เป็นพลังงานกลของเทอร์โบดริลล์ ซึ่งบิตเชื่อมต่ออย่างแน่นหนา

เมื่อเจาะด้วยสว่านไฟฟ้า พลังงานจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ผ่านสายเคเบิล ซึ่งส่วนต่างๆ จะถูกเสริมความแข็งแรงไว้ที่ศูนย์กลางภายในสายสว่าน

วิธีการเจาะแบบหมุนต่างๆ มีคุณสมบัติเฉพาะของโหมดการเจาะ โหมดการเจาะมีลักษณะเฉพาะของลูกค้าการเจาะที่ซับซ้อน ได้แก่: ความเร็วในการเจาะ โหลดที่ก้นหลุม ความถี่ในการหมุนบิต การใช้ของเหลวในการชะล้าง ฯลฯ

โหมดการเจาะที่เหมาะสมที่สุดนั้นเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นการผสมผสานระหว่างพารามิเตอร์การเจาะซึ่งให้ผลลัพธ์สูงสุด นั่นคือ ด้วยต้นทุนวัสดุและเงินที่ค่อนข้างต่ำ ทำให้ได้ความเร็วในการเจาะที่สูง และหลุมเจาะจริงใกล้เคียงกับการออกแบบ

สำหรับหินแต่ละก้อน คุณสามารถเลือกพารามิเตอร์การเจาะที่เหมาะสมที่สุดได้: โหลดบนบิต ความเร็วการหมุนบิต และอัตราการไหลของของไหลฟลัชชิง

ในกรณีของการเจาะด้วยโรเตอร์ ไม่มีความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์ของโหมดการเจาะ ดังนั้นฉันจึงเลือกโหมดที่เหมาะสมที่สุด! สำหรับแต่ละพารามิเตอร์และแยกกัน ในเวลาเดียวกันขึ้นอยู่กับธรณีวิทยาของส่วนโดยคำนึงถึงความแข็งของหินโหลดบนบิตและความถี่ในการหมุนจะถูกเลือกและอัตราการไหลของของไหลฟลัชจะถูกตั้งค่าขึ้นอยู่กับระดับของการทำความสะอาด ของก้นบ่อ

ต่างจากการเจาะแบบหมุน เมื่อเจาะด้วยเทอร์โบดริล มีการเชื่อมต่อระหว่างพารามิเตอร์ของโหมดการเจาะ ตัวอย่างเช่น เมื่ออัตราการไหลของของเหลวชะล้างเพิ่มขึ้นที่โหลดเดียวกันที่ด้านล่าง ความเร็วในการหมุนของเทอร์โบดริลล์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และขึ้นอยู่กับความแข็งของหิน โหลดจะเปลี่ยนไป และความเร็วการหมุนของบิตจะเปลี่ยนไปตามนั้น ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพการเจาะบ่อที่ดีที่สุด เมื่อเจาะด้วยสว่านไฟฟ้า จะไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างพารามิเตอร์ของโหมดการเจาะ ซึ่งต่างจากการเจาะแบบกังหัน อย่างไรก็ตาม ความเร็วของการหมุนบิตจะสูง ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าโหมดการเจาะจะเหมาะสมที่สุด

ในกรณีส่วนใหญ่ภายใต้โครงการจะมีการขุดหลุมแนวตั้งซึ่งลำต้นจะอยู่ใกล้กับแนวตั้ง หลุมแนวตั้งรวมถึงมุมที่มุมระหว่างแกนของหลุมและแนวตั้ง (มุมซีนิท) ตลอดทั้งเพลามีค่าเบี่ยงเบนไม่เกิน 2° หากค่าเบี่ยงเบนมากกว่า 2° หลุมจะถือว่าโค้ง

สาเหตุของความโค้งของหลุมอาจแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับทั้งสภาพทางธรณีวิทยาตามธรรมชาติของการขุดเจาะบ่อน้ำและผลของกิจกรรมของผู้เจาะและบริการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการขุดบ่อน้ำมันและก๊าซ เหตุผลทางธรณีวิทยาสำหรับความโค้งของหลุม ได้แก่: ชั้นเอียง การเคลื่อนตัวของเปลือกโลก การมีอยู่ของคาเปอร์ การทับซ้อนของหินที่มีความแข็งต่างกัน รวมถึงการรวมตัวของของแข็ง เช่น ก้อนหิน เป็นต้น เหตุผลทางเทคนิค ได้แก่: ความโค้งของท่อเจาะ การบิดเบี้ยวของเกลียว การเชื่อมต่อ ฯลฯ เหตุผลทางเทคโนโลยีได้แก่: การเลือกการออกแบบหลุมไม่ถูกต้อง อัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเจาะและหลุมไม่ถูกต้อง การใช้สภาพการเจาะที่ไม่เอื้ออำนวย เป็นต้น

การเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสำคัญจากหลุมเจาะที่ออกแบบทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนในการขุดเจาะที่สำคัญ รวมถึงอุบัติเหตุด้วย

อันเป็นผลมาจากความโค้งของบ่อน้ำโดยไม่สมัครใจ ปัญหาต่อไปนี้อาจเกิดขึ้นได้: ภาวะแทรกซ้อนของการดำเนินการสะดุด, ท่อเจาะและข้อต่อสึกหรอมากขึ้น, หินตก, การเสียดสีของท่อปลอก, ความยากลำบากในการลดลงในบ่อ, ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของท่อ การพังทลาย ภาวะแทรกซ้อนระหว่างการซีเมนต์ ฯลฯ

หลุมโค้งงอไม่น่าเชื่อถือในระหว่างการปฏิบัติงานในภายหลัง และล้มเหลวอย่างรวดเร็วเนื่องจากการสึกหรอก่อนเวลาอันควรของอุปกรณ์ปั๊มลงหลุม แท่งดูด และปลอกการผลิต

อย่างไรก็ตามในหลายกรณีมีการขุดเจาะบ่อน้ำแบบเอียงและแนวนอนเป็นพิเศษรวมถึงใต้ก้นทะเล, ใต้หุบเหว, ภูเขา, ในพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยเขตอนุรักษ์ธรรมชาติ, ภายใต้โรงงานอุตสาหกรรมและการตั้งถิ่นฐานที่อยู่อาศัย, เมื่อดับน้ำพุที่ลุกไหม้และกำจัดการเปิด การปล่อยน้ำมันและก๊าซ ฯลฯ

ในกรณีนี้ จะใช้แส้พิเศษซึ่งติดตั้งไว้ระหว่างเทอร์โบดริลและสายสว่าน

ในการเจาะบ่อน้ำมันและบ่อก๊าซ มีการใช้บิตซึ่งเป็นเครื่องมือขุดเจาะเพื่อทำลายหินด้วยกลไก โดยปกติแล้ว สำหรับการเจาะหินที่มีความแข็งปานกลาง จะใช้หินแข็ง แข็ง และแข็งมาก การบดและตัดบิตที่เรียกว่าบิตลูกกลิ้ง

ในบางกรณี ยังใช้การตัดและกัดกร่อนด้วยเม็ดมีดเพชรและคาร์ไบด์อีกด้วย ใช้ในการขุดเจาะส่วนที่มีหินที่มีความแข็งต่างกันสลับกัน รวมถึงหินที่มีพลาสติกสูงและแข็งปานกลางผสมกัน

ช่วงเวลาของการลดดอกสว่านลงในบ่อ ซึ่งผู้เจาะจะใช้ตัวกันโคลงพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าดอกสว่านถูกลดระดับลงไปที่กึ่งกลางด้านล่างอย่างแม่นยำ

ดอกสว่านสามารถใช้สำหรับการเจาะต่อเนื่อง เมื่อหินถูกทำลายไปตามหน้าผาทั้งหมด หรือสำหรับการเจาะเส้นรอบวง เมื่อหินถูกทำลายไปตามวงแหวนของหน้าไม้ ในกรณีหลัง บิตนี้เรียกว่าคอร์บิตและใช้เพื่อดึงคอร์จากบ่อ ในกรณีนี้มีการใช้หัวเจาะ: กรวยลูกกลิ้ง, เพชรและคาร์ไบด์ ดอกเจาะคว้านประกอบด้วยหัวสว่าน สีรองพื้น ตัวชุดแกน และบอลวาล์ว การใช้ตัวพาดินซึ่งมีตัวจับแกนและตัวจับแกน และมีวาล์วกว้างที่ด้านบน แกนจะถูกเลือกและเก็บไว้จนกว่าจะยกขึ้นสู่พื้นผิว

สายสว่านถูกออกแบบมาเพื่อดำเนินการเจาะบ่อน้ำ มันเชื่อมต่อบิตหรือมอเตอร์ดาวน์โฮลเข้ากับอุปกรณ์พื้นผิว สายสว่านประกอบด้วยท่อเจาะหลายชุด ส่วนบนมีท่อสี่เหลี่ยมนำเชื่อมต่อกับแกนหมุน ท่อเจาะถูกขันเข้าด้วยกันโดยใช้ข้อต่อเจาะและข้อต่อ งานของสายสว่านคือการส่งการหมุนไปยังบิต สร้างภาระบนบิต เพื่อเพิ่มและลดบิต ดำเนินงานเสริมต่างๆ ในระหว่างกระบวนการเจาะบ่อน้ำและทดสอบการก่อตัว

ในการหมุนบิตที่ด้านล่างของบ่อน้ำ จะใช้กลไกที่กล่าวถึงข้างต้น: โรเตอร์ เทอร์โบดริล และสว่านไฟฟ้า

โรเตอร์ช่วยให้ชุดสว่านและดอกสว่านเคลื่อนที่แบบหมุนได้ และยังรองรับน้ำหนักของชุดสว่านที่มีน้ำหนักมากอีกด้วย โรเตอร์ที่ติดตั้งที่หลุมผลิตประกอบด้วยโครงซึ่งด้านในมีการติดตั้งโต๊ะหมุน ตรงกลางโต๊ะมีรู (ทางผ่าน) สำหรับลดบิตและเจาะท่อผ่านเข้าไป เส้นผ่านศูนย์กลางของรูโต๊ะโรเตอร์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 400 ถึง 700 มม. ซึ่งกำหนดโดยเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของบิตที่ผ่านเข้าไป เม็ดมีดและแคลมป์จะถูกสอดเข้าไปในรูตรงกลาง ซึ่งทำหน้าที่กันสะเทือนสำหรับท่อขับเคลื่อนหน้าตัดสี่เหลี่ยม ท่อเจาะต่อมาจะติดกับท่อนำและอื่น ๆ

Turbodrill ซึ่งเป็นมอเตอร์แบบดาวน์โฮล จะแปลงพลังงานไฮดรอลิกเป็นพลังงานกล ซึ่งช่วยให้เพลาและดอกสว่านของ Turbodrill หมุนได้ เทอร์โบดริลล์ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองประการของกังหัน ได้แก่ สเตเตอร์ที่ยึดติดกับตัวเครื่องอย่างแน่นหนา และโรเตอร์ที่ยึดติดกับเพลาเทอร์โบดริลล์ เนื่องจากมีหลายขั้นตอน (มากถึง 350) การไหลของไฮดรอลิกที่ไหลจากขั้นตอนหนึ่งไปอีกขั้นตอนหนึ่ง จะสร้างพลังงานกลอันทรงพลังที่ขับเคลื่อนบิต ยิ่งเทอร์โบดริลล์มีระยะมากเท่าใด กำลังและแรงบิดก็จะยิ่งมากขึ้น และการทำงานของเทอร์โบดริลล์ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น

สว่านไฟฟ้าจะแปลงพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายจากพื้นผิวเป็นพลังงานกลที่หมุนบิตที่อยู่ด้านล่าง สว่านไฟฟ้าประกอบด้วยสองส่วนหลัก - มอเตอร์ไฟฟ้าและแกนหมุนที่เติมน้ำมันพร้อมดอกสว่านจะถูกหย่อนลงในบ่อบนสายสว่าน กำลังไฟจากหม้อแปลงไฟฟ้าถูกจ่ายผ่านสายด้านนอกและสายด้านใน ซึ่งสายหลังจะฝังอยู่ในสายสว่าน ในกรณีนี้น้ำยาซักผ้าที่ผ่านระบบย่อยและเครื่องทำสำเนาจะเข้าสู่เพลากลวงของมอเตอร์ไฟฟ้าแล้วไปที่บิต จากนั้น เช่นเดียวกับการขุดเจาะแบบหมุนและแบบกังหัน ของเหลวสำหรับเจาะจะจับเศษหินที่เจาะแล้วยกผ่านวงแหวนขึ้นสู่พื้นผิว

แท่นขุดเจาะมีลักษณะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความลึกของบ่อที่กำลังเจาะ น้ำหนักตะขอแท่นขุดเจาะต้องตรงกับน้ำหนักของสายเจาะ และน้ำหนักของสายเจาะต้องมากกว่าน้ำหนักของปลอก

ในเรื่องนี้แท่นขุดเจาะมีความแตกต่างกันในพารามิเตอร์ (น้ำหนักสูงสุดที่อนุญาตบนตะขอ) ซึ่งขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของบ่อน้ำและท่อเจาะตลอดจนมวลของหลัง

แท่นขุดเจาะมีลักษณะของอุปกรณ์ขุดเจาะและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่แตกต่างกัน

มุมมองทั่วไปของแท่นขุดเจาะสำหรับขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซ

แท่นขุดเจาะมีกลไกจำนวนหนึ่งซึ่งติดตั้งอยู่บนฐานทั่วไป ซึ่งช่วยให้สามารถขนย้ายแท่นขุดเจาะจากบ่อหนึ่งไปยังอีกบ่อหนึ่งในรูปแบบที่ประกอบเข้าด้วยกันได้ การติดตั้งทั่วไปสำหรับการขุดเจาะแบบหมุนประกอบด้วย: หอคอย บล็อกเครน บล็อกเคลื่อนที่ ตะขอ โครงหมุน กว้าน เครื่องยนต์ดีเซล กระปุกเกียร์ ปั๊มเจาะ ถังรับปั๊ม ระบบควบคุมด้วยลม และโรเตอร์ การติดตั้งมีโครงโลหะซึ่งหุ้มด้วยโล่และกระดานหรือผ้ายางเพื่อป้องกันกลไกและผู้คนจากการตกตะกอนและลม

นอกจากนี้ ชุดติดตั้งยังรวมถึงระบบหมุนเวียนซึ่งประกอบด้วยปลาไวท์ฟิชแบบสั่น รางน้ำ ภาชนะรับของเหลว และท่อระบาย

อุปกรณ์ขุดเจาะและแท่นขุดเจาะที่ซับซ้อนมากขึ้นใช้สำหรับการขุดเจาะนอกชายฝั่ง ตามที่ระบุไว้ข้างต้น การขุดเจาะนอกชายฝั่งจะดำเนินการจากแท่นยึดกับที่หรือจากแท่นลอยน้ำและเรือพิเศษ

ในเวลาเดียวกันแพลตฟอร์มที่อยู่กับที่จำเป็นต้องมีการสร้างฐานโลหะซึ่งยึดกับก้นทะเลอย่างแน่นหนา เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้บล็อกรองรับซึ่งติดตั้งโดยหน่วยรักษาความปลอดภัยพิเศษซึ่งยึดติดได้อย่างน่าเชื่อถือ

ฐานเจาะเชื่อมต่อกันด้วยชั้นวาง และห้องเจาะทั้งหมดตั้งอยู่ในพื้นที่ใกล้กับชั้นวางอย่างกะทัดรัด และได้รับการคุ้มครองเพื่อปกป้องอุปกรณ์และพนักงานของทีมงานขุดเจาะ งานก่อสร้างในทะเลเพื่อสร้างฐานรากและติดตั้งอุปกรณ์ขุดเจาะต้องใช้แรงงานคนมากและดำเนินการโดยองค์กรพิเศษ

แท่นขุดเจาะที่ทันสมัยที่สุดมีแผงควบคุมสำหรับกระบวนการขุดเจาะบ่อ ซึ่งควบคุมโดยใช้ปุ่มที่ติดตั้งบนแป้นพิมพ์ชนิดเมมเบรนขนาดกะทัดรัด ตัวอย่างเช่น คอนโซลของสว่านสำหรับไดรฟ์ Power Drill 2000 ซึ่งจัดหาโดยบริษัท General Electric Drive System ของสหรัฐอเมริกา ผลิตขึ้นในสไตล์การออกแบบอุตสาหกรรมสมัยใหม่ และมีปุ่มปิดที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้สว่านสามารถใช้งานได้อย่างแม่นยำ ในสภาพการทำงานที่หนา ถุงมือ

จอแสดงผลดิจิตอลฟลูออเรสเซนต์—ตั้งโปรแกรมได้สามจอและหนึ่งจอวินิจฉัย—ให้ข้อมูลแก่ผู้เจาะเกี่ยวกับสถานะของแท่นขุดเจาะและพารามิเตอร์การทำงานของ การวินิจฉัยอัตโนมัติและการสื่อสารโดยตรงกับไดรฟ์ Power Drill 2000 ทำให้คอนโซลเป็นเครื่องมือเฉพาะสำหรับนักเจาะ ทุกครั้งที่ผู้เจาะพยายามตั้งค่าฟังก์ชันที่ไม่ได้รับอนุญาต คอนโซลจะแจ้งให้เขาทราบถึงข้อผิดพลาด ข้อผิดพลาดที่มีแนวโน้มมากที่สุดที่จะทำให้แท่นขุดเจาะหยุดทำงานจะถูกระบุก่อน

ซึ่งจะทำให้ผู้เจาะตอบกลับได้ทันที ทำให้เขาสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดและกลับมาดำเนินการตามปกติได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ผู้ปฏิบัติงานสามารถสลับจอแสดงผลการวินิจฉัยเพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อผิดพลาดที่ตรวจพบได้ สถานะของระบบจะแสดงอย่างต่อเนื่องด้วยข้อความที่เรียบง่ายและครบถ้วนบนอุปกรณ์โปรแกรมแป้นพิมพ์เฉพาะที่อ่านง่ายซึ่งติดตั้งอยู่บนไดรฟ์โดยตรง สัญญาณการวินิจฉัยจะถูกส่งไปที่แผงปุ่มกดโดยใช้ข้อความที่อ่านง่าย ช่วยให้บุคลากรแท่นขุดเจาะที่มีความรู้ด้านไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยสามารถระบุระดับข้อผิดพลาดใดๆ ได้ภายในไม่กี่นาที

นอกจากแท่นขุดเจาะที่มีโรเตอร์ เทอร์โบดริลล์ หรือสว่านไฟฟ้า และชุดดอกสว่านแล้ว ยังมีอุปกรณ์และวัสดุดังต่อไปนี้ที่สถานที่ขุดเจาะ:

• 1) แท่งเจาะและท่อ
• 2) ท่อปลอก;
• 3) ปั๊มสำหรับฉีดของเหลวและคอมเพรสเซอร์สำหรับฉีดก๊าซหรืออากาศ
• 4) ดินเหนียวและสารเคมีต่างๆ
• 5) ภาชนะสำหรับสารละลายดินเหนียวและของเหลวชะล้างอื่น ๆ
• 6) หน่วยประสานและปูนซีเมนต์
• 7) เครื่องเจาะและทดสอบการก่อตัวและอุปกรณ์อื่น ๆ

ก่อนที่จะเจาะบ่อน้ำ หน่วยงานบริการทางธรณีวิทยาร่วมกับองค์กรขุดเจาะและออกแบบจะจัดทำคำสั่งงานทางธรณีวิทยาและทางเทคนิค (GTN) ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนทางธรณีวิทยาและเทคนิค ผู้เจาะเริ่มเจาะบ่อน้ำหลังจากได้รับอนุมัติและลงนามโดยหัวหน้าหน่วยงานที่ปฏิบัติงานในปั๊มแก๊สแล้ว ส่วนทางธรณีวิทยาของ GTN จะให้ส่วนที่คาดการณ์ไว้ของตะกอนที่บริเวณขุดเจาะหลุม ความลึกของการสัมผัสของการแบ่งชั้นหินต่าง ๆ ของส่วนการออกแบบของตะกอน (คอลัมน์หิน) บ่งบอกถึงความแข็งแกร่งของหิน

จะมีการให้ช่วงเวลาที่จำเป็นสำหรับการสุ่มตัวอย่างแกนกลางและการทดสอบการก่อตัวในหลุมเปิด และมีการระบุภาวะแทรกซ้อนที่อาจเกิดขึ้นเมื่อมีการเจาะตามช่วงระยะเวลาหนึ่งของส่วน และให้ชุดของการผลิตที่จำเป็นและงานธรณีฟิสิกส์

ในส่วนทางเทคนิค มีการเสนอการออกแบบหลุมที่เหมาะสมที่สุด โดยมีการระบุสิ่งต่อไปนี้: เงื่อนไขสำหรับคอลัมน์การทดสอบ ปริมาณสารละลายและสารเคมีสำรอง วิธีการเจาะ ประเภทของมอเตอร์ในหลุมเจาะ ประเภท ขนาด จำนวนบิต โหมดการเจาะหลุม (ตามแนวแกน น้ำหนักบรรทุก, ความเร็วของโรเตอร์, อัตราป้อนของปั๊ม, การกีดกัน, จำนวนปั๊ม), ประเภทของน้ำมันเจาะสำหรับช่วงเวลาการขุดเจาะของส่วน, พารามิเตอร์ของของเหลวชะล้าง, การบำบัดทางเคมีของสารละลาย, ความเร็วในการยกเครื่องมือ, เค้าโครงสตริงสว่าน, พารามิเตอร์แท่นขุดเจาะ, ฯลฯ

การออกแบบบ่อน้ำเป็นระบบท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกต่าง ๆ ลงไปในบ่อน้ำซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการยึดเกาะที่มั่นคงกับผนังของเพลาและหินที่อยู่ติดกัน โดยปกติแล้ว เพื่อปกปิดส่วนบนของการตัดที่ประกอบด้วยหินหลวม จึงมีการสร้างหลุมลึก 4-8 ม. และท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ที่มีหน้าต่างที่ด้านบนจะถูกลดระดับลงไป ช่องว่างระหว่างท่อและผนังหลุมเต็มไปด้วยเศษหินและปูนซีเมนต์ซึ่งทำให้สามารถเสริมความแข็งแกร่งของหลุมผลิตได้อย่างน่าเชื่อถือ จากนั้นร่องลึกโลหะจะถูกเชื่อมเข้ากับหน้าต่างในท่อซึ่งในระหว่างการเจาะบ่อน้ำฟลัชจะถูกส่งไปยังระบบร่องลึกโดยตรง ท่อที่ติดตั้งในหลุมเรียกว่าทิศทาง

หลังจากกำหนดทิศทางแล้วก็เริ่มเจาะบ่อน้ำ หลังจากเจาะหินหลวมที่ส่วนบนของส่วน (50-400 ม.) แล้ว เชือกปลอกท่อเหล็กจะถูกลดระดับลง และวงแหวนจะถูกยึดด้วยซีเมนต์ ปลอกแรกเรียกว่าปลอก

จากนั้นการขุดเจาะก็ดำเนินต่อไป หากเกิดภาวะแทรกซ้อนระหว่างการเจาะในภายหลังเนื่องจากการก่อตัวไม่มั่นคง ปลอกที่สองเรียกว่าปลอกกลางจะถูกลดระดับลง ในหลายกรณี จำเป็นต้องลดทั้งคอลัมน์ที่สามและสี่ลงเพื่อเสริมความแข็งแรงของหลุมเจาะ

หลังจากถึงความลึกของการออกแบบแล้ว ปลอกการผลิตจะถูกหย่อนลงในบ่อและซีเมนต์ สามารถออกแบบให้ยกน้ำมันหรือก๊าซขึ้นสู่พื้นผิว หรือเพื่อฉีดน้ำ (ก๊าซหรืออากาศ) เข้าไปในอ่างเก็บน้ำเพื่อรักษาแรงดัน

เค้าโครงของสายเคสซึ่งระบุเส้นผ่านศูนย์กลาง ความลึกของการเปลี่ยนจากเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ไปเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า ความลึกของการเดินสายเคส และช่วงเวลาการประสานช่วยให้คุณจินตนาการถึงการออกแบบบ่อน้ำ

ขึ้นอยู่กับจำนวนของสายปลอกที่ลดลง หลุมอาจเป็นคอลัมน์เดียว สองคอลัมน์ หรือสามคอลัมน์ โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้นของหลุมจะอยู่ระหว่าง 400 ถึง 600 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายคือ 127 มม. (5")

ในระหว่างการขุดเจาะ มักสังเกตเห็นการพังทลายของส่วนบนของตะกอนซึ่งประกอบด้วยดินเหนียว หินทราย และกรวด การก่อตัวของถ้ำในหินฮาโลเจนของ Kungur ซึ่งเกิดการแตกหักของเครื่องมือขุดเจาะ เกิดแรงดันสูงผิดปกติโดยต้องเจาะด้วยสารละลายถ่วงน้ำหนัก (1.7 g/cm3) การดูดซับสารละลายดินเหนียว (ขึ้นอยู่กับการสูญเสียการไหลเวียน) เมื่อเจาะหินที่มีรูพรุนและร้าวซึ่งเมื่อรวมกับความดันสูงผิดปกติจะคุกคามการปล่อยก๊าซเปิด การก่อตัวของซีลน้ำมันกับหินที่มีรูพรุนและแตกหักของชั้นการผลิตซึ่งนำไปสู่การเกาะติดและการขันให้แน่นของเครื่องมือขุดเจาะ

หลังจากหย่อนสายปลอกเข้าไปในบ่อแล้ว พวกเขาก็จะถูกซีเมนต์ (ซีเมนต์) เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ซีเมนต์จะถูกเทลงในวงแหวนโดยใช้ซีเมนต์ชนิดพิเศษ ปูนซีเมนต์เตรียมในเครื่องผสมปูนซีเมนต์แบบพิเศษที่มาถึงสถานที่ขุดเจาะ ผ่านหน่วยประสานซีเมนต์ที่ติดตั้งปั๊ม ซีเมนต์จะถูกบังคับจากท่อเข้าไปในวงแหวนของบ่อจนถึงระดับความสูงของการยกซีเมนต์ตามที่ระบุไว้ใน GTN

การเจาะขอบฟ้าที่มีประสิทธิผลในหลุมสำรวจจะดำเนินการโดยใช้ดอกเจาะแกนเพื่อเลือกและศึกษาแกนกลางในภายหลัง หลังจากเสร็จสิ้นการขุดเจาะการก่อตัวที่มีประสิทธิผล จะมีการดำเนินการสำรวจธรณีฟิสิกส์ภาคสนาม (GIS) อย่างเต็มรูปแบบ

จากนั้นรูปแบบต่างๆ จะถูกทดสอบโดยใช้เครื่องทดสอบรูปแบบ ซึ่งมีพื้นฐานอยู่บนสาเหตุที่ทำให้เกิดการไหลเข้าของน้ำมันจากชั้นหิน เนื่องจากแรงดันตกอย่างรวดเร็วในระบบสายเจาะหิน

โดยทั่วไปแล้ว หลุมเจาะจะถูกเจาะใต้ฐานของขอบเขตการผลิตเล็กน้อย จากนั้นจึงลดส่วนการผลิตลงและประสานซีเมนต์หนึ่งหรือสองครั้ง จากนั้น หลังจากที่ซีเมนต์แข็งตัวแล้ว ผนังเสารวมทั้งวงแหวนซีเมนต์ จะถูกเจาะรูตรงข้ามกับชั้นหินเพื่อสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเสากับชั้นหิน ในการทำเช่นนี้ให้ใช้เครื่องเจาะต่างๆ (แบบสะสมตอร์ปิโดหรือกระสุน) ที่ใช้กันมากที่สุดคือสว่านกระแทกแบบสะสมโดยอาศัยการกระทำของไอพ่นสะสมที่เกิดขึ้นเนื่องจากการระเบิดของชั้นทองแดงของประจุและคลื่นกระแทก ในกรณีนี้ กระแสโลหะบางๆ จะถูกพุ่งออกมาด้วยความเร็ว 8,000-10,000 เมตร/วินาที และเจาะรูในเสาและหินซีเมนต์ เครื่องเจาะจะถูกหย่อนลงในบ่อน้ำและมีการสร้างเครือข่ายของรูที่คำนวณไว้เพื่อต่อต้านการก่อตัวที่มีประสิทธิผล

การซ่อมแซมหลุมใต้ดินจะดำเนินการทั้งในระหว่างกระบวนการขุดเจาะและระหว่างการดำเนินการในภายหลังโดยทีมซ่อมแซมใต้ดินพิเศษที่ดำเนินการซ่อมแซมหลุมทั้งที่สำคัญและในปัจจุบัน ทีมงานซ่อมบำรุงมักจะทำงานเป็นกะ เช่นเดียวกับทีมงานขุดเจาะ

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซสามารถทำได้โดยปฏิบัติตามกฎและข้อกำหนดทั้งหมดอย่างเคร่งครัดเท่านั้น และนี่ก็ไม่น่าแปลกใจเลยเพราะคุณต้องทำงานกับวัสดุที่ค่อนข้างอันตรายและละเอียดอ่อนซึ่งการสกัดซึ่งไม่ว่าในกรณีใดจะต้องใช้แนวทางที่มีความสามารถ และเพื่อที่จะเข้าใจทุกแง่มุมของการทำงาน จำเป็นต้องพิจารณาพื้นฐานทั้งหมดของเรื่องนี้และส่วนประกอบก่อน

ดังนั้นบ่อน้ำจึงเป็นช่องเปิดของเหมืองที่สร้างขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องให้มนุษย์เข้าถึงและมีรูปร่างทรงกระบอกซึ่งมีความยาวมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเท่า จุดเริ่มต้นของบ่อน้ำเรียกว่าปาก พื้นผิวของเสาทรงกระบอกเรียกว่าลำตัวหรือผนัง และด้านล่างของวัตถุเรียกว่าด้านล่าง

ความยาวของวัตถุวัดจากปากถึงด้านล่าง ในขณะที่ความลึกวัดโดยการฉายของแกนไปยังแนวตั้ง เส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้นของวัตถุดังกล่าวสูงสุดไม่เกิน 900 มม. ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายในบางกรณีจะน้อยกว่า 165 มม. - นี่คือความจำเพาะของกระบวนการที่เรียกว่าการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซและคุณสมบัติของมัน

คุณสมบัติของการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซ

การสร้างบ่อน้ำเป็นกระบวนการแยกต่างหากประกอบด้วยการขุดเจาะเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งในทางกลับกันจะขึ้นอยู่กับการดำเนินการดังต่อไปนี้:

• กระบวนการขุดลึกเมื่อหินถูกทำลายด้วยเครื่องมือขุดเจาะ


• การนำหินที่ถูกบดออกจากบ่อ


• เสริมความแข็งแกร่งของเพลาด้วยเสาปลอกในขณะที่เหมืองลึกลงไป


• ดำเนินงานทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์เพื่อค้นหาขอบเขตอันมีประสิทธิผล


• การประสานสายการผลิต

การจำแนกประเภทของบ่อน้ำมันและก๊าซ

เป็นที่ทราบกันดีว่าวัสดุที่จำเป็นซึ่งวางแผนจะขุดอาจอยู่ที่ระดับความลึกต่างกัน ดังนั้นการเจาะจึงสามารถดำเนินการได้ที่ระดับความลึกที่แตกต่างกันและในเวลาเดียวกันหากเรากำลังพูดถึงความลึกสูงสุดถึง 1,500 เมตร การเจาะจะถือว่าตื้นถึง 4,500 - ปานกลาง และสูงถึง 6,000 - ลึก

ปัจจุบัน มีการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซจนอยู่ในขอบเขตที่ลึกเป็นพิเศษ ซึ่งลึกกว่า 6,000 เมตร ซึ่งในเรื่องนี้ บ่อ Kola ซึ่งมีความลึก 12,650 เมตร ถือเป็นตัวบ่งชี้ที่ดี

หากเราพิจารณาวิธีการขุดเจาะโดยเน้นที่วิธีการทำลายหินเราสามารถยกตัวอย่างวิธีการทางกลเช่นวิธีการหมุนซึ่งดำเนินการโดยใช้สว่านไฟฟ้าและมอเตอร์ดาวน์โฮลแบบสกรู

นอกจากนี้ยังมีวิธีการช็อกอีกด้วย พวกเขายังใช้วิธีการที่ไม่ใช่กลไก เช่น ชีพจรไฟฟ้า ระเบิด ไฟฟ้า ไฮดรอลิกและอื่น ๆ ทั้งหมดไม่ได้ใช้อย่างแพร่หลายมากนัก

ทำงานระหว่างการขุดเจาะน้ำมันหรือก๊าซ

ในเวอร์ชันคลาสสิก เมื่อเจาะน้ำมันหรือก๊าซ จะใช้ดอกสว่านเพื่อทำลายหิน และการไหลของของเหลวจากการขุดเจาะจะทำความสะอาดด้านล่างอย่างต่อเนื่อง ในบางกรณีซึ่งพบไม่บ่อยนัก จะใช้รีเอเจนต์ที่ทำงานเป็นแก๊สในการไล่ล้าง

การเจาะไม่ว่าในกรณีใดจะดำเนินการในแนวตั้ง การเจาะแบบเอียงจะใช้เฉพาะเมื่อจำเป็นเท่านั้น นอกจากนี้ยังใช้การเจาะแบบคลัสเตอร์ ทิศทาง ลำกล้องสองลำกล้องหรือหลายรูด้วย

หลุมลึกขึ้นโดยมีหรือไม่มีการสุ่มตัวอย่างหลัก ตัวเลือกแรกจะใช้เมื่อทำงานตามแนวรอบนอกและตัวเลือกที่สอง - ทั่วทั้งพื้นที่ หากนำแกนออกมา จะมีการตรวจสอบการผ่านของชั้นหิน และยกขึ้นสู่ผิวน้ำเป็นระยะๆ

ในปัจจุบัน การขุดเจาะน้ำมันและก๊าซดำเนินการทั้งบนบกและนอกชายฝั่ง และงานดังกล่าวดำเนินการโดยใช้แท่นขุดเจาะพิเศษที่ให้การขุดเจาะแบบหมุนโดยใช้ท่อเจาะแบบพิเศษที่เชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อแบบเกลียวแบบล็อคคัปปลิ้ง

บางครั้งก็ใช้ท่อยืดหยุ่นแบบต่อเนื่องซึ่งมีการพันบนถังและอาจมีความยาวประมาณ 5 พันเมตรขึ้นไป

ดังนั้นงานดังกล่าวจึงไม่สามารถเรียกได้ว่าเรียบง่าย - มีความเฉพาะเจาะจงและซับซ้อนมากและควรเน้นเป็นพิเศษเกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่ ๆ การศึกษาซึ่งอาจเป็นงานที่ยากแม้แต่กับมืออาชีพในอุตสาหกรรมนี้

เทคโนโลยีใหม่สำหรับการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซในงานนิทรรศการ

การแบ่งปันข้อมูลและการเรียนรู้สิ่งใหม่ๆ สามารถรับประกันความก้าวหน้าที่เหมาะสมได้ ดังนั้นความต้องการนี้จึงไม่สามารถละทิ้งได้

หากคุณตัดสินใจที่จะเข้าร่วมความสำเร็จสมัยใหม่และก้าวเข้าสู่สภาพแวดล้อมแบบมืออาชีพ กิจกรรมระดับมืออาชีพจะจัดขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ ซึ่งหนึ่งในนั้นคุณควรเข้าร่วมอย่างแน่นอน เรากำลังพูดถึงนิทรรศการที่จัดขึ้นทุกปีที่ Expocentre Fairgrounds และนำผู้เชี่ยวชาญหลายแสนคนในสาขานี้มารวมตัวกันในวันเปิดทำการ

ในนิทรรศการประจำปี "เนฟเทกาซ"คุณสามารถเข้าถึงการพัฒนาใหม่ ๆ ได้อย่างง่ายดาย ศึกษาเทคโนโลยีขั้นสูง (เช่น เทคโนโลยีสำหรับการขุดบ่อน้ำมันและก๊าซ) ดูอุปกรณ์ที่ทันสมัย ​​และในขณะเดียวกันก็ได้รับการเชื่อมต่อที่เป็นประโยชน์ในขอบเขตที่จำเป็น ค้นหาลูกค้าและคู่ค้า

โอกาสเช่นนี้ไม่ควรพลาด เนื่องจากไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยนัก และด้วยแนวทางที่ถูกต้อง ก็สามารถให้ความก้าวหน้าที่สำคัญได้!

อ่านบทความอื่น ๆ ของเรา

การก่อสร้างบ่อน้ำมันและก๊าซธรรมชาติพัฒนาและปรับปรุงให้สอดคล้องกับสภาพทางธรณีวิทยาเฉพาะของการขุดเจาะในพื้นที่ที่กำหนด จะต้องรับประกันความสำเร็จของงานที่ได้รับมอบหมายเช่น บรรลุความลึกของการออกแบบ เปิดแหล่งสะสมน้ำมันและก๊าซ และดำเนินการศึกษาและทำงานในหลุมตามที่วางแผนไว้ทั้งหมด รวมถึงการใช้งานในระบบการพัฒนาภาคสนาม

การออกแบบบ่อน้ำขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของส่วนทางธรณีวิทยา วิธีการขุดเจาะ วัตถุประสงค์ของบ่อน้ำ วิธีการเปิดขอบเขตการผลิต และปัจจัยอื่นๆ

ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการออกแบบโครงสร้างบ่อประกอบด้วยข้อมูลต่อไปนี้:

วัตถุประสงค์และความลึกของบ่อน้ำ

ขอบฟ้าการออกแบบและลักษณะของหินอ่างเก็บน้ำ

ส่วนทางธรณีวิทยาที่ตำแหน่งของบ่อน้ำโดยเน้นโซนของภาวะแทรกซ้อนที่เป็นไปได้และระบุแรงดันอ่างเก็บน้ำและแรงดันไฮดรอลิกแตกหักตามช่วงเวลา

เส้นผ่านศูนย์กลางของสายการผลิตหรือเส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายของหลุม หากไม่ได้ระบุการรันสายการผลิตไว้

สั่งออกแบบ การออกแบบบ่อน้ำมันและก๊าซต่อไป.

เลือกแล้ว การออกแบบส่วนล่างอย่างดี . การออกแบบบ่อน้ำในช่วงการก่อตัวที่มีประสิทธิภาพควรจัดให้มีสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการไหลของน้ำมันและก๊าซเข้าสู่บ่อน้ำ และการใช้พลังงานกักเก็บสะสมของน้ำมันและก๊าซอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด

ที่จำเป็นต้องใช้ จำนวนสายปลอกและความลึกของการสืบเชื้อสาย. เพื่อจุดประสงค์นี้ กราฟของการเปลี่ยนแปลงในสัมประสิทธิ์ความผิดปกติของความดันอ่างเก็บน้ำ k และดัชนีความดันการดูดซึม kabs. จะถูกลงจุด

ทางเลือกนั้นสมเหตุสมผล เส้นผ่านศูนย์กลางของสายการผลิตและเส้นผ่านศูนย์กลางของสายปลอกและชิ้นส่วนจะตกลงกัน. เส้นผ่านศูนย์กลางคำนวณจากล่างขึ้นบน

เลือกช่วงเวลาการประสาน. จากปลอกหุ้มถึงหลุมผลิต จะมีการประสานสิ่งต่อไปนี้: ตัวนำในหลุมทั้งหมด ระดับกลางและการผลิตในการสำรวจ การสำรวจแร่ พารามิเตอร์ การอ้างอิง และหลุมก๊าซ เสากลางในบ่อน้ำมันที่มีความลึกมากกว่า 3,000 ม. บนส่วนที่มีความยาวอย่างน้อย 500 ม. จากปลอกหุ้มกลางในบ่อน้ำมันจนถึงระดับ 3004) ม. ลึก (โดยมีเงื่อนไขว่าหินที่ซึมผ่านได้และไม่เสถียรทั้งหมดถูกปกคลุมด้วยสารละลายซีเมนต์)

ช่วงเวลาการประสานของสายการผลิตในบ่อน้ำมันสามารถจำกัดไว้ที่พื้นที่ตั้งแต่ฐานรองเท้าไปจนถึงส่วนที่อยู่ห่างจากปลายล่างของสายกลางก่อนหน้าอย่างน้อย 100 เมตร

เชือกปลอกทั้งหมดในบ่อน้ำที่สร้างขึ้นในพื้นที่นอกชายฝั่งจะถูกเชื่อมประสานตลอดความยาวทั้งหมด

ขั้นตอนของการออกแบบโปรแกรมไฮดรอลิกสำหรับการชะล้างบ่อด้วยของเหลวจากการขุดเจาะ

โปรแกรมไฮดรอลิกถือเป็นชุดของพารามิเตอร์ที่ปรับได้สำหรับกระบวนการชะล้างบ่อน้ำ ช่วงของพารามิเตอร์ที่ปรับได้มีดังนี้: ตัวบ่งชี้คุณสมบัติของของเหลวเจาะ, อัตราการไหลของปั๊มเจาะ, เส้นผ่านศูนย์กลางและจำนวนหัวฉีดของเจ็ทบิต

เมื่อเขียนโปรแกรมไฮดรอลิกจะถือว่า:

กำจัดของเหลวที่ไหลเข้ามาจากการก่อตัวและการสูญเสียของของเหลวในการเจาะ

ป้องกันการพังทลายของผนังบ่อน้ำและการกระจายตัวทางกลของการตัดที่ขนส่งเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของของเหลวจากการขุดเจาะ

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้นำหินที่เจาะออกจากพื้นที่วงแหวนของบ่อน้ำ

สร้างเงื่อนไขเพื่อการใช้เอฟเฟกต์ไฮโดรมอนิเตอร์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด

การใช้กำลังไฮดรอลิกของชุดสูบน้ำอย่างสมเหตุสมผล

ขจัดสถานการณ์ฉุกเฉินเมื่อหยุด หมุนเวียน และสตาร์ทปั๊มโคลน

ข้อกำหนดที่ระบุไว้สำหรับโปรแกรมไฮดรอลิกนั้นเป็นไปตามข้อกำหนดและแนวทางแก้ไขปัญหาการหาค่าเหมาะที่สุดแบบหลายปัจจัย รูปแบบที่เป็นที่รู้จักสำหรับการออกแบบกระบวนการล้างหลุมเจาะนั้นขึ้นอยู่กับการคำนวณความต้านทานไฮดรอลิกในระบบตามอัตราการไหลของปั๊มที่ระบุและพารามิเตอร์ของคุณสมบัติของของเหลวในการขุดเจาะ

การคำนวณไฮดรอลิกดังกล่าวดำเนินการตามรูปแบบต่อไปนี้ ประการแรก ตามคำแนะนำเชิงประจักษ์ ความเร็วของการเคลื่อนที่ของของไหลเจาะในพื้นที่วงแหวนถูกตั้งค่า และคำนวณอัตราการไหลของปั๊มโคลนที่ต้องการ ตามข้อกำหนดเฉพาะของปั๊มโคลน จะเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของบูชที่สามารถให้การไหลที่ต้องการได้ จากนั้น เมื่อใช้สูตรที่เหมาะสม การสูญเสียทางไฮดรอลิกในระบบจะถูกกำหนดโดยไม่คำนึงถึงการสูญเสียแรงดันในบิต พื้นที่ของหัวฉีดของเจ็ทบิตไฮดรอลิกถูกเลือกตามความแตกต่างระหว่างแรงดันการฉีดสูงสุดที่กำหนด (สอดคล้องกับบูชที่เลือก) และการสูญเสียแรงดันที่คำนวณได้เนื่องจากความต้านทานไฮดรอลิก

หลักการเลือกวิธีการเจาะ: เกณฑ์การคัดเลือกขั้นพื้นฐาน โดยคำนึงถึงความลึกของหลุม อุณหภูมิในหลุมเจาะ ความซับซ้อนของการเจาะ รูปแบบการออกแบบ และปัจจัยอื่นๆ

การเลือกวิธีการขุดเจาะ การพัฒนาวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการทำลายหินที่ด้านล่างของบ่อน้ำ และการแก้ปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างบ่อน้ำนั้นเป็นไปไม่ได้หากไม่ได้ศึกษาคุณสมบัติของหินด้วยตนเอง สภาพของพวกมัน การเกิดขึ้นและอิทธิพลของสภาวะเหล่านี้ที่มีต่อคุณสมบัติของหิน

การเลือกวิธีการเจาะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของชั้นหิน คุณสมบัติของแหล่งกักเก็บ องค์ประกอบของของเหลวและ/หรือก๊าซที่บรรจุอยู่ในชั้นหิน จำนวนชั้นที่มีประสิทธิผล และค่าสัมประสิทธิ์ความผิดปกติของความดันชั้นหิน

การเลือกวิธีการขุดเจาะจะขึ้นอยู่กับการประเมินเชิงเปรียบเทียบของประสิทธิผล ซึ่งกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ ซึ่งแต่ละปัจจัยอาจมีความสำคัญในการตัดสินใจ โดยขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางธรณีวิทยาและระเบียบวิธี (GMT) วัตถุประสงค์และเงื่อนไขการขุดเจาะ

การเลือกวิธีการเจาะบ่อน้ำก็ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของงานขุดเจาะด้วย

เมื่อเลือกวิธีการขุดเจาะ ควรคำนึงถึงวัตถุประสงค์ของบ่อน้ำ ลักษณะทางอุทกธรณีวิทยาของชั้นหินอุ้มน้ำและความลึก และปริมาณงานในการพัฒนาชั้นหิน

การรวมกันของพารามิเตอร์ BHA

เมื่อเลือกวิธีการขุดเจาะ นอกเหนือจากปัจจัยทางเทคนิคและเศรษฐกิจแล้ว ควรคำนึงว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ BHA ที่ใช้มอเตอร์แบบดาวน์โฮลแล้ว BHA แบบหมุนนั้นมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่าและเชื่อถือได้ในการใช้งานมากกว่า มีความเสถียรในการออกแบบมากกว่า วิถี

การพึ่งพาแรงโก่งตัวบนบิตบนส่วนโค้งของหลุมเพื่อรักษาเสถียรภาพ BHA ด้วยตัวรวมศูนย์สองตัว

เมื่อเลือกวิธีการขุดเจาะ นอกเหนือจากปัจจัยทางเทคนิคและเศรษฐกิจแล้ว ควรคำนึงว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ BHA ที่ใช้มอเตอร์แบบดาวน์โฮลแล้ว BHA แบบหมุนนั้นมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่าและเชื่อถือได้มากกว่าในการทำงาน และมีเสถียรภาพมากกว่าตลอดแนว วิถีการออกแบบ

เพื่อยืนยันการเลือกวิธีการขุดเจาะในแหล่งสะสมเกลือภายหลัง และยืนยันข้อสรุปข้างต้นเกี่ยวกับวิธีการขุดเจาะอย่างมีเหตุผล จึงได้วิเคราะห์ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคของกังหันและการขุดเจาะบ่อหมุน

หากคุณเลือกวิธีการเจาะด้วยมอเตอร์ไฮดรอลิกแบบดาวน์โฮล หลังจากคำนวณภาระตามแนวแกนบนดอกสว่านแล้ว คุณต้องเลือกประเภทของมอเตอร์แบบดาวน์โฮล ตัวเลือกนี้พิจารณาจากแรงบิดจำเพาะของการหมุนของดอกสว่าน ภาระในแนวแกนของดอกสว่าน และความหนาแน่นของของเหลวในการเจาะ คุณลักษณะทางเทคนิคของมอเตอร์ดาวน์โฮลที่เลือกจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อออกแบบความเร็วในการหมุนของบิตและโปรแกรมไฮดรอลิกสำหรับการชะล้างบ่อ

คำถามเกี่ยวกับ การเลือกวิธีการเจาะควรตัดสินใจบนพื้นฐานของการศึกษาความเป็นไปได้ ตัวบ่งชี้หลักในการเลือกวิธีการขุดเจาะคือความสามารถในการทำกำไร - ต้นทุนการเจาะ 1 เมตร [ 1 ]

ก่อนคุณเริ่ม การเลือกวิธีการเจาะในการเจาะรูให้ลึกโดยใช้สารก๊าซ ควรคำนึงว่าคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของพวกมันทำให้เกิดข้อจำกัดบางประการ เนื่องจากสารก๊าซบางประเภทไม่สามารถนำมาใช้กับวิธีการขุดเจาะได้หลายวิธี ในรูป ภาพที่ 46 แสดงการผสมผสานที่เป็นไปได้ของสารก๊าซประเภทต่างๆ และวิธีการขุดเจาะสมัยใหม่ ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ สิ่งที่เป็นสากลมากที่สุดจากมุมมองของการใช้ตัวแทนก๊าซคือวิธีการเจาะแบบหมุนและไฟฟ้า วิธีสากลที่น้อยกว่าคือวิธีกังหันซึ่งใช้เฉพาะเมื่อใช้ของเหลวมวลเบาเท่านั้น [ 2 ]

แหล่งจ่ายไฟของ MODU มีอิทธิพลน้อย การเลือกวิธีการเจาะและพันธุ์ของพวกเขามากกว่าแหล่งจ่ายไฟของการติดตั้งสำหรับการขุดเจาะบนบก เนื่องจากนอกเหนือจากอุปกรณ์ขุดเจาะโดยตรงแล้ว MODU ยังติดตั้งอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นสำหรับการทำงานและการเก็บรักษาที่จุดขุดเจาะ ในทางปฏิบัติ การขุดเจาะและอุปกรณ์เสริมจะทำงานสลับกัน แหล่งจ่ายไฟขั้นต่ำที่ต้องการของแท่นขุดเจาะถูกกำหนดโดยพลังงานที่ใช้โดยอุปกรณ์เสริม ซึ่งอาจมากกว่าพลังงานที่จำเป็นสำหรับระบบขับเคลื่อนการขุดเจาะ [ 3 ]

ส่วนที่แปดของโครงการด้านเทคนิคทุ่มเทให้กับ การเลือกวิธีการเจาะขนาดมาตรฐานของมอเตอร์ดาวน์โฮลและความยาวการเจาะ การพัฒนาโหมดการเจาะ [ 4 ]

กล่าวอีกนัยหนึ่ง การเลือกโปรไฟล์หลุมหนึ่งหรืออย่างอื่นจะเป็นตัวกำหนดในระดับสูง ทางเลือกของวิธีการเจาะ5 ]

ความสามารถในการเคลื่อนย้ายของ MODU ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการใช้โลหะและแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ และไม่ส่งผลกระทบใดๆ ทางเลือกของวิธีการเจาะเนื่องจากถูกลากโดยไม่ต้องรื้ออุปกรณ์ [ 6 ]

กล่าวอีกนัยหนึ่งการเลือกโปรไฟล์หลุมประเภทใดประเภทหนึ่งจะกำหนดในระดับสูง ทางเลือกของวิธีการเจาะ, ชนิดบิต, โปรแกรมการเจาะไฮดรอลิก, พารามิเตอร์โหมดการเจาะ และในทางกลับกัน [ 7 ]

พารามิเตอร์การหมุนของฐานลอยควรถูกกำหนดโดยการคำนวณในระยะเริ่มต้นของการออกแบบตัวเรือเนื่องจากระยะการทำงานของคลื่นทะเลซึ่งสามารถทำงานได้ตามปกติและปลอดภัยนั้นขึ้นอยู่กับสิ่งนี้เช่นเดียวกับ ทางเลือกของวิธีการเจาะระบบและอุปกรณ์เพื่อลดผลกระทบจากการเคลื่อนไหวต่อกระบวนการทำงาน การลดการขว้างสามารถทำได้โดยการเลือกขนาดตัวเรือนอย่างมีเหตุผล ตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน และการใช้วิธีการต่อสู้กับการขว้างแบบพาสซีฟและแอคทีฟ [ 8 ]

วิธีการสำรวจและใช้ประโยชน์จากน้ำบาดาลที่พบมากที่สุดยังคงเป็นการขุดบ่อน้ำและบ่อน้ำ การเลือกวิธีการเจาะกำหนด: ระดับความรู้อุทกธรณีวิทยาของพื้นที่, วัตถุประสงค์ของงาน, ความน่าเชื่อถือที่ต้องการของข้อมูลทางธรณีวิทยาและอุทกธรณีวิทยาที่ได้รับ, ตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจของวิธีการขุดเจาะที่อยู่ระหว่างการพิจารณา, ต้นทุนน้ำที่ผลิตได้ 1 ลบ.ม. ชีวิตของบ่อน้ำ การเลือกเทคโนโลยีการขุดเจาะบ่อน้ำได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิของน้ำใต้ดิน ระดับของการทำให้เป็นแร่ และความก้าวร้าวต่อคอนกรีต (ซีเมนต์) และเหล็ก [ 9 ]

เมื่อเจาะหลุมลึกพิเศษ การป้องกันความโค้งของหลุมเจาะถือเป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากส่งผลเสียจากความโค้งของหลุมเจาะเมื่อทำการเจาะลึก ดังนั้นเมื่อ การเลือกวิธีการเจาะบ่อน้ำลึกพิเศษและโดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงบน ควรให้ความสนใจกับการรักษาแนวดิ่งและความตรงของหลุมเจาะ [ 10 ]

คำถามในการเลือกวิธีการขุดเจาะควรพิจารณาจากการศึกษาความเป็นไปได้ ตัวบ่งชี้หลักสำหรับ การเลือกวิธีการเจาะคือความสามารถในการทำกำไร - ต้นทุนการเจาะ 1 เมตร [ 11 ]

ดังนั้นความเร็วของการเจาะแบบหมุนด้วยการฟลัชชิ่งด้วยสารละลายดินเหนียวจึงเกินความเร็วของการเจาะเชือกกระทบประมาณ 3 - 5 เท่า ดังนั้นปัจจัยชี้ขาดเมื่อ การเลือกวิธีการเจาะจะต้องมีการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ [ 12 ]

ประสิทธิภาพทางเทคนิคและเศรษฐกิจของโครงการก่อสร้างบ่อน้ำมันและก๊าซส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของกระบวนการเจาะลึกและชะล้าง การออกแบบเทคโนโลยีสำหรับกระบวนการเหล่านี้ประกอบด้วย ทางเลือกของวิธีการเจาะประเภทของเครื่องมือทำลายหินและรูปแบบการขุดเจาะ การออกแบบสายเจาะและโครงร่างด้านล่าง โปรแกรมการเจาะลึกด้วยไฮดรอลิกและตัวบ่งชี้คุณสมบัติของของเหลวเจาะ ประเภทของของเหลวเจาะและปริมาณสารเคมีที่จำเป็น และวัสดุเพื่อรักษาคุณสมบัติ การตัดสินใจในการออกแบบจะกำหนดทางเลือกของประเภทของแท่นขุดเจาะ ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบสายท่อและสภาพทางภูมิศาสตร์ของการขุดเจาะด้วย [ 13 ]

การประยุกต์ใช้ผลลัพธ์ในการแก้ปัญหาทำให้เกิดโอกาสที่กว้างขวางในการดำเนินการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของบิตในเชิงลึกและครอบคลุมในวัตถุจำนวนมากที่มีเงื่อนไขการเจาะที่หลากหลาย ในกรณีนี้ก็สามารถเตรียมคำแนะนำได้เช่นกัน การเลือกวิธีการเจาะ, มอเตอร์ดาวน์โฮล, ปั๊มโคลน และฟลัชชิ่งฟลูอิด [ 14 ]

ในทางปฏิบัติในการสร้างบ่อน้ำวิธีการขุดเจาะต่อไปนี้ได้กลายเป็นที่แพร่หลาย: หมุนด้วยการหมุนเวียนโดยตรง, หมุนด้วยการหมุนเวียนย้อนกลับ, หมุนด้วยการเป่าลมและเชือกกระทบ เงื่อนไขในการใช้วิธีการขุดเจาะต่างๆ จะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางเทคนิคและเทคโนโลยีของแท่นขุดเจาะ รวมถึงคุณภาพของงานก่อสร้างบ่อน้ำ ควรสังเกตว่าเมื่อใด การเลือกวิธีการเจาะบ่อน้ำสำหรับน้ำจำเป็นต้องคำนึงถึงไม่เพียง แต่ความเร็วของการเจาะบ่อน้ำและความสามารถในการผลิตของวิธีการเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงพารามิเตอร์ดังกล่าวสำหรับการเปิดชั้นหินอุ้มน้ำซึ่งสังเกตการเสียรูปของหินในบริเวณหลุมก้นบ่อให้น้อยที่สุด ขอบเขตและการซึมผ่านไม่ลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับการก่อตัว [ 1 ]

การเลือกวิธีการเจาะเพื่อเพิ่มความลึกของหลุมเจาะแนวตั้งนั้นยากกว่ามาก หากเมื่อทำการเจาะตามช่วงเวลาที่เลือกตามการฝึกเจาะโดยใช้ของเหลวในการเจาะ อาจเกิดการโค้งงอของเพลาแนวตั้งได้ ตามกฎแล้ว จะใช้ค้อนลมที่มีประเภทบิตที่เหมาะสม หากไม่พบความโค้งแล้ว ทางเลือกของวิธีการเจาะจะดำเนินการดังต่อไปนี้ สำหรับหินเนื้ออ่อน (หินดินดาน ยิปซั่ม ชอล์ก แอนไฮไดรต์ เกลือ และหินปูนเนื้ออ่อน) ขอแนะนำให้ใช้การเจาะด้วยไฟฟ้าด้วยความเร็วบิตสูงถึง 325 รอบต่อนาที เมื่อความแข็งของหินเพิ่มขึ้น วิธีการเจาะจะถูกจัดเรียงตามลำดับต่อไปนี้: มอเตอร์แบบแทนที่เชิงบวก การเจาะแบบหมุน และการเจาะด้วยเครื่องเพอร์คัชชันแบบหมุน [ 2 ]

จากมุมมองของการเพิ่มความเร็วและลดต้นทุนในการสร้างบ่อด้วย MODUs วิธีการขุดเจาะด้วยการขนส่งแกนไฮดรอลิกก็น่าสนใจ วิธีการนี้สามารถใช้ในการสำรวจผู้วางด้วย PBU ในขั้นตอนการสำรวจทางธรณีวิทยาและขั้นตอนการประเมินแร่และการประเมินแร่ของการสำรวจทางธรณีวิทยา ยกเว้นข้อจำกัดการใช้งานที่กล่าวข้างต้น ต้นทุนของอุปกรณ์ขุดเจาะโดยไม่คำนึงถึงวิธีการขุดเจาะจะต้องไม่เกิน 10% ของต้นทุนรวมของ MODU ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงต้นทุนของอุปกรณ์ขุดเจาะเพียงอย่างเดียวจึงไม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อต้นทุนการผลิตและการบริการ MODU และต่อ ทางเลือกของวิธีการเจาะ. การเพิ่มขึ้นของต้นทุนของ MODU จะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อปรับปรุงสภาพการทำงาน เพิ่มความปลอดภัยและความเร็วในการขุดเจาะ ลดจำนวนการหยุดทำงานเนื่องจากสภาพอากาศ และขยายฤดูกาลการขุดเจาะ [ 3 ]

การเลือกประเภทของบิตและโหมดการเจาะ: เกณฑ์การเลือก วิธีการรับข้อมูลและการประมวลผลเพื่อสร้างโหมดที่เหมาะสมที่สุดและควบคุมค่าพารามิเตอร์ .

การเลือกบิตจะขึ้นอยู่กับความรู้เกี่ยวกับหิน (g/p) ที่ประกอบขึ้นตามช่วงเวลาที่กำหนด เช่น ตามประเภทความแข็งและตามประเภทการขัดถู

ในกระบวนการเจาะสำรวจและผลิตหลุมผลิต หินจะถูกคัดเลือกเป็นระยะๆ ในรูปของเสา (แกน) ที่ยังไม่ได้แตะต้อง เพื่อรวบรวมเป็นชั้นหิน ศึกษาลักษณะทางหินของหินที่เจาะ ระบุปริมาณน้ำมันและก๊าซในรูพรุนของหิน หิน ฯลฯ

ในการดึงแกนออกจากพื้นผิว จะใช้ดอกสว่าน (รูปที่ 2.7) บิตดังกล่าวประกอบด้วยหัวสว่าน 1 และชุดแกนที่ติดกับตัวหัวสว่านโดยใช้เกลียว

ข้าว. 2.7. แผนผังของอุปกรณ์บิตคอร์: 1 - หัวเจาะ; 2 - แกน; 3 - ผู้ให้บริการภาคพื้นดิน; ตัวชุด 4 แกน; 5 - บอลวาล์ว

ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของหินที่ทำการเจาะและการสุ่มตัวอย่างแกนจะใช้หัวเจาะแบบกรวยลูกกลิ้งเพชรและคาร์ไบด์

โหมดการเจาะคือการรวมกันของพารามิเตอร์ที่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของบิต ซึ่งผู้เจาะสามารถเปลี่ยนได้จากคอนโซลของเขา

Pd [kN] – โหลดบนบิต, n [rpm] – ความเร็วการหมุนบิต, Q [l/s] – อัตราการไหลทางอุตสาหกรรม (ฟีด) g-ti, H [m] – การเจาะทะลุต่อบิต, Vm [m/ชั่วโมง] – ขน ความเร็วการเจาะ Vav=H/tB – เฉลี่ย

Vm(t)=dh/dtB – ทันที, Vр [ม./ชั่วโมง] – ความเร็วในการเจาะตามปกติ, Vр=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m] – ต้นทุนการดำเนินงานสำหรับการเจาะ 1 ม., C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – ราคาของบิต; Cch – ต้นทุนงานเจาะ 1 ชั่วโมง รายได้

ขั้นตอนการค้นหาโหมดที่เหมาะสมที่สุด - ในขั้นตอนการออกแบบ - การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโหมดการขุดเจาะ - การปรับโหมดการออกแบบโดยคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับระหว่างกระบวนการขุดเจาะ

ในระหว่างกระบวนการออกแบบเราใช้ข้อมูล ที่ได้มาจากการขุดบ่อน้ำ ในเรื่องนี้

ภูมิภาคอะนาล็อก Conv. ข้อมูลบน goelog ส่วนที่ดี คำแนะนำของผู้ผลิตสว่าน เครื่องมือ ลักษณะการทำงานของมอเตอร์ดาวน์โฮล

2 วิธีในการเลือกบิตที่ด้านล่าง: แบบกราฟิกและการวิเคราะห์

หัวกัดในหัวเจาะจะติดตั้งในลักษณะที่หินที่อยู่ตรงกลางด้านล่างของรูจะไม่ถูกทำลายระหว่างการเจาะ สิ่งนี้จะสร้างเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของแกน 2 มีหัวเจาะแบบกรวยสี่, หกและแปดกรวยที่ออกแบบมาสำหรับการเจาะโดยการเลือกแกนในหินต่างๆ การจัดเรียงองค์ประกอบทำลายหินในหัวเจาะเพชรและคาร์ไบด์ยังทำให้สามารถทำลายหินได้เฉพาะบริเวณขอบด้านล่างของบ่อเท่านั้น

เมื่อเจาะบ่อลึกแล้ว เสาหินที่ได้จะเข้าสู่ชุดแกนที่ประกอบด้วยตัวเรือน 4 และท่อแกน (ตัวพาดิน) 3. ตัวของชุดแกนใช้เชื่อมต่อหัวสว่านกับสายสว่าน วางตัวพา และปกป้องมันจากความเสียหายทางกลตลอดจนการส่งผ่านของไหลฟลัชระหว่างเขากับพาหะภาคพื้นดิน ตัวพาดินได้รับการออกแบบให้รับแกน เก็บรักษาไว้ในระหว่างการเจาะและเมื่อยกขึ้นสู่พื้นผิว ในการทำหน้าที่เหล่านี้ ตัวจับแกนและตัวจับแกนจะถูกติดตั้งที่ส่วนล่างของตัวพาดินและที่ด้านบนจะมีบอลวาล์ว 5 ซึ่งช่วยให้ของเหลวที่ถูกแทนที่จากตัวพาดินไหลผ่านตัวเองเมื่อเติมด้วยแกน .

ตามวิธีการติดตั้งตัวพาดินในตัวชุดแกนและในหัวเจาะ จะมีดอกเจาะที่มีตัวพาดินแบบถอดได้และแบบถอดไม่ได้

ดอกเจาะคว้านพร้อมตัวรองรับดินแบบถอดได้ ช่วยให้คุณสามารถยกตัวรองรับแกนด้วยแกนได้โดยไม่ต้องยกสายสว่าน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ตัวจับจะถูกหย่อนลงในสายสว่านบนเชือก โดยให้เอาตัวพาดินออกจากชุดแกนและยกขึ้นสู่พื้นผิว จากนั้น เมื่อใช้ตัวจับเดียวกัน ตัวพาดินเปล่าจะถูกลดระดับลงและติดตั้งในตัวชุดแกน และการเจาะด้วยการเลือกแกนจะดำเนินต่อไป

ดอกเจาะที่มีแกนนำดินแบบถอดได้จะใช้ในการเจาะด้วยกังหัน ส่วนดอกเจาะที่มีแกนแบบถอดไม่ได้จะใช้ในการเจาะแบบหมุน

แผนผังของการทดสอบขอบฟ้าที่มีประสิทธิผลโดยใช้เครื่องทดสอบการก่อตัวบนท่อ

เครื่องมือทดสอบการก่อตัวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดเจาะและให้ข้อมูลจำนวนมากที่สุดเกี่ยวกับวัตถุที่กำลังทดสอบ เครื่องทดสอบการก่อตัวในบ้านสมัยใหม่ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้: ตัวกรอง, เครื่องบรรจุหีบห่อ, ตัวทดสอบพร้อมวาล์วปรับสมดุลและวาล์วทางเข้าหลัก, วาล์วปิด และวาล์วหมุนเวียน

แผนผังของการประสานแบบขั้นตอนเดียว การเปลี่ยนแปลงความดันในปั๊มซีเมนต์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้

วิธีการประสานบ่อแบบขั้นตอนเดียวเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด ด้วยวิธีนี้ สารละลายซีเมนต์จะถูกส่งในช่วงเวลาที่กำหนดในคราวเดียว

ขั้นตอนสุดท้ายของการขุดเจาะจะมาพร้อมกับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการประสานหลุม ความมีชีวิตของโครงสร้างทั้งหมดขึ้นอยู่กับว่างานเหล่านี้ทำงานได้ดีเพียงใด เป้าหมายหลักที่ดำเนินการในกระบวนการดำเนินการตามขั้นตอนนี้คือการแทนที่โคลนเจาะด้วยซีเมนต์ซึ่งมีชื่ออื่น - สารละลายซีเมนต์ บ่อซีเมนต์เกี่ยวข้องกับการแนะนำองค์ประกอบที่ควรแข็งตัวเป็นหิน วันนี้มีหลายวิธีในการดำเนินการกระบวนการประสานบ่อซึ่งวิธีที่ใช้กันมากที่สุดคือมีอายุมากกว่า 100 ปี นี่เป็นวิธีการประสานท่อแบบขั้นตอนเดียวที่เปิดตัวสู่โลกในปี 1905 และใช้อยู่ในปัจจุบันโดยมีการดัดแปลงเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

โครงการประสานด้วยปลั๊กเดียว

กระบวนการประสาน

เทคโนโลยีสำหรับการประสานหลุมนั้นเกี่ยวข้องกับงาน 5 ประเภทหลัก: ประเภทแรกคือการผสมสารละลายซีเมนต์ส่วนที่สองคือการปั๊มองค์ประกอบลงในหลุมส่วนที่สามคือการจัดหาส่วนผสมโดยใช้วิธีที่เลือกลงในวงแหวนส่วนที่สี่คือการชุบแข็ง ส่วนผสมปูนซีเมนต์ ประการที่ 5 คือการตรวจสอบคุณภาพงานที่ทำ

ก่อนเริ่มงานจะต้องจัดทำโครงร่างการประสานซึ่งขึ้นอยู่กับการคำนวณทางเทคนิคของกระบวนการ การพิจารณาสภาพการทำเหมืองและทางธรณีวิทยาเป็นสิ่งสำคัญ ความยาวของช่วงเวลาที่ต้องการความเข้มแข็ง ลักษณะเฉพาะของการออกแบบหลุมเจาะตลอดจนสภาพของหลุมเจาะ ในกระบวนการคำนวณควรใช้ประสบการณ์ในการดำเนินงานดังกล่าวในบางพื้นที่ด้วย

รูปที่ 1 แผนภาพกระบวนการประสานขั้นตอนเดียว

ในรูป 1 คุณสามารถดูไดอะแกรมของกระบวนการประสานแบบขั้นตอนเดียว “ฉัน” – เริ่มป้อนส่วนผสมลงในถัง “II” คือแหล่งจ่ายของส่วนผสมที่ถูกฉีดเข้าไปในหลุมเมื่อสารละลายเคลื่อนตัวลงไปตามท่อ “III” คือจุดเริ่มต้นของการดันองค์ประกอบของซีเมนต์เข้าไปในวงแหวน “IV” คือขั้นตอนสุดท้ายของการดันส่วนผสม ในแผนภาพที่ 1 มีเกจวัดแรงดันซึ่งมีหน้าที่ตรวจสอบระดับความดัน 2 – หัวซีเมนต์; 3 – ปลั๊กอยู่ด้านบน; 4 – ปลั๊กล่าง; 5 – ปลอก; 6 – ผนังบ่อ; 7 – แหวนหยุด; 8 – ของเหลวที่ใช้สำหรับอัดส่วนผสมซีเมนต์ 9 – ของเหลวเจาะ; 10 – ส่วนผสมปูนซีเมนต์.

แผนผังของการประสานสองขั้นตอนพร้อมช่องว่างเวลา ข้อดีและข้อเสีย

ขั้นตอนการประสานด้วยช่องว่างเวลา ช่วงเวลาการประสาน แบ่งออกเป็นสองส่วน และมีการติดตั้งปลอกประสานพิเศษที่อินเทอร์เฟซใกล้กับอินเทอร์เฟซ ไฟส่องตรงกลางจะติดไว้ที่ด้านนอกของเสาด้านบนและด้านล่างข้อต่อ ขั้นแรกให้ยึดส่วนล่างของคอลัมน์ไว้ ในการดำเนินการนี้ CR 1 ส่วนจะถูกปั๊มเข้าไปในคอลัมน์ในปริมาณที่ต้องการเพื่อเติม CP จากแท่นยึดคอลัมน์ไปยังปลอกประสาน จากนั้นจึงเติมของเหลวแทนที่ ในการประสานขั้นที่ 1 ปริมาตรของของเหลวแทนที่จะต้องเท่ากับปริมาตรภายในของคอลัมน์ เมื่อปั๊มปั๊มแล้วพวกเขาก็ปล่อยลูกบอลเข้าไปในเสา ภายใต้แรงโน้มถ่วง ลูกบอลจะตกลงมาจากเสาและตกลงบนบุชชิ่งด้านล่างของปลอกประสาน จากนั้นพวกเขาก็เริ่มปั๊มกระทะเข้าไปในคอลัมน์อีกครั้ง: ความดันในนั้นเหนือปลั๊กจะเพิ่มขึ้น ปลอกจะเลื่อนลงมาจนสุด และกระทะจะเลยคอลัมน์ผ่านรูที่เปิดอยู่ บ่อน้ำจะถูกชะล้างผ่านรูเหล่านี้จนกระทั่งปูนซีเมนต์แข็งตัว (จากหลายชั่วโมงถึงหนึ่งวัน) จากนั้นปั๊มในส่วนที่ 2 ของ CR ปล่อยปลั๊กด้านบนออกและแทนที่สารละลายด้วย CR 2 ส่วนที่ ปลั๊กเมื่อถึงปลอกแล้วเสริมด้วยหมุดที่ตัวปลอกซีเมนต์แล้วเลื่อนลง ในกรณีนี้บุชชิ่งจะปิดรูข้อต่อและแยกช่องคอลัมน์ออกจากกระปุกเกียร์ หลังจากแข็งตัวแล้ว ปลั๊กจะถูกเจาะออก สถานที่สำหรับติดตั้งข้อต่อนั้นขึ้นอยู่กับสาเหตุที่ทำให้รีสอร์ทต้องปูนซีเมนต์ ในบ่อก๊าซ ปลอกประสานจะถูกติดตั้งที่ความสูง 200-250 ม. เหนือหลังคาของขอบฟ้าที่มีประสิทธิผล หากมีความเสี่ยงที่จะสูญเสียการไหลเวียนเมื่อทำการประสานหลุม ตำแหน่งของข้อต่อจะถูกคำนวณเพื่อให้ผลรวมของความดันอุทกพลศาสตร์และความดันคงที่ของคอลัมน์สารละลายในวงแหวนมีค่าน้อยกว่าความดันแตกหักของชั้นหินที่อ่อนแอ ควรวางปลอกซีเมนต์ไว้กับหินที่ไม่สามารถซึมผ่านได้และมีโคมไฟอยู่ตรงกลาง นำไปใช้: a) ถ้าการดูดซึมสารละลายเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในระหว่างการประสานปูนซีเมนต์ขั้นตอนเดียว; b) ถ้าชั้นหินถูกเปิดด้วยความดันสูงและในระหว่างระยะเวลาการเซ็ตตัวของสารละลายหลังจากการประสานในขั้นตอนเดียว อาจเกิดการไหลข้ามและก๊าซได้ c) หากการประสานแบบขั้นตอนเดียวต้องมีส่วนร่วมพร้อมกันของปั๊มซีเมนต์และเครื่องผสมจำนวนมากในการดำเนินงาน ข้อบกพร่อง:ช่องว่างเวลาขนาดใหญ่ระหว่างการสิ้นสุดการซีเมนต์ส่วนล่างและจุดเริ่มต้นของการซีเมนต์ส่วนบน ข้อเสียนี้สามารถกำจัดได้มากโดยการติดตั้งเครื่องบรรจุหีบห่อภายนอกไว้ใต้ปลอกซีเมนต์โดยประมาณ หากเมื่อเสร็จสิ้นการประสานชั้นล่างแล้ว วงแหวนของบ่อถูกปิดผนึกด้วยเครื่องบรรจุหีบห่อ คุณสามารถเริ่มการประสานส่วนบนได้ทันที

หลักการคำนวณปลอกสายสำหรับความต้านทานแรงดึงตามแนวแกนของหลุมแนวตั้ง ลักษณะเฉพาะของการคำนวณคอลัมน์สำหรับหลุมเอียงและหลุมโค้ง

การคำนวณปลอกเริ่มต้นด้วยการพิจารณาแรงกดดันภายนอกส่วนเกิน [ 1 ]

การคำนวณคอลัมน์ปลอกดำเนินการระหว่างการออกแบบเพื่อเลือกความหนาของผนังและกลุ่มความแข็งแรงของวัสดุท่อปลอกรวมทั้งตรวจสอบการปฏิบัติตามปัจจัยด้านความปลอดภัยมาตรฐานที่กำหนดไว้ในระหว่างการออกแบบกับที่คาดหวังโดยคำนึงถึงทางธรณีวิทยาเทคโนโลยีและในปัจจุบัน สภาวะตลาดการผลิต [ 2 ]

การคำนวณคอลัมน์ปลอกด้วยเกลียวสี่เหลี่ยมคางหมู การทดสอบแรงดึงจะดำเนินการตามน้ำหนักที่อนุญาต เมื่อลดสตริงปลอกลงในส่วนต่างๆ ความยาวของคอลัมน์จะถือเป็นความยาวของส่วนนั้น [ 3 ]

การคำนวณปลอกเกี่ยวข้องกับการระบุปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความเสียหายของปลอกหุ้ม และการเลือกเกรดเหล็กที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดำเนินงานเฉพาะแต่ละอย่างในแง่ของความน่าเชื่อถือและความประหยัด การออกแบบท่อต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับท่อระหว่างการก่อสร้างและการทำงานของบ่อน้ำ [ 4 ]

การคำนวณคอลัมน์ปลอกสำหรับหลุมทิศทางจะแตกต่างจากที่ใช้สำหรับหลุมแนวตั้งในการเลือกปัจจัยความต้านทานแรงดึงขึ้นอยู่กับความเข้มของความโค้งของหลุมเจาะ เช่นเดียวกับในการกำหนดแรงกดดันภายนอกและภายใน ซึ่งตำแหน่งของจุดมีลักษณะเฉพาะของหลุมเอียง ถูกกำหนดโดยการฉายภาพในแนวตั้ง

การคำนวณคอลัมน์ปลอกจะดำเนินการตามค่าสูงสุดของแรงกดดันภายนอกและภายในส่วนเกินตลอดจนภาระตามแนวแกน (ระหว่างการขุดเจาะการทดสอบการดำเนินการการซ่อมแซมบ่อน้ำ) โดยคำนึงถึงผลกระทบที่แยกจากกันและรวมกัน

ความแตกต่างหลัก การคำนวณปลอกสำหรับหลุมทิศทางจากการคำนวณหลุมแนวตั้งคือการกำหนดปัจจัยความต้านทานแรงดึงซึ่งขึ้นอยู่กับความเข้มของความโค้งของหลุมเจาะตลอดจนการคำนวณแรงกดดันภายนอกและภายในโดยคำนึงถึงการยืดตัวของหลุมเจาะ

การเลือกท่อปลอกและ การคำนวณปลอกการทดสอบความแข็งแรงจะดำเนินการโดยคำนึงถึงแรงกดดันภายนอกและภายในส่วนเกินที่คาดหวังสูงสุดด้วยการแทนที่สารละลายด้วยของเหลวที่ก่อตัวอย่างสมบูรณ์ตลอดจนแรงตามแนวแกนของท่อและความก้าวร้าวของของไหลในขั้นตอนของการก่อสร้างและการทำงานของบ่อน้ำตามโครงสร้างที่มีอยู่ .

โหลดหลักเมื่อคำนวณความแข็งแรงของคอลัมน์คือโหลดแรงดึงตามแนวแกนจากน้ำหนักของมันเองตลอดจนแรงดันส่วนเกินภายนอกและภายในระหว่างการประสานและการปฏิบัติงานที่ดี นอกจากนี้ โหลดอื่นๆ ยังทำหน้าที่ในคอลัมน์:

· โหลดแบบไดนามิกตามแนวแกนระหว่างการเคลื่อนที่ของคอลัมน์ไม่มั่นคง

·แรงตามแนวแกนจากแรงเสียดทานของเสากับผนังของบ่อน้ำระหว่างการลงมา

·แรงอัดจากส่วนหนึ่งของน้ำหนักของตัวเองเมื่อขนถ่ายคอลัมน์ไปที่ใบหน้า

· แรงดัดงอที่เกิดขึ้นในบ่อโค้ง

การคำนวณปริมาณการผลิตบ่อน้ำมัน

แบบแผนที่ใช้ในสูตร:

ระยะห่างจากหลุมผลิตถึงแท่นขุดเจาะ m L

ระยะทางจากหลุมผลิตถึงสารละลายซีเมนต์ m ชั่วโมง

ระยะทางจากหลุมผลิตถึงระดับของเหลวในคอลัมน์ m N

ความหนาแน่นของของเหลวทดสอบ, สารหล่อเย็น g/cm 3 r

ความหนาแน่นของของเหลวเจาะด้านหลังเสา g/cm 3 r BR

ความหนาแน่นของของเหลวในคอลัมน์ r B

ความหนาแน่นของสารละลายซีเมนต์ด้านหลังคอลัมน์ r CR

แรงดันภายในส่วนเกินที่ความลึก z, MPa P VIz

แรงดันภายนอกมากเกินไปที่ความลึก z P NIz

แรงดันภายนอกวิกฤติที่มากเกินไปซึ่งแรงดันไฟฟ้า

ความดันในตัวท่อถึงจุดคราก P KR

แรงดันอ่างเก็บน้ำที่ความลึก z Р PL

แรงดันการจีบ

น้ำหนักรวมของคอลัมน์ของส่วนที่เลือก N (MN) Q

ค่าสัมประสิทธิ์การขนถ่ายวงแหวนซีเมนต์ k

ปัจจัยด้านความปลอดภัยเมื่อคำนวณแรงดันส่วนเกินภายนอก n KR

ปัจจัยด้านความปลอดภัยสำหรับการคำนวณแรงดึง n STR

รูปที่ 69. แผนผังการประสานบ่อน้ำ

ที่ ชั่วโมง > ฮเราพิจารณาแรงกดดันภายนอกส่วนเกิน (เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการทำงาน) สำหรับจุดคุณลักษณะต่อไปนี้

1: z = 0; Р n. иz = 0.01ρ b.r * z; (86)

2: z = H; R n. และ z = 0.01ρ ข. p * H, (MPa); (87)

3: z = ชั่วโมง; P n. และ z = (0.01 [ρ b.p h - ρ in (h - N)]), (MPa); (88)

4: z = L; R n. และ z = (0.01 [(ρ c.r - ρ in) L - (ρ c.r - ρ b.r) h + ρ ใน H)] (1 - k), (MPa) (89)

การสร้างไดอะแกรม เอบีซีดี(รูปที่ 70) ในการดำเนินการนี้ เราได้ตั้งค่าต่างๆ ไว้ตามแนวนอนบนมาตราส่วนที่ยอมรับ ρ n.i.z ที่จุด 1 -4 (ดูแผนภาพ) และจุดเหล่านี้เชื่อมต่อกันตามลำดับด้วยส่วนตรง

รูปที่ 70 ไดอะแกรมภายนอกและภายใน

แรงกดดันส่วนเกิน

เราพิจารณาแรงดันภายในส่วนเกินจากสภาวะการทดสอบความแน่นของเคสในขั้นตอนเดียวโดยไม่ต้องใช้เครื่องแพ็ค

ความดันที่ปาก: P y = P pl - 0.01 ρ วีลิตร (เมปาสคาล) (90)

ปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของการประสานอย่างดีและลักษณะของอิทธิพล

คุณภาพของการแยกชั้นที่ซึมเข้าไปได้โดยการซีเมนต์ขึ้นอยู่กับกลุ่มปัจจัยต่อไปนี้: ก) องค์ประกอบของส่วนผสมที่อุด; ข) องค์ประกอบและคุณสมบัติของสารละลายซีเมนต์ c) วิธีการประสาน; d) ความสมบูรณ์ของการเปลี่ยนของเหลวแทนที่ด้วยสารละลายซีเมนต์ในวงแหวนของบ่อ e) ความแข็งแรงและความแน่นของการยึดเกาะของหินซีเมนต์กับท่อและผนังของบ่อน้ำ f) การใช้วิธีการเพิ่มเติมเพื่อป้องกันการเกิดการกรองและการก่อตัวของช่องทางไหลในสารละลายซีเมนต์ในช่วงระยะเวลาของการทำให้หนาขึ้นและตกตะกอน g) โหมดพักที่ดีในช่วงระยะเวลาของการทำให้ข้นและการเซ็ตตัวของสารละลายซีเมนต์

หลักการคำนวณปริมาณที่ต้องการของวัสดุประสาน เครื่องผสม และหน่วยประสานสำหรับการเตรียมและสูบสารละลายประสานเข้าไปในท่อ โครงการอุปกรณ์ประสานท่อ

จำเป็นต้องคำนวณการประสานตามเงื่อนไขต่อไปนี้:

- ค่าสัมประสิทธิ์สำรองที่ความสูงของปูนซีเมนต์ที่เพิ่มขึ้นเพื่อชดเชยปัจจัยที่ไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ (กำหนดทางสถิติตามข้อมูลการประสานของหลุมก่อนหน้า) และ - ตามลำดับ เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของหลุมและเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายการผลิต m; - ความยาวของส่วนประสาน m; - เส้นผ่านศูนย์กลางภายในเฉลี่ยของสายการผลิต m; - ความสูง (ความยาว) ของ ถ้วยซีเมนต์ที่เหลืออยู่ในสาย m; - ปัจจัยสำรองของของเหลวแทนที่ โดยคำนึงถึงความสามารถในการอัด - = 1.03; - - สัมประสิทธิ์คำนึงถึงการสูญเสียซีเมนต์ระหว่างการดำเนินการขนถ่ายและการเตรียมสารละลาย; - - - ความหนาแน่นของสารละลายซีเมนต์ กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร – ความหนาแน่นของโคลนเจาะ กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร; n - ปริมาณน้ำสัมพัทธ์ - ความหนาแน่นของน้ำ กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร - ความหนาแน่นรวมของซีเมนต์ กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร;

ปริมาตรของสารละลายซีเมนต์ที่จำเป็นสำหรับการประสานช่วงหลุมที่กำหนด (m3): Vс.p.=0.785*kp*[(2-dн2)*lс+d02*hс]

ปริมาตรของของเหลวแทนที่: Vpr=0.785* - *d2*(Lc-);

ปริมาตรของของเหลวบัฟเฟอร์: Vb=0.785*(2-dн2)*lb;

มวลปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์: Mts= - **Vtsr/(1+n);

ปริมาตรน้ำสำหรับเตรียมสารละลายซีเมนต์ m3: Vv= Mts*n/(kc*pv);

ก่อนที่จะทำการประสาน วัสดุซีเมนต์แห้งจะถูกโหลดลงในถังของเครื่องผสม โดยจำนวนที่ต้องการคือ: nc = Mts/Vcm โดยที่ Vcm คือปริมาตรของถังของเครื่องผสม

วิธีการเตรียมส่วนล่างของบ่อน้ำในเขตการก่อตัวที่มีประสิทธิผล เงื่อนไขที่แต่ละวิธีสามารถใช้ได้

1. เจาะอ่างเก็บน้ำที่มีประสิทธิผลโดยไม่ต้องคลุมหินที่อยู่ด้านบนด้วยท่อปลอกพิเศษก่อน จากนั้นจึงลดระดับท่อปลอกลงไปที่ด้านล่างและซีเมนต์ ในการสื่อสารช่องภายในของท่อกับอ่างเก็บน้ำที่มีประสิทธิผลจะมีการเจาะรูเช่น มีหลุมจำนวนมากถูกยิงผ่านเสา วิธีการนี้มีข้อดีดังต่อไปนี้: ใช้งานง่าย; อนุญาตให้มีการสื่อสารแบบเลือกสรรของบ่อน้ำกับชั้นใด ๆ ของอ่างเก็บน้ำที่มีประสิทธิผล ต้นทุนงานขุดเจาะจริงอาจน้อยกว่าวิธีเข้าอื่นๆ

2. ขั้นแรก เชือกปลอกจะถูกลดระดับลงและยึดเข้ากับหลังคาของแหล่งสะสมเพื่อแยกหินที่อยู่ด้านบนออก จากนั้นเจาะอ่างเก็บน้ำด้วยดอกสว่านที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า และหลุมเจาะเปิดทิ้งไว้ใต้ปลอกหุ้ม วิธีการนี้ใช้ได้เฉพาะในกรณีที่แหล่งสะสมที่มีประสิทธิผลประกอบด้วยหินที่มีความเสถียรและอิ่มตัวด้วยของเหลวเพียงชนิดเดียว ไม่อนุญาตให้มีการแสวงหาผลประโยชน์แบบเลือกสรรจาก interlayer ใด ๆ

3. มันแตกต่างจากครั้งก่อนตรงที่หลุมเจาะในอ่างเก็บน้ำที่มีประสิทธิผลถูกปกคลุมด้วยตัวกรองซึ่งแขวนอยู่ในปลอก ช่องว่างระหว่างตัวกรองและคอลัมน์มักจะถูกแยกด้วยเครื่องบรรจุหีบห่อ วิธีการนี้มีข้อดีและข้อจำกัดเช่นเดียวกับวิธีก่อนหน้า ต่างจากก่อนหน้านี้ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในกรณีที่ปริมาณการผลิตประกอบด้วยหินที่ไม่เสถียรเพียงพอระหว่างการทำงาน

4. บ่อน้ำนั้นเรียงรายไปด้วยท่อที่ด้านบนของแหล่งที่มีประสิทธิผลจากนั้นส่วนหลังจะถูกเจาะออกและปิดด้วยซับ ไลเนอร์จะถูกยึดตามความยาวทั้งหมด จากนั้นจึงเจาะรูตามช่วงเวลาที่กำหนด ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนที่สำคัญในอ่างเก็บน้ำได้โดยการเลือกของเหลวชะล้างโดยคำนึงถึงสถานการณ์ในอ่างเก็บน้ำเท่านั้น ช่วยให้สามารถเลือกการแสวงหาประโยชน์จากชั้นต่างๆ และช่วยให้คุณพัฒนาบ่อน้ำได้อย่างรวดเร็วและคุ้มค่า

5. มันแตกต่างจากวิธีแรกเฉพาะตรงที่หลังจากเจาะแหล่งสะสมที่มีประสิทธิผลแล้ว สายปลอกจะถูกหย่อนลงในบ่อ ส่วนล่างซึ่งประกอบด้วยท่อที่มีรูเจาะไว้ล่วงหน้าและโดยที่มันถูกยึดไว้ด้านบนเท่านั้น หลังคาของเงินฝากที่มีประสิทธิผล ส่วนที่เจาะรูของคอลัมน์จะถูกวางไว้กับเงินฝากที่มีประสิทธิผล ด้วยวิธีนี้ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะรับประกันการแสวงหาผลประโยชน์แบบเลือกสรรของเลเยอร์หนึ่งหรืออีกเลเยอร์หนึ่ง

ปัจจัยที่นำมาพิจารณาเมื่อเลือกวัสดุประสานสำหรับการประสานช่วงหลุมเฉพาะ

ทางเลือกของวัสดุประสานสำหรับการประสานสายปลอกจะถูกกำหนดโดยลักษณะ lithofacies ของส่วนและปัจจัยหลักที่กำหนดองค์ประกอบของสารละลายประสานคืออุณหภูมิ, ความดันของการก่อตัว, ความดันการแตกหักของไฮดรอลิก, การมีอยู่ของคราบเกลือ, ประเภทของของเหลว, เป็นต้น โดยทั่วไป สารละลายประสานประกอบด้วยซีเมนต์ซีเมนต์ การผสมขนาดกลาง ตัวเร่งรีเอเจนต์และสารหน่วงเวลาการตั้งค่า ตัวลดอัตราการกรองรีเอเจนต์ และสารเติมแต่งพิเศษ ปูนซีเมนต์อัดฉีดจะถูกเลือกดังนี้: เกรดของซีเมนต์จะถูกระบุตามช่วงอุณหภูมิ ช่วงเวลาในการวัดความหนาแน่นของสารละลายซีเมนต์ และประเภทของของไหลและคราบสะสมในช่วงการประสานซีเมนต์ สื่อผสมจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของเกลือในส่วนบ่อหรือระดับความเค็มของน้ำในชั้นหิน เพื่อป้องกันไม่ให้สารละลายซีเมนต์หนาขึ้นก่อนกำหนดและการรดน้ำในพื้นที่ที่มีประสิทธิผลจำเป็นต้องลดอัตราการกรองของสารละลายซีเมนต์ NTF, gipan, CMC, PVS-TR ใช้เป็นตัวลดของตัวบ่งชี้นี้ เพื่อเพิ่มความต้านทานความร้อนของสารเคมี จึงมีการใช้โครงสร้างระบบการกระจายตัวและขจัดผลข้างเคียงเมื่อใช้รีเอเจนต์บางชนิด ดินเหนียว โซดาไฟ แคลเซียมคลอไรด์ และโครเมต

การเลือกชุดแกนเพื่อให้ได้แกนคุณภาพสูง

เครื่องมือรับแกนกลางคือเครื่องมือที่ใช้ในการรับ แยกออกจากมวลหินในอ่างเก็บน้ำ และเก็บรักษาแกนกลางในระหว่างกระบวนการขุดเจาะและระหว่างการขนส่งผ่านบ่อ จนถึงขั้นถอดออกสู่ผิวน้ำเพื่อการวิจัย พันธุ์: - P1 - สำหรับการเจาะแบบหมุนที่มีตัวรับแกนแบบถอดได้ (ถอดได้ผ่าน BT), - P2 - ตัวรับแกนแบบถอดไม่ได้ - T1 - สำหรับการเจาะกังหันที่มีตัวรับแกนแบบถอดได้ - T2 - พร้อมตัวรับแกนแบบถอดไม่ได้ . ประเภท: - สำหรับการเลือกแกนจากอาร์เรย์ของแหล่งกักเก็บที่มีความหนาแน่นสูง (กระสุนปืนแกนคู่พร้อมตัวรับแกน แยกออกจากท่อตับอ่อนและหมุนด้วยตัวกระสุนปืน) - สำหรับการเลือกแกนในแหล่งกักเก็บที่แตกหัก ยับยู่ยี่ หรือความหนาแน่นสลับกัน และความแข็ง (ตัวรับแกนที่ไม่หมุน แขวนอยู่บนแบริ่งหนึ่งตัวหรือมากกว่า และเบรกเกอร์แกนและตัวจับยึดแกนที่เชื่อถือได้) - สำหรับการสุ่มตัวอย่างแกนในไฮโดรคาร์บอนจำนวนมาก ง่ายต่อการแยกชิ้นส่วน และการกัดเซาะ RV (ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกแกนอย่างสมบูรณ์และปิดรูรับแกนเมื่อสิ้นสุดการเจาะ)

คุณสมบัติการออกแบบและพื้นที่การใช้งานของท่อเจาะ

ท่อขับเจาะใช้เพื่อส่งการหมุนจากโรเตอร์ไปยังสายสว่าน ท่อเจาะมักจะมีหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือหกเหลี่ยม ผลิตในสองรุ่น: แบบสำเร็จรูปและแบบแข็ง ท่อเจาะที่มีปลายคว่ำจะมาพร้อมกับปลายคว่ำทั้งด้านนอกและด้านใน ท่อเจาะที่มีปลายเชื่อมผลิตขึ้นในสองประเภท: TBPV - มีปลายเชื่อมต่อแบบเชื่อมตามส่วนที่คว่ำและ TBP - ด้วยปลายเชื่อมต่อแบบเชื่อมตามส่วนที่ไม่ทำให้เสียด้านนอก ท่อเจาะที่มีปลอกปิดกั้น TBB แตกต่างจากท่อมาตรฐานที่มีปลายคว่ำใน การมีปลอกคอปิดกั้นที่ปลายท่อ, เกลียวทรงกระบอกที่มีระยะพิทช์ 4 มม., การเชื่อมต่อท่อแบบถาวรกับล็อค, การเชื่อมต่อกับล็อคอย่างแน่นหนา ท่อเจาะที่มีแถบกันลื่นแตกต่างจากท่อมาตรฐานตรงที่มีส่วนที่เรียบของท่ออยู่ด้านหลังจุกนมแบบขันเกลียวและข้อต่อของตัวล็อคและแถบปิดผนึกที่มีความเสถียรบนตัวล็อค เกลียวทรงสี่เหลี่ยมคางหมู (1:32) ที่มีระยะพิทช์เท่ากับ 5.08 มม. มีคู่ตามเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน…….

หลักการคำนวณชุดสว่านเมื่อเจาะด้วยมอเตอร์ดาวน์โฮล .

การคำนวณ BC เมื่อเจาะส่วน 3 มิติของส่วนเอียงตรงของหลุมบอกทิศทาง

คิวโพรด=คิวโคสα; คิวนอร์ม=คิวซินα; Ftr=μQн=μQsinα;(μ~0.3);

โพรด=คิวโพรด+Ftr=Q(ซินα+ไมโครซินα)

LI>=Lbuilding+Lubt+Lnc+lI1+…+l1n ถ้าไม่เช่นนั้น lIny=LI-(Lbuilding+Lubt+Lnc+lI1+…+l1(n-1))

การคำนวณ BC เมื่อเจาะ 3D ในส่วนโค้งของหลุมบอกทิศทาง

ครั้งที่สอง

Pi=FIItr+โครงการ QII โครงการ QII=|goR(sinαк-sinαн)|

Pi=μ|±2goR2(sinαк-sinαн)-goR2sinαкΔα±PнΔα|+|goR2(sinαк-sinαн)|

Δα=-- ถ้า> แล้วก็ cos “+”

“-Pn” – เมื่อตั้งค่าความโค้ง “+Pn” – เมื่อตั้งค่าความโค้ง

เชื่อกันว่าบนไซต์ BC ประกอบด้วยหนึ่งส่วน =πα/180=0.1745α

หลักการคำนวณระยะดอกสว่านเมื่อทำการเจาะโดยใช้วิธีแบบหมุน

การคำนวณแบบคงที่ เมื่อไม่ได้คำนึงถึงความเค้นแบบวงจรสลับ แต่จะคำนึงถึงความเค้นดัดและแรงบิดคงที่

เพื่อความแข็งแรงหรือความอดทนที่เพียงพอ

การคำนวณแบบคงที่สำหรับหลุมแนวตั้ง:

;

Kz=1.4 – ตามปกติ ธรรมดา Kz=1.45 – ในกรณีที่มีภาวะแทรกซ้อน ธรรมดา

สำหรับพื้นที่ลาดชัน

;

;

โหมดการเจาะ ระเบียบวิธีสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ

โหมดการเจาะคือการรวมกันของพารามิเตอร์ที่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของบิตและผู้เจาะสามารถเปลี่ยนได้จากคอนโซลของเขา

Pd [kN] – โหลดบนบิต, n [rpm] – ความเร็วการหมุนบิต, Q [l/s] – อัตราการไหลทางอุตสาหกรรม (ฟีด) g-ti, H [m] – การเจาะทะลุต่อบิต, Vm [m/ชั่วโมง] – ขน ความเร็วการเจาะ Vср=H/tБ – เฉลี่ย, Vм(t)=dh/dtБ – ทันที, Vр [ม./ชั่วโมง] – ความเร็วการเจาะตามปกติ, Vр=H/(tБ + tSPO + tВ), C [rub/ m ] – ต้นทุนการดำเนินงานสำหรับการเจาะ 1 เมตร, C=(Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – ต้นทุนของบิต; Cch – ต้นทุนงานเจาะ 1 ชั่วโมง รายได้ การเพิ่มประสิทธิภาพของโหมดการเจาะ: maxVp – การสำรวจ minC – ประสบการณ์ ดี..

(Pd, n, Q)opt=minC, maxVр

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

ขั้นตอนการค้นหาโหมดที่เหมาะสมที่สุด - ในขั้นตอนการออกแบบ - การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของโหมดการเจาะ - การปรับโหมดการออกแบบโดยคำนึงถึงข้อมูลที่ได้รับระหว่างกระบวนการเจาะ

ในระหว่างกระบวนการออกแบบเราใช้ข้อมูล ที่ได้มาจากการขุดบ่อน้ำ ในภูมิภาคนี้แบบอะนาล็อก Conv. ข้อมูลบน goelog ส่วนที่ดี คำแนะนำของผู้ผลิตสว่าน เครื่องมือ ลักษณะการทำงานของมอเตอร์ดาวน์โฮล

2 วิธีในการเลือกบิตบนที่ด้านล่าง:

- กราฟิก tgα=dh/dt=Vm(t)=h(t)/(topt+tsp+tv) - การวิเคราะห์

การจำแนกวิธีการกระตุ้นการไหลเข้าระหว่างการพัฒนาหลุม

การพัฒนาหมายถึงชุดงานเพื่อกระตุ้นการไหลเข้าของของไหลจากการก่อตัวของผลผลิต ทำความสะอาดโซนใกล้หลุมเจาะจากการปนเปื้อน และจัดให้มีเงื่อนไขในการได้รับผลผลิตสูงสุดที่เป็นไปได้ของหลุม

เพื่อให้ได้การไหลเข้าจากขอบฟ้าที่มีประสิทธิผลจำเป็นต้องลดความดันในบ่อให้ต่ำกว่าความดันในอ่างเก็บน้ำอย่างมีนัยสำคัญ มีหลายวิธีในการลดความดัน โดยขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนของเหลวฟลัชชิงหนักด้วยของเหลวที่เบากว่า หรือโดยการลดระดับของเหลวในสายการผลิตลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปหรืออย่างรวดเร็ว เพื่อชักนำให้เกิดการไหลเข้าจากชั้นหินที่ประกอบด้วยหินที่มีความเสถียรน้อย วิธีการต่างๆ จะถูกใช้เพื่อค่อยๆ ลดความดันหรือด้วยแอมพลิจูดของแรงดันที่ผันผวนเล็กน้อย เพื่อป้องกันการทำลายอ่างเก็บน้ำ หากรูปแบบการผลิตประกอบด้วยหินที่แข็งแกร่งมาก มักจะได้รับผลที่ยิ่งใหญ่ที่สุดจากการสร้างความหดหู่ขนาดใหญ่อย่างกะทันหัน เมื่อเลือกวิธีการกระตุ้นการไหลเข้าขนาดและลักษณะของการสร้างความหดหู่จำเป็นต้องคำนึงถึงความเสถียรและโครงสร้างของหินอ่างเก็บน้ำองค์ประกอบและคุณสมบัติของของเหลวที่ทำให้อิ่มตัวระดับของการปนเปื้อนระหว่างการเปิด การมีอยู่ของขอบฟ้าที่สามารถซึมเข้าไปได้ซึ่งอยู่ด้านบนและด้านล่าง ความแข็งแรงของท่อและสภาพของส่วนรองรับอย่างดี เมื่อเกิดการกดทับขนาดใหญ่อย่างกะทันหัน ความแข็งแรงและความแน่นของส่วนรองรับอาจลดลง และด้วยแรงกดดันในบ่อในระยะสั้นแต่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ของเหลวอาจถูกดูดซึมเข้าสู่ชั้นหินที่มีประสิทธิผล

แทนที่ของเหลวหนักด้วยของเหลวที่เบากว่า เชือกของท่อจะถูกลดระดับลงจนเกือบถึงด้านล่างหากรูปแบบการผลิตประกอบด้วยหินที่มีความทนทานสูง หรือประมาณจนถึงรูเจาะด้านบนหากหินไม่มั่นคงเพียงพอ โดยปกติการเปลี่ยนของไหลจะดำเนินการโดยใช้วิธีการหมุนเวียนแบบย้อนกลับ: ของเหลวที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าความหนาแน่นของของไหลชะล้างในปลอกการผลิตจะถูกปั๊มเข้าไปในวงแหวนโดยใช้ปั๊มลูกสูบเคลื่อนที่ เมื่อของเหลวที่เบากว่าเติมวงแหวนและไล่ของเหลวที่หนักกว่าเข้าไปในท่อ แรงดันในปั๊มจะเพิ่มขึ้น จะถึงจุดสูงสุดในขณะที่ของเหลวชนิดเบาเข้าใกล้รองเท้าท่อ p umt = (p pr -r cool)qz nct +p nct +p mt โดยที่ p pr และ p cool คือความหนาแน่นของของเหลวหนักและเบา, kg/m; z tubing คือความลึกของการเดินสายของ tubing, m; p tubing และ p mt - การสูญเสียไฮดรอลิกในสายท่อและในวงแหวน, Pa แรงดันนี้ไม่ควรเกินแรงดันทดสอบแรงดันของ p umt ของปลอกการผลิต< p оп.

ถ้าหินมีความเสถียรน้อย ปริมาณความหนาแน่นที่ลดลงในระหว่างรอบการไหลเวียนหนึ่งรอบจะลดลงมากยิ่งขึ้นไปอีก บางครั้งอาจถึง p -p = 150-200 กิโลกรัม/ลบ.ม. เมื่อวางแผนงานเพื่อเรียกการไหลเข้าคุณควรคำนึงถึงสิ่งนี้และเตรียมภาชนะล่วงหน้าพร้อมของเหลวที่มีความหนาแน่นที่เหมาะสมตลอดจนอุปกรณ์สำหรับควบคุมความหนาแน่น

เมื่อสูบของเหลวที่มีน้ำหนักเบากว่า สภาพของหลุมจะถูกตรวจสอบโดยใช้การอ่านเกจความดันและอัตราส่วนของอัตราการไหลของของเหลวที่สูบเข้าไปในวงแหวนและของไหลที่ไหลออกจากท่อ หากอัตราการไหลของของไหลออกเพิ่มขึ้น แสดงว่าการไหลเข้าจากชั้นหินได้เริ่มขึ้นแล้ว ในกรณีที่อัตราการไหลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่ทางออกของท่อและความดันในวงแหวนลดลง การไหลออกจะถูกส่งตรงผ่านเส้นที่มีข้อต่อ

หากการเปลี่ยนของเหลวเจาะหนักด้วยน้ำสะอาดหรือน้ำมันที่กำจัดก๊าซไม่เพียงพอที่จะให้การไหลคงที่จากชั้นหิน ให้ใช้วิธีอื่นในการเพิ่มการดึงออกหรือการกระตุ้น

เมื่ออ่างเก็บน้ำประกอบด้วยหินที่มีความเสถียรน้อย ความดันจะลดลงได้อีกโดยการแทนที่น้ำหรือน้ำมันด้วยส่วนผสมของก๊าซและของเหลว ในการทำเช่นนี้ ปั๊มลูกสูบและคอมเพรสเซอร์แบบเคลื่อนที่จะเชื่อมต่อกับวงแหวนของบ่อน้ำ หลังจากล้างบ่อน้ำให้เป็นน้ำสะอาดแล้ว ให้ปรับการไหลของปั๊มเพื่อให้แรงดันในบ่อต่ำกว่าที่คอมเพรสเซอร์อนุญาตอย่างมาก และความเร็วการไหลลงอยู่ที่ประมาณ 0.8-1 m/s แล้วเปิดคอมเพรสเซอร์ การไหลของอากาศที่สูบโดยคอมเพรสเซอร์จะถูกผสมในเครื่องเติมอากาศกับการไหลของน้ำที่จ่ายโดยปั๊ม และส่วนผสมของก๊าซและของเหลวจะเข้าสู่ช่องว่างระหว่างท่อ ความดันในคอมเพรสเซอร์และปั๊มจะเริ่มเพิ่มขึ้นและถึงสูงสุดในขณะที่ส่วนผสมเข้าใกล้ท่อรองเท้า เมื่อส่วนผสมของก๊าซ-ของเหลวเคลื่อนที่ไปตามท่อและแทนที่น้ำนิ่ง ความดันในคอมเพรสเซอร์และปั๊มจะลดลง ระดับการเติมอากาศและการลดลงของแรงดันสถิตในบ่อจะเพิ่มขึ้นเป็นขั้นตอนเล็กๆ หลังจากเสร็จสิ้นรอบการไหลเวียนหนึ่งหรือสองรอบ เพื่อให้ความดันในวงแหวนที่หัวหลุมผลิตไม่เกินค่าที่คอมเพรสเซอร์อนุญาต

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของวิธีนี้คือความจำเป็นในการรักษาอัตราการไหลของอากาศและน้ำให้เพียงพอ สามารถลดการใช้อากาศและน้ำได้อย่างมาก และลดแรงดันในบ่อได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้โฟมสองเฟสแทนส่วนผสมระหว่างน้ำกับอากาศ โฟมดังกล่าวจัดทำขึ้นโดยใช้น้ำแร่ อากาศ และสารลดแรงตึงผิวที่มีฟองที่เหมาะสม

ลดแรงดันในบ่อโดยใช้คอมเพรสเซอร์ เพื่อกระตุ้นให้เกิดการไหลเข้าจากชั้นหินที่ประกอบด้วยหินที่แข็งแกร่งและมั่นคง จึงมีการใช้วิธีอัดอย่างแพร่หลายเพื่อลดระดับของเหลวในบ่อ สาระสำคัญของหนึ่งในวิธีการนี้มีดังต่อไปนี้ คอมเพรสเซอร์แบบเคลื่อนที่จะปั๊มอากาศเข้าไปในวงแหวนในลักษณะที่จะดันระดับของเหลวในนั้นให้ลึกที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เติมอากาศให้กับของเหลวในท่อ และสร้างภาวะซึมเศร้าที่จำเป็นเพื่อให้ได้รับการไหลเข้าจากการก่อตัวของประสิทธิผล หากระดับของไหลคงที่ในหลุมก่อนเริ่มการผ่าตัดอยู่ที่ปาก ความลึกที่สามารถดันระดับในวงแหวนกลับได้เมื่อมีการฉีดอากาศ

หากท่อ z sn > z อากาศที่คอมเพรสเซอร์สูบจะทะลุเข้าไปในท่อและเริ่มเติมอากาศในของเหลวทันทีที่ระดับในวงแหวนลดลงถึงรองเท้าของท่อ

หาก z sn > z tubing ก่อนที่จะลดท่อลงในบ่อจะมีการติดตั้งวาล์วสตาร์ทแบบพิเศษไว้ในนั้น วาล์วสตาร์ทด้านบนถูกติดตั้งที่ความลึก z" start = z" sn - 20m เมื่อคอมเพรสเซอร์ปั๊มลม วาล์วสตาร์ทจะเปิดในขณะที่แรงดันในท่อและในวงแหวนที่ความลึกของการติดตั้งเท่ากัน ในกรณีนี้ อากาศจะเริ่มระบายผ่านวาล์วเข้าไปในท่อและเติมอากาศให้ของเหลว และความดันในวงแหวนและในท่อจะลดลง หากหลังจากลดความดันในบ่อแล้ว การไหลเข้าจากชั้นหินไม่เริ่มต้นขึ้น และของไหลเกือบทั้งหมดจากท่อเหนือวาล์วถูกแทนที่ด้วยอากาศ วาล์วจะปิดลง ความดันในวงแหวนจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง และ ระดับของเหลวจะลดลงไปที่วาล์วถัดไป ความลึกในการติดตั้ง z"" ของวาล์วถัดไปสามารถพบได้จากสมการหากเราใส่เข้าไป z = z"" + 20 และ z st = z" sn

หากก่อนเริ่มการทำงาน ระดับของเหลวคงที่ในบ่ออยู่ใต้ปากอย่างมาก จากนั้นเมื่ออากาศถูกสูบเข้าไปในวงแหวนและระดับของเหลวถูกดันกลับไปที่ความลึก z cn แรงกดดันต่อการก่อตัวของประสิทธิผลจะเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจทำให้เกิดการดูดซึมของเหลวบางส่วนเข้าไปได้ สามารถป้องกันการดูดซึมของเหลวเข้าสู่ชั้นหินได้โดยการติดตั้งเครื่องบรรจุหีบห่อที่ปลายล่างสุดของสายท่อ และวาล์วพิเศษภายในท่อ และใช้อุปกรณ์เหล่านี้เพื่อแยกโซนชั้นหินที่มีประสิทธิผลออกจากส่วนที่เหลือของบ่อ ในกรณีนี้ เมื่ออากาศถูกสูบเข้าไปในวงแหวน ความดันบนชั้นหินจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงจนกว่าความดันในท่อเหนือวาล์วจะลดลงต่ำกว่าความดันชั้นหิน ทันทีที่ความกดอากาศเพียงพอสำหรับการไหลเข้าของชั้นหิน วาล์วจะยกขึ้นและชั้นหินจะเริ่มเพิ่มขึ้นไปตามท่อ

หลังจากได้รับน้ำมันหรือก๊าซไหลเข้ามาแล้ว บ่อจะต้องทำงานเป็นระยะเวลาหนึ่งด้วยอัตราการไหลที่สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้สามารถกำจัดของเหลวที่เจาะและตัวกรองของบ่อนั้น ตลอดจนอนุภาคทรายอื่นๆ ที่ทะลุผ่านเข้าไปได้จากบริเวณใกล้หลุมเจาะ โซน; อัตราการไหลถูกควบคุมเพื่อไม่ให้การทำลายของตัวสะสมเริ่มต้นขึ้น จะมีการเก็บตัวอย่างของเหลวที่ไหลจากบ่อเป็นระยะเพื่อศึกษาองค์ประกอบและคุณสมบัติของมันและตรวจสอบเนื้อหาของอนุภาคของแข็งในนั้น การลดปริมาณอนุภาคของแข็งจะใช้ในการตัดสินความคืบหน้าของการทำความสะอาดบริเวณใกล้ลำตัวจากการปนเปื้อน

หากแม้จะเกิดความหดหู่ขนาดใหญ่ แต่อัตราการไหลของบ่อน้ำกลับต่ำพวกเขาก็มักจะหันไปใช้วิธีกระตุ้นการก่อตัวต่างๆ

การจำแนกวิธีการกระตุ้นการไหลเข้าระหว่างการพัฒนาหลุม

จากการวิเคราะห์ปัจจัยที่ควบคุมได้ สามารถสร้างการจำแนกประเภทของวิธีการกระตุ้นเทียมได้ทั้งในรูปแบบโดยรวมและบริเวณก้นหลุมของแต่ละหลุมโดยเฉพาะ ตามหลักการของการกระทำวิธีการมีอิทธิพลเทียมทั้งหมดแบ่งออกเป็นกลุ่มต่อไปนี้:

1. อุทกแก๊สไดนามิก

2. เคมีกายภาพ.

3. ความร้อน.

4. รวม.

ในบรรดาวิธีการกระตุ้นอ่างเก็บน้ำโดยวิธีประดิษฐ์นั้น วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือวิธีไฮโดร - แก๊ส - ไดนามิกที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมขนาดของแรงดันอ่างเก็บน้ำโดยการฉีดของเหลวต่าง ๆ เข้าไปในอ่างเก็บน้ำ ปัจจุบัน น้ำมันมากกว่า 90% ที่ผลิตในรัสเซียมีความเกี่ยวข้องกับวิธีการควบคุมแรงดันในอ่างเก็บน้ำโดยการฉีดน้ำเข้าไปในอ่างเก็บน้ำ ซึ่งเรียกว่าวิธีการรักษาแรงดันน้ำในอ่างเก็บน้ำ (RPM) ในหลายสาขา การบำรุงรักษาแรงดันจะดำเนินการโดยการฉีดแก๊ส

การวิเคราะห์การพัฒนาภาคสนามแสดงให้เห็นว่าหากแรงดันในอ่างเก็บน้ำต่ำ วงจรจ่ายอยู่ห่างจากบ่อเพียงพอ หรือระบบการระบายน้ำไม่ทำงาน อัตราการนำน้ำมันกลับคืนมาอาจค่อนข้างต่ำ ปัจจัยการฟื้นตัวของน้ำมันก็ต่ำเช่นกัน ในกรณีเหล่านี้ทั้งหมด จำเป็นต้องใช้ระบบ PPD อย่างใดอย่างหนึ่ง

ดังนั้นปัญหาหลักของการจัดการกระบวนการพัฒนาเขตสงวนผ่านการกระตุ้นอ่างเก็บน้ำโดยธรรมชาติจึงเกี่ยวข้องกับการศึกษาเรื่องน้ำท่วม

วิธีการมีอิทธิพลต่อโซนก้นหลุมของบ่อน้ำนั้นมีความเป็นไปได้ที่กว้างกว่ามาก ผลกระทบต่อโซนหลุมเจาะนั้นได้ดำเนินการไปแล้วในขั้นตอนของการเปิดขอบฟ้าการผลิตครั้งแรกในระหว่างกระบวนการก่อสร้างหลุมเจาะซึ่งตามกฎแล้วจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพของคุณสมบัติของโซนหลุมก้นบ่อ วิธีการแพร่กระจายที่แพร่หลายที่สุดคือวิธีการมีอิทธิพลต่อโซนก้นหลุมในระหว่างการทำงานของบ่อซึ่งในทางกลับกันจะแบ่งออกเป็นวิธีการเพิ่มความเข้มข้นของการไหลเข้าหรือการฉีดและวิธีการ จำกัด หรือแยกการไหลเข้าของน้ำ (งานซ่อมแซมและแยก - RIR)

การจำแนกประเภทของวิธีการที่มีอิทธิพลต่อโซนอ่างเก็บน้ำเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของการไหลเข้าหรือการฉีดจะถูกนำเสนอ โต๊ะ 1และเพื่อจำกัดหรือแยกน้ำไหลเข้า-เข้า โต๊ะ 2. ค่อนข้างชัดเจนว่าตารางที่กำหนดซึ่งค่อนข้างสมบูรณ์นั้นมีเพียงวิธีการมีอิทธิพลต่อ CCD เทียมที่ได้รับการทดสอบการปฏิบัติมากที่สุด พวกเขาไม่ได้ยกเว้น แต่ในทางกลับกันชี้ให้เห็นถึงความจำเป็นในการเพิ่มเติมทั้งในวิธีการมีอิทธิพลและในวัสดุที่ใช้

ก่อนที่จะพิจารณาวิธีการจัดการกระบวนการพัฒนาปริมาณสำรอง เราทราบว่าเป้าหมายของการศึกษาคือระบบที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยแหล่งสะสม (โซนอิ่มตัวของน้ำมันและพื้นที่เติมประจุ) ที่มีคุณสมบัติของอ่างเก็บน้ำและของเหลวอิ่มตัวและคุณสมบัติบางอย่าง จำนวนหลุมที่ฝากไว้อย่างเป็นระบบ ระบบนี้เป็นเอกภาพทางอุทกพลศาสตร์ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในองค์ประกอบใด ๆ ของระบบจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในการทำงานของทั้งระบบโดยอัตโนมัตินั่นคือ ระบบนี้สามารถปรับอัตโนมัติได้

อธิบายวิธีการทางเทคนิคในการรับข้อมูลการปฏิบัติงานในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ

สนับสนุนข้อมูลสำหรับกระบวนการขุดเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซธรรมชาติเป็นจุดเชื่อมโยงที่สำคัญที่สุดในกระบวนการก่อสร้างบ่อน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการแนะนำและพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซแห่งใหม่

ข้อกำหนดสำหรับการสนับสนุนข้อมูลสำหรับการก่อสร้างบ่อน้ำมันและก๊าซในสถานการณ์นี้คือการถ่ายโอนเทคโนโลยีสารสนเทศไปยังประเภทของการสนับสนุนข้อมูลและอิทธิพลของข้อมูล ซึ่งการสนับสนุนข้อมูลพร้อมกับการได้รับข้อมูลตามจำนวนที่ต้องการจะให้ ผลกระทบเพิ่มเติมทางเศรษฐกิจ เทคโนโลยี หรืออื่นๆ เทคโนโลยีเหล่านี้รวมถึงงานที่ซับซ้อนดังต่อไปนี้:

การควบคุมพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีพื้นผิวและการเลือกโหมดการเจาะที่เหมาะสมที่สุด (เช่น การเลือกโหลดที่เหมาะสมที่สุดบนบิต เพื่อให้มั่นใจว่ามีอัตราการเจาะสูง)

การวัดและการบันทึกหลุมขณะเจาะ (ระบบ MWD และ LWD)

การวัดและการรวบรวมข้อมูล พร้อมด้วยการควบคุมกระบวนการขุดเจาะไปพร้อมๆ กัน (การควบคุมวิถีของหลุมแนวนอนโดยใช้ตัวกำหนดทิศทางของหลุมเจาะที่ควบคุมโดยอิงตามข้อมูลจากระบบการวัดและส่งข้อมูลทางไกลของหลุมเจาะ)

ในการสนับสนุนข้อมูลของกระบวนการก่อสร้างบ่อน้ำ มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่ง การวิจัยทางธรณีวิทยาและเทคโนโลยี (GTI). ภารกิจหลักของบริการสืบสวนทางธรณีวิทยาและทางเทคนิคคือการศึกษาโครงสร้างทางธรณีวิทยาของส่วนหลุม ระบุและประเมินการก่อตัวที่มีประสิทธิผล และปรับปรุงคุณภาพของการก่อสร้างหลุมตามข้อมูลทางธรณีวิทยา ธรณีเคมี ธรณีฟิสิกส์ และเทคโนโลยีที่ได้รับในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ ข้อมูลการปฏิบัติงานที่ได้รับจากบริการ GTI มีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อทำการขุดเจาะหลุมสำรวจในภูมิภาคที่มีการศึกษาไม่ดีซึ่งมีสภาพการทำเหมืองและธรณีวิทยาที่ซับซ้อน รวมถึงเมื่อเจาะหลุมตามทิศทางและแนวนอน

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อกำหนดใหม่สำหรับการสนับสนุนข้อมูลของกระบวนการขุดเจาะ งานที่แก้ไขโดยบริการตรวจสอบทางธรณีวิทยาและทางเทคนิคจึงสามารถขยายได้อย่างมีนัยสำคัญ ผู้ปฏิบัติงานที่มีคุณสมบัติสูงของรุ่น GTI ซึ่งทำงานที่แท่นขุดเจาะตลอดวงจรการก่อสร้างบ่อทั้งหมด พร้อมด้วยฮาร์ดแวร์และเครื่องมือและซอฟต์แวร์ด้านระเบียบวิธีที่เหมาะสม สามารถแก้ไขได้ในทางปฏิบัติ งานครบวงจรสำหรับสนับสนุนข้อมูลกระบวนการขุดเจาะ:

การวิจัยทางธรณีวิทยา ธรณีเคมี และเทคโนโลยี

การบำรุงรักษาและการทำงานกับระบบโทรมาตร (ระบบ MWD และ LWD)

การบำรุงรักษาระบบการวัดและบันทึกข้อมูลผ่านท่ออัตโนมัติ

การควบคุมพารามิเตอร์ของของไหลในการขุดเจาะ

การควบคุมคุณภาพของบ่อน้ำ

การศึกษาของเหลวในชั้นหินในระหว่างการสุ่มตัวอย่างและการทดสอบหลุม

การบันทึกสาย;

บริการกำกับดูแล ฯลฯ

ในหลายกรณี การรวมงานเหล่านี้ในชุดการสำรวจธรณีฟิสิกส์จะให้ผลกำไรเชิงเศรษฐกิจมากกว่า และช่วยประหยัดต้นทุนที่ไม่เกิดผลในการดูแลรักษากลุ่มธรณีฟิสิกส์เฉพาะทางที่ตรงเป้าหมายสูง และลดค่าขนส่งให้เหลือน้อยที่สุด

อย่างไรก็ตาม ขณะนี้ยังไม่มีเครื่องมือด้านเทคนิคและซอฟต์แวร์และวิธีการที่จะอนุญาตให้รวมงานที่ระบุไว้เป็นห่วงโซ่เทคโนโลยีเดียวที่สถานีตรวจสอบทางเทคนิคและก๊าซ

ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพัฒนาสถานี GTI ที่ทันสมัยยิ่งขึ้นของคนรุ่นใหม่ซึ่งจะขยายฟังก์ชันการทำงานของสถานี GTI พิจารณาทิศทางหลักของการทำงานในกรณีนี้

ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับ สถานี GTI ที่ทันสมัย- ความน่าเชื่อถือ ความอเนกประสงค์ ความเป็นโมดูล และเนื้อหาข้อมูล

โครงสร้างสถานีแสดงในรูป 1. สร้างขึ้นบนหลักการของระบบรวบรวมระยะไกลแบบกระจายซึ่งเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมมาตรฐาน ระบบรับข้อมูลปลายน้ำหลักคือหัวรวมศูนย์ที่ออกแบบมาเพื่อแยกอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมและเชื่อมต่อผ่านส่วนประกอบแต่ละส่วนของสถานี: โมดูลบันทึกก๊าซ โมดูลเครื่องมือทางธรณีวิทยา เซ็นเซอร์ดิจิทัลหรืออะนาล็อก แผงข้อมูล ผ่านฮับเดียวกัน โมดูลและระบบอัตโนมัติอื่นๆ เชื่อมต่อกับระบบรวบรวม (กับคอมพิวเตอร์บันทึกของผู้ปฏิบัติงาน) - โมดูลควบคุมคุณภาพบ่อน้ำ (บล็อกท่อร่วม) โมดูลกราวด์ของระบบเทเลเมทรีในหลุม ระบบบันทึกข้อมูลธรณีฟิสิกส์ของ "เฮคเตอร์ ” หรือ “วัลแคน” เป็นต้น

ข้าว. 1. แผนภาพบล็อกแบบง่ายของสถานี GTI

ฮับต้องจัดให้มีการแยกกระแสไฟฟ้าของการสื่อสารและวงจรไฟฟ้าไปพร้อมๆ กัน จำนวนหัววัดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับงานที่ได้รับมอบหมายให้กับสถานี GTI จากหลายหน่วยไปจนถึงหลายโหล ซอฟต์แวร์ของสถานี GTI ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์และการประสานงานของวิธีการทางเทคนิคทั้งหมดในสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์เดียว

ประมวลผลเซ็นเซอร์พารามิเตอร์

เซ็นเซอร์พารามิเตอร์กระบวนการที่ใช้ในสถานี GTI เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของสถานี ประสิทธิผลของบริการตรวจสอบทางธรณีวิทยาและทางเทคนิคในการแก้ปัญหาการติดตามและการจัดการการปฏิบัติงานของกระบวนการขุดเจาะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถูกต้องของการอ่านและความน่าเชื่อถือของเซ็นเซอร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาวะการทำงานที่รุนแรง (ช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ –50 ถึง +50 ºС สภาพแวดล้อมที่รุนแรง การสั่นสะเทือนที่รุนแรง ฯลฯ) เซ็นเซอร์ยังคงเป็นจุดเชื่อมต่อที่อ่อนแอที่สุดและไม่น่าเชื่อถือที่สุดในอุปกรณ์ทางเทคนิคของ GTI

เซ็นเซอร์ที่ใช้ในชุดการผลิตของ GTI ส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษที่ 90 โดยใช้ส่วนประกอบในประเทศและองค์ประกอบการวัดเบื้องต้นของการผลิตในประเทศ ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากไม่มีทางเลือก จึงมีการใช้ตัวแปลงหลักที่เปิดเผยต่อสาธารณะ ซึ่งไม่ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดในการทำงานในสภาพการขุดเจาะเสมอไป สิ่งนี้อธิบายถึงความน่าเชื่อถือสูงที่ไม่เพียงพอของเซ็นเซอร์ที่ใช้

หลักการวัดเซ็นเซอร์และโซลูชันการออกแบบได้รับการคัดเลือกโดยสัมพันธ์กับแท่นขุดเจาะในประเทศแบบเก่า ดังนั้นการติดตั้งบนแท่นขุดเจาะสมัยใหม่และยิ่งกว่านั้นบนแท่นขุดเจาะที่ผลิตในต่างประเทศจึงเป็นเรื่องยาก

จากที่กล่าวมาข้างต้นการพัฒนาเซ็นเซอร์รุ่นใหม่มีความเกี่ยวข้องและทันเวลาอย่างยิ่ง

เมื่อพัฒนาเซ็นเซอร์ GTI ข้อกำหนดประการหนึ่งคือการปรับให้เข้ากับแท่นขุดเจาะทั้งหมดที่มีอยู่ในตลาดรัสเซีย

ความพร้อมใช้งานของเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูงที่มีให้เลือกมากมายและไมโครโปรเซสเซอร์ขนาดเล็กที่มีการผสานรวมสูงทำให้สามารถพัฒนาเซ็นเซอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ที่มีความแม่นยำสูงพร้อมฟังก์ชันการทำงานที่ดียิ่งขึ้น เซ็นเซอร์มีแรงดันไฟฟ้าแบบยูนิโพลาร์และมีเอาต์พุตดิจิทัลและอะนาล็อกพร้อมกัน การสอบเทียบและการปรับเซ็นเซอร์จะดำเนินการโดยทางโปรแกรมจากคอมพิวเตอร์จากสถานี โดยมีความเป็นไปได้ของการชดเชยซอฟต์แวร์สำหรับข้อผิดพลาดของอุณหภูมิและการทำให้คุณสมบัติของเซ็นเซอร์เป็นเส้นตรง ชิ้นส่วนดิจิทัลของแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเซ็นเซอร์ทุกประเภทจะเหมือนกันและแตกต่างกันเฉพาะในการตั้งค่าโปรแกรมภายในเท่านั้น ซึ่งทำให้สามารถรวมเป็นหนึ่งเดียวและใช้แทนกันได้ระหว่างงานซ่อมแซม ลักษณะของเซ็นเซอร์จะแสดงในรูป 2.

ข้าว. 2. เซ็นเซอร์พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี

โหลดเซ็นเซอร์บนตะขอมีคุณสมบัติหลายประการ (รูปที่ 3) หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับการวัดแรงดึงของเชือกยกที่ปลาย "ตาย" โดยใช้เซ็นเซอร์วัดความเครียด เซ็นเซอร์มีโปรเซสเซอร์ในตัวและหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน ข้อมูลทั้งหมดจะถูกบันทึกและเก็บไว้ในหน่วยความจำนี้ ความจุหน่วยความจำช่วยให้คุณบันทึกข้อมูลได้หนึ่งเดือน เซ็นเซอร์สามารถติดตั้งแหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติได้ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานของเซ็นเซอร์เมื่อปิดแหล่งพลังงานภายนอก

ข้าว. 3. เซ็นเซอร์น้ำหนักบนตะขอ

กระดานข้อมูลการเจาะออกแบบมาเพื่อแสดงและแสดงภาพข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ ลักษณะของป้ายบอกคะแนนจะแสดงในรูป 4.

ที่แผงด้านหน้าของคอนโซลของสว่านจะมีสเกลเชิงเส้น 6 สเกลพร้อมจอแสดงผลดิจิตอลเพิ่มเติมเพื่อแสดงพารามิเตอร์ต่อไปนี้: แรงบิดบนโรเตอร์ แรงดันของเหลวขาเข้า ความหนาแน่นของของเหลวขาเข้า ระดับของเหลวในถัง อัตราการไหลของของไหลเข้า น้ำมันทางออก อัตราการไหล. พารามิเตอร์ของน้ำหนักบนตะขอและโหลดบนบิต โดยการเปรียบเทียบกับ GIV จะแสดงบนสเกลสองหน้าปัดพร้อมการทำซ้ำเพิ่มเติมในรูปแบบดิจิทัล ที่ด้านล่างของจอแสดงผลจะมีสเกลเชิงเส้นหนึ่งสเกลเพื่อแสดงความเร็วในการเจาะ ไฟบอกสถานะดิจิตอลสามตัวเพื่อแสดงพารามิเตอร์ - ความลึกของรูก้น ตำแหน่งเหนือด้านล่าง ปริมาณก๊าซ ตัวบ่งชี้ตัวอักษรและตัวเลขได้รับการออกแบบมาเพื่อแสดงข้อความและคำเตือน

ข้าว. 4. ลักษณะของกระดานข้อมูล

โมดูลธรณีเคมี

โมดูลธรณีเคมีของสถานีประกอบด้วยแก๊สโครมาโตกราฟี เครื่องวิเคราะห์ปริมาณก๊าซทั้งหมด ท่อก๊าซ-อากาศ และเครื่องไล่ก๊าซของเหลวในการขุดเจาะ

ส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของโมดูลธรณีเคมีคือแก๊สโครมาโตกราฟี เพื่อการระบุช่วงเวลาการผลิตที่ชัดเจนและปราศจากข้อผิดพลาดในกระบวนการเปิด คุณต้องมีอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้ แม่นยำ และมีความไวสูง ซึ่งช่วยให้คุณสามารถระบุความเข้มข้นและองค์ประกอบของก๊าซไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวในช่วงตั้งแต่ 110 -5 ถึง 100% เพื่อจุดประสงค์นี้เพื่อให้สถานี GTI เสร็จสมบูรณ์ ก แก๊สโครมาโตกราฟี "รูบิน"(รูปที่ 5) (ดูบทความใน NTV ฉบับนี้)

ข้าว. 5. โครมาโตกราฟีภาคสนาม "รูบิน"

ความไวของโมดูลธรณีเคมีของสถานี GTI ยังสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การไล่ก๊าซของของไหลเจาะ

เพื่อแยกก๊าซก้นหลุมที่ละลายในของเหลวเจาะ degassers สองประเภท(รูปที่ 6):

เครื่องกำจัดแก๊สแบบลอยตัวแบบพาสซีฟ

เครื่องกำจัดก๊าซแบบแอคทีฟพร้อมการกระจายตัวของการไหลแบบบังคับ

เครื่องไล่แก๊สแบบลอยตัวใช้งานง่ายและเชื่อถือได้ แต่มีค่าสัมประสิทธิ์การไล่แก๊สไม่เกิน 1-2% เครื่องไล่แก๊สที่มีการกระจายตัวของการไหลแบบบังคับสามารถให้ค่าสัมประสิทธิ์การกำจัดก๊าซได้สูงถึง 80-90% แต่มีความน่าเชื่อถือน้อยกว่าและต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่อง

ข้าว. 6. เจาะ degassers โคลน

ก) degasser ลอยแบบพาสซีฟ; b) degasser ที่ใช้งานอยู่

ดำเนินการวิเคราะห์ปริมาณก๊าซทั้งหมดอย่างต่อเนื่อง เซ็นเซอร์ก๊าซรวมระยะไกล. ข้อดีของเซ็นเซอร์นี้เหนือเครื่องวิเคราะห์ก๊าซรวมแบบดั้งเดิมที่ตั้งอยู่ที่สถานีคือประสิทธิภาพของข้อมูลที่ได้รับ เนื่องจากเซ็นเซอร์ถูกวางโดยตรงที่สถานที่ขุดเจาะ และระยะเวลาหน่วงในการขนส่งก๊าซจากสถานที่ขุดเจาะไปยังสถานีก็หมดไป นอกจากนี้เพื่อให้สถานีสมบูรณ์เราได้พัฒนา เซ็นเซอร์ก๊าซเพื่อวัดความเข้มข้นของส่วนประกอบที่ไม่ใช่ไฮโดรคาร์บอนของส่วนผสมก๊าซที่วิเคราะห์: ไฮโดรเจน H2, คาร์บอนมอนอกไซด์ CO, ไฮโดรเจนซัลไฟด์ H2S (รูปที่ 7)

ข้าว. 7. เซ็นเซอร์สำหรับตรวจวัดปริมาณก๊าซ

โมดูลทางธรณีวิทยา

โมดูลทางธรณีวิทยาของสถานีช่วยให้แน่ใจว่าการศึกษาการตัดเจาะ แกนกลาง และของเหลวในชั้นหินในระหว่างการขุดเจาะบ่อ การลงทะเบียน และการประมวลผลข้อมูลที่เป็นผล

การวิจัยที่ดำเนินการโดยผู้ให้บริการสถานี GTI ช่วยให้เราสามารถแก้ไขสิ่งต่อไปนี้: งานทางธรณีวิทยาหลัก:

การแบ่งส่วน lithological ของส่วน;

การแยกอ่างเก็บน้ำ

การประเมินลักษณะของความอิ่มตัวของอ่างเก็บน้ำ

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ จึงได้กำหนดรายการเครื่องมือและอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดและจากสิ่งนี้ ชุดเครื่องมือทางธรณีวิทยาจึงได้รับการพัฒนา (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. อุปกรณ์และเครื่องมือของโมดูลทางธรณีวิทยาของสถานี

เครื่องวัดคาร์บอนไมโครโปรเซสเซอร์ KM-1A ออกแบบมาเพื่อกำหนดองค์ประกอบแร่ของหินในส่วนคาร์บอเนตโดยใช้การตัดและแกน อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณระบุเปอร์เซ็นต์ของแคลไซต์ โดโลไมต์ และสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำในตัวอย่างหินที่ศึกษา อุปกรณ์นี้มีไมโครโปรเซสเซอร์ในตัวซึ่งคำนวณเปอร์เซ็นต์ของแคลไซต์และโดโลไมต์ซึ่งค่าจะแสดงบนจอแสดงผลดิจิตอลหรือบนหน้าจอมอนิเตอร์ ได้มีการพัฒนาการปรับเปลี่ยนมิเตอร์คาร์บอเนตซึ่งทำให้สามารถระบุปริมาณแร่ไซเดอไรต์ในหินได้ (ความหนาแน่น 3.94 กรัม/ซม.3) ซึ่งส่งผลต่อความหนาแน่นของหินคาร์บอเนตและซีเมนต์ของหินเทอร์ริเจนัส ซึ่งสามารถลดได้อย่างมีนัยสำคัญ ค่าความพรุน

เครื่องวัดความหนาแน่นของตะกอน PSH-1 ออกแบบมาเพื่อการวัดความหนาแน่นอย่างรวดเร็วและการประเมินความพรุนรวมของหินจากการตัดและแกน หลักการตรวจวัดของอุปกรณ์เป็นแบบไฮโดรเมตริก โดยอิงจากการชั่งน้ำหนักตัวอย่างตะกอนที่ศึกษาในอากาศและน้ำ เมื่อใช้เครื่องวัดความหนาแน่น PSh-1 คุณสามารถวัดความหนาแน่นของหินที่มีความหนาแน่น 1.1-3 ได้ กรัม/ซม³ .

งานติดตั้ง พีพี-3 ออกแบบมาเพื่อระบุหินอ่างเก็บน้ำและศึกษาคุณสมบัติอ่างเก็บน้ำของหิน อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถกำหนดปริมาตร ความหนาแน่นของแร่ธาตุ และความพรุนทั้งหมดได้ หลักการวัดของอุปกรณ์เป็นแบบเทอร์โมกราวิเมตริก โดยอาศัยการวัดน้ำหนักของตัวอย่างหินที่ทำการศึกษาซึ่งมีความแม่นยำสูงก่อนหน้านี้ซึ่งอิ่มตัวด้วยน้ำ และการติดตามการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักของตัวอย่างนี้อย่างต่อเนื่องเมื่อความชื้นระเหยเมื่อถูกความร้อน ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการระเหยของความชื้น เราสามารถตัดสินการซึมผ่านของหินที่กำลังศึกษาได้

หน่วยกลั่นของเหลว UJ-2 มีไว้สำหรับ การประเมินธรรมชาติของความอิ่มตัวของแหล่งเก็บหินโดยพิจารณาจากการตัดและแกน คุณสมบัติการกรองและความหนาแน่น และยังทำให้สามารถระบุความอิ่มตัวของน้ำและน้ำมันที่ตกค้างโดยอิงจากการตัดแกนและสว่านโดยตรงที่สถานที่ขุดเจาะด้วยการใช้เครื่องมือใหม่ เข้ามาในระบบทำความเย็นแบบกลั่น การติดตั้งใช้ระบบระบายความร้อนคอนเดนเสทโดยใช้องค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริก Peltier แทนเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำที่ใช้ในอุปกรณ์ที่คล้ายกัน ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียคอนเดนเสทโดยการควบคุมความเย็น หลักการทำงานของการติดตั้งนั้นขึ้นอยู่กับการแทนที่ของของเหลวในชั้นหินจากรูขุมขนของตัวอย่างหินเนื่องจากแรงดันส่วนเกินที่เกิดขึ้นระหว่างการให้ความร้อนแบบควบคุมอุณหภูมิจาก 90 ถึง 200 ºС ( 3 ºС) การควบแน่นของไอระเหยในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและการแยก ของคอนเดนเสทที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการกลั่นด้วยความหนาแน่นของน้ำมันและน้ำ

หน่วยสลายความร้อนและไพโรไลซิส ช่วยให้คุณสามารถระบุการมีอยู่ของไฮโดรคาร์บอนอิสระและที่ถูกดูดซับจากตัวอย่างหินขนาดเล็ก (ตะกอน ชิ้นส่วนแกนกลาง) รวมถึงประเมินการมีอยู่และระดับการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ และระบุช่วงเวลาตามการตีความข้อมูลที่ได้รับ ของอ่างเก็บน้ำและฝาที่ผลิตตะกอนในส่วนบ่อ ตลอดจนประเมินความอิ่มตัวของธรรมชาติของผู้สะสม

สเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด สร้างขึ้นเพื่อ พิจารณาการมีอยู่และการประเมินเชิงปริมาณของไฮโดรคาร์บอนที่มีอยู่ในหินที่ทำการศึกษา (คอนเดนเสทก๊าซ น้ำมันเบา น้ำมันหนัก น้ำมันดิน ฯลฯ) เพื่อประเมินธรรมชาติของความอิ่มตัวของอ่างเก็บน้ำ

ลูมิโนสโคป LU-1M ด้วยเครื่องฉายแสง UV ระยะไกลและอุปกรณ์ถ่ายภาพได้รับการออกแบบสำหรับการตรวจสอบการตัดเจาะและตัวอย่างแกนกลางภายใต้แสงอัลตราไวโอเลตเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของสารบิทูมินัสในหินตลอดจนการประเมินเชิงปริมาณ หลักการวัดของอุปกรณ์นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของน้ำมันดินเมื่อถูกฉายรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อเปล่งแสง "เย็น" ความเข้มและสีที่ทำให้สามารถกำหนดการมองเห็นองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของน้ำมันดินใน หินที่ศึกษาเพื่อประเมินธรรมชาติของความอิ่มตัวของอ่างเก็บน้ำ อุปกรณ์สำหรับถ่ายภาพฝาครอบมีวัตถุประสงค์เพื่อบันทึกผลลัพธ์ของการวิเคราะห์เรืองแสง และช่วยขจัดปัจจัยเชิงอัตนัยเมื่อประเมินผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ ไฟส่องสว่างระยะไกลช่วยให้สามารถตรวจสอบแกนขนาดใหญ่ในเบื้องต้นที่แท่นขุดเจาะเพื่อระบุการมีอยู่ของยางมะตอย

เครื่องอบตะกอน OSH-1 ออกแบบมาเพื่อการอบแห้งตัวอย่างตะกอนอย่างรวดเร็วภายใต้อิทธิพลของการไหลของความร้อน เครื่องลดความชื้นมีตัวจับเวลาแบบปรับได้ในตัวและโหมดต่างๆ สำหรับปรับความเข้มและอุณหภูมิของการไหลของอากาศ

ความสามารถด้านเทคนิคและข้อมูลของสถานี GTI ที่อธิบายไว้นั้นตรงตามข้อกำหนดที่ทันสมัยและอนุญาตให้มีการนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ ไปใช้เพื่อรองรับข้อมูลสำหรับการก่อสร้างบ่อน้ำมันและก๊าซ

ลักษณะเหมืองแร่และธรณีวิทยาของส่วนที่มีอิทธิพลต่อการเกิด การป้องกัน และขจัดภาวะแทรกซ้อน

ภาวะแทรกซ้อนระหว่างกระบวนการขุดเจาะเกิดขึ้นจากสาเหตุดังต่อไปนี้: การทำเหมืองที่ยากลำบากและสภาพทางธรณีวิทยา การรับรู้ที่ไม่ดีต่อพวกเขา ตัวอย่างเช่น ความเร็วในการเจาะต่ำ เนื่องจากการหยุดทำงานเป็นเวลานาน โซลูชันทางเทคโนโลยีที่ไม่ดีจึงรวมอยู่ในการออกแบบทางเทคนิคสำหรับการก่อสร้างบ่อน้ำ

เมื่อการเจาะมีความซับซ้อน อุบัติเหตุจึงเกิดขึ้นบ่อยขึ้น

จำเป็นต้องรู้ลักษณะการขุดและทางธรณีวิทยาเพื่อจัดทำโครงการก่อสร้างบ่อน้ำอย่างถูกต้องและเพื่อป้องกันและจัดการกับภาวะแทรกซ้อนระหว่างการดำเนินโครงการ

ความดันอ่างเก็บน้ำ (Ppl) - ความดันของเหลวในหินที่มีความพรุนแบบเปิด นี่คือชื่อที่ตั้งให้กับหินซึ่งมีช่องว่างสื่อสารถึงกัน ในกรณีนี้ ของเหลวก่อตัวสามารถไหลได้ตามกฎของอุทกกลศาสตร์ หินดังกล่าวได้แก่ หินซีเมนต์ หินทราย และแหล่งกักเก็บความอุดมสมบูรณ์

ความดันรูพรุน (Ppor) คือความดันในช่องว่างที่ปิด นั่นคือความดันของเหลวในพื้นที่รูพรุนซึ่งรูขุมขนไม่ได้สื่อสารกัน ดินเหนียว หินเกลือ และซีลอ่างเก็บน้ำมีคุณสมบัติเหล่านี้

แรงดันหิน (Rg) – แรงดันอุทกสถิต (ธรณีสถิต) ที่ความลึกที่พิจารณาจากชั้น GB ที่วางอยู่เหนือ

ระดับคงที่ของชั้นหินในหลุม ซึ่งกำหนดโดยความเท่าเทียมกันของความดันของคอลัมน์นี้กับความดันชั้นหิน ระดับอาจอยู่ใต้พื้นผิวโลก (บ่อจะดูดซับ) ตรงกับพื้นผิว (มีความสมดุล) หรืออยู่เหนือพื้นผิว (บ่อจะไหล) Rpl = rgz

ระดับไดนามิกของของเหลวในบ่อถูกตั้งค่าไว้เหนือระดับคงที่เมื่อเพิ่มลงในบ่อและต่ำกว่าระดับนั้นเมื่อดึงของเหลวออก เช่น เมื่อปั๊มด้วยปั๊มจุ่ม

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

การปราบปราม Р=Рсв-Рпл>0 – ความดันในบ่อไม่มากกว่าความดันของชั้นหิน การดูดซึมเกิดขึ้น

ค่าสัมประสิทธิ์ความผิดปกติของความดันอ่างเก็บน้ำ Ka=Рпл/rвgzпл (1) โดยที่ zpl คือความลึกของหลังคาของชั้นหินที่กำลังพิจารณา rв คือความหนาแน่นของน้ำ g คือความเร่งของแรงโน้มถ่วง กา<1=>แอนพีดี; คา>1=>AVPD

แรงดันการดูดซึมหรือแรงดันแตกหักแบบไฮดรอลิก Рп คือความดันที่การดูดซึมของทุกขั้นตอนของของเหลวชะล้างหรือซีเมนต์เกิดขึ้น ค่าของ Pp ถูกกำหนดโดยเชิงประจักษ์โดยอาศัยข้อมูลการสังเกตในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ หรือใช้การศึกษาพิเศษในหลุม ข้อมูลที่ได้รับจะถูกนำไปใช้ในการเจาะหลุมอื่นที่คล้ายคลึงกัน

กราฟรวมของแรงกดดันระหว่างภาวะแทรกซ้อน การเลือกตัวเลือกการออกแบบหลุมแรก

กราฟความดันรวม การเลือกตัวเลือกการออกแบบหลุมแรก

เพื่อที่จะจัดทำโครงการทางเทคนิคสำหรับการก่อสร้างหลุมอย่างถูกต้องจำเป็นต้องทราบการกระจายของแรงดันการก่อตัว (รูพรุน) และแรงดันการดูดซับ (การแตกหักแบบไฮดรอลิก) อย่างแม่นยำตามความลึกหรือสิ่งที่เหมือนกันคือการกระจายของ Ka และ Kp (ในรูปแบบไร้มิติ) การกระจายตัวของ Ka และ Kp จะแสดงบนกราฟความดันรวม

การกระจายตัวของ Ka และ Kp เหนือความลึก z

· การออกแบบหลุม (ตัวเลือกที่ 1) ซึ่งระบุไว้แล้ว

จากกราฟนี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่าเรามีช่วงความลึกสามช่วงที่มีเงื่อนไขการเจาะที่เข้ากันได้ กล่าวคือ ช่วงที่สามารถใช้ของไหลที่มีความหนาแน่นเท่ากันได้

การเจาะจะยากเป็นพิเศษเมื่อ Ka=Kp การเจาะจะยากมากที่ค่า Ka=Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

หลังจากเปิดช่วงการดูดซับแล้ว งานฉนวนจะดำเนินการด้วยการเพิ่ม Kp (เทียม) ทำให้สามารถดำเนินการได้เช่นการประสานคอลัมน์

แผนภาพระบบการไหลเวียนของบ่อน้ำ

แผนภาพระบบการไหลเวียนของบ่อน้ำและแผนภาพการกระจายแรงดันในนั้น

แผนภาพ: 1. บิต 2. มอเตอร์ดาวน์โฮล 3. ปลอกเจาะ 4. BT 5. ข้อต่อเครื่องมือ 6. สี่เหลี่ยม 7. แบบหมุนได้ 8. ปลอกเจาะ 9. ตัวยก 10. ท่อรับแรงดัน (ท่อร่วม) 11 . ปั๊ม 12. ท่อดูด 13. ระบบรางน้ำ 14. ตะแกรงสั่น

1. สายกระจายแรงดันอุทกสถิต

2. เส้นกระจายแรงดันไฮดรอลิกในกระปุกเกียร์

3. เส้นกระจายแรงดันไฮดรอลิกใน BT

ความดันของของเหลวชะล้างบนชั้นหินควรอยู่ภายในพื้นที่แรเงาระหว่าง Ppl และ Pp เสมอ

ผ่านการเชื่อมต่อแบบเกลียวแต่ละอัน BC ของเหลวจะพยายามไหลจากท่อเข้าสู่วงแหวน (ระหว่างการไหลเวียน) แนวโน้มนี้เกิดจากความแตกต่างของแรงดันในท่อและกระปุกเกียร์ เมื่อเกิดการรั่วไหล การเชื่อมต่อแบบเกลียวจะถูกทำลาย สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่าเทียมกัน ข้อเสียตามธรรมชาติของการเจาะด้วยมอเตอร์หลุมเจาะไฮดรอลิกคือแรงดันตกที่เพิ่มขึ้นที่จุดต่อเกลียวแต่ละจุด เนื่องจากในมอเตอร์หลุมเจาะด้านล่าง

ระบบหมุนเวียนทำหน้าที่จ่ายของเหลวจากหลุมผลิตไปยังถังรับ ทำความสะอาดการตัดเจาะและกำจัดแก๊ส

รูปนี้แสดงแผนภาพแบบง่ายของระบบหมุนเวียน TsS100E: 1 – ไปป์ไลน์เติม; 2 – ไปป์ไลน์การแก้ปัญหา; 3 – บล็อกทำความสะอาด; 4 – บล็อกรับ; 5 – ตู้ควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้า.

การออกแบบระบบหมุนเวียนที่เรียบง่ายคือระบบรางน้ำซึ่งประกอบด้วยรางสำหรับเคลื่อนย้ายสารละลายพื้นใกล้รางน้ำสำหรับเดินและทำความสะอาดรางน้ำราวบันไดและฐาน

รางน้ำสามารถทำจากไม้จากไม้กระดาน 40 มม. และโลหะจากเหล็กแผ่น 3-4 มม. ความกว้าง – 700-800 มม. ความสูง – 400-500 มม. ใช้รางน้ำสี่เหลี่ยมและครึ่งวงกลม เพื่อลดอัตราการไหลของสารละลายและการสูญเสียตะกอนจากนั้นจึงติดตั้งพาร์ติชันและความสูงที่แตกต่างกัน 15-18 ซม. ในรางน้ำ ที่ด้านล่างของร่องลึกก้นสมุทรในสถานที่เหล่านี้จะมีการติดตั้งฟักพร้อมวาล์วผ่าน ซึ่งหินที่ตกตะกอนจะถูกกำจัดออกไป ความยาวรวมของระบบรางขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของสารละลายที่ใช้ สภาพการเจาะและเทคโนโลยี ตลอดจนกลไกที่ใช้ในการทำความสะอาดและกำจัดก๊าซของสารละลาย ตามกฎแล้วความยาวสามารถอยู่ในช่วง 20-50 ม.

เมื่อใช้ชุดกลไกในการทำความสะอาดและไล่แก๊สสารละลาย (ตะแกรงสั่น เครื่องแยกทราย เครื่องแยกตะกอน เครื่องไล่แก๊ส เครื่องหมุนเหวี่ยง) ระบบรางจะใช้เพื่อจ่ายสารละลายจากบ่อไปยังกลไกและถังรับเท่านั้น ในกรณีนี้ความยาวของระบบร่องลึกจะขึ้นอยู่กับตำแหน่งของกลไกและภาชนะบรรจุที่เกี่ยวข้องกับบ่อน้ำเท่านั้น

ในกรณีส่วนใหญ่ระบบรางน้ำจะติดตั้งบนฐานโลหะในส่วนที่มีความยาว 8-10 ม. และสูงถึง 1 ม. ส่วนดังกล่าวจะติดตั้งบนแท่นเหล็กยืดไสลด์ที่ควบคุมความสูงในการติดตั้งของรางน้ำ สิ่งนี้ทำให้ รื้อระบบรางน้ำได้ง่ายขึ้นในฤดูหนาว ดังนั้นหากหินที่เจาะสะสมและแข็งตัวอยู่ใต้รางน้ำ ก็สามารถถอดรางน้ำและฐานออกจากชั้นวางได้ ติดตั้งระบบรางน้ำที่มีความลาดเอียงไปทางการเคลื่อนที่ของสารละลาย ระบบรางน้ำเชื่อมต่อกับหลุมผลิตด้วยท่อหรือร่องที่มีหน้าตัดขนาดเล็กและมีความลาดชันขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มความเร็วในการเคลื่อนที่ของสารละลายและลดการสูญเสียการตัดในบริเวณนี้

ในเทคโนโลยีการขุดเจาะบ่อน้ำสมัยใหม่ ข้อกำหนดพิเศษถูกกำหนดไว้บนของเหลวสำหรับการขุดเจาะ โดยอุปกรณ์สำหรับทำความสะอาดของเหลวจะต้องรับประกันการทำความสะอาดสารละลายคุณภาพสูงจากเฟสของแข็ง ผสมและทำให้เย็นลง และยังกำจัดก๊าซออกจากสารละลายด้วย เข้ามาจากการก่อตัวของก๊าซอิ่มตัวระหว่างการขุดเจาะ ในการเชื่อมต่อกับข้อกำหนดเหล่านี้ แท่นขุดเจาะสมัยใหม่ได้รับการติดตั้งระบบหมุนเวียนพร้อมกลไกมาตรฐานบางชุด - ภาชนะบรรจุ อุปกรณ์ทำความสะอาด และการเตรียมของเหลวสำหรับการขุดเจาะ

กลไกระบบหมุนเวียนช่วยให้ทำความสะอาดของเหลวจากการเจาะได้สามขั้นตอน จากบ่อน้ำ สารละลายจะเข้าสู่ตะแกรงสั่นในขั้นตอนแรกของการทำความสะอาดแบบหยาบ และจะถูกรวบรวมไว้ในถังตกตะกอนของถังซึ่งมีทรายหยาบสะสมอยู่ จากถังตกตะกอน สารละลายจะผ่านเข้าไปในช่องของระบบหมุนเวียนและจะถูกส่งโดยปั๊มสารละลายแบบแรงเหวี่ยงไปยังเครื่องไล่ก๊าซหากจำเป็นต้องกำจัดก๊าซของสารละลาย จากนั้นไปยังเครื่องแยกทราย ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สองของการทำความสะอาดจากหินจนถึง มีขนาด 0.074-0.08 มม. หลังจากนั้นสารละลายจะถูกป้อนไปที่เครื่องกำจัดตะกอน - ขั้นตอนที่สามของการทำให้บริสุทธิ์โดยกำจัดอนุภาคหินที่มีขนาดสูงสุด 0.03 มม. ทรายและตะกอนจะถูกเทลงในภาชนะ จากนั้นจะถูกป้อนเข้าเครื่องหมุนเหวี่ยงเพื่อแยกสารละลายออกจากหินเพิ่มเติม สารละลายบริสุทธิ์จากขั้นตอนที่สามจะเข้าสู่ถังรับ - หน่วยรับของปั๊มเจาะเพื่อส่งไปยังบ่อน้ำ

อุปกรณ์ระบบหมุนเวียนที่โรงงานประกอบเป็นหน่วยต่างๆ ดังต่อไปนี้:

หน่วยทำให้บริสุทธิ์ของสารละลาย

บล็อกกลาง (หนึ่งหรือสอง);

รับบล็อก

ฐานสำหรับประกอบบล็อกเป็นภาชนะสี่เหลี่ยมที่ติดตั้งบนฐานเลื่อน

แรงดันไฮดรอลิกของดินเหนียวและปูนซีเมนต์หลังจากหยุดการไหลเวียน

เทคโอเวอร์ สาเหตุของการเกิดขึ้น

โดยการดูดซึมของเหลวจากการขุดเจาะหรือยาแนวเป็นภาวะแทรกซ้อนประเภทหนึ่งซึ่งเกิดจากการหลบหนีของของเหลวจากบ่อไปสู่การก่อตัวของหิน การดูดซึมแตกต่างจากการกรองตรงที่ของเหลวทุกขั้นตอนเข้าสู่ GP และเมื่อกรองเพียงไม่กี่อย่างเท่านั้น ในทางปฏิบัติ การสูญเสียยังหมายถึงการสูญเสียรายวันของของไหลจากการขุดเจาะเข้าไปในชั้นหินในปริมาณที่เกินกว่าการสูญเสียตามธรรมชาติเนื่องจากการกรองและการตัด แต่ละภูมิภาคมีมาตรฐานของตัวเอง โดยปกติแล้วจะอนุญาตให้ใช้ไม่กี่ m3 ต่อวัน การดูดซึมเป็นภาวะแทรกซ้อนที่พบบ่อยที่สุด โดยเฉพาะในภูมิภาคอูราล-โวลกาทางตะวันออกและตะวันออกเฉียงใต้ของไซบีเรีย การสูญเสียเกิดขึ้นในส่วนที่มักจะมี GP ที่แตกหัก โดยพบการเสียรูปมากที่สุดของหิน และการกัดเซาะของหินเกิดจากกระบวนการแปรสัณฐาน ตัวอย่างเช่นในตาตาร์สถาน 14% ของเวลาในปฏิทินถูกใช้เป็นประจำทุกปีในการต่อสู้กับการยึดครองซึ่งเกินกว่าเวลาที่ใช้กับขนสัตว์ การขุดเจาะ ผลจากการสูญเสียทำให้สภาพการขุดเจาะแย่ลง:

1.ความเสี่ยงที่เครื่องมือจะติดเพิ่มขึ้นเพราะว่า ความเร็วของการไหลขึ้นของของเหลวเจาะเหนือโซนการดูดซึมจะลดลงอย่างรวดเร็วหากอนุภาคขนาดใหญ่ไม่เข้าสู่การก่อตัวก็จะสะสมอยู่ในถังทำให้เครื่องมือกระชับและเกาะติด โอกาสที่เครื่องมือจะติดอยู่จากการตกตะกอนโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเพิ่มขึ้นหลังจากการหยุดปั๊ม (การหมุนเวียน)

2. หินกรวดยุบตัวในหินที่ไม่มั่นคงรุนแรงขึ้น GNVP อาจเกิดขึ้นจากขอบเขตอันประกอบด้วยของเหลวที่มีอยู่ในส่วนนี้ เหตุผลก็คือความดันของคอลัมน์ของเหลวลดลง เมื่อมีชั้นสัมผัสตั้งแต่สองชั้นขึ้นไปพร้อม ๆ กันโดยมีค่าสัมประสิทธิ์ต่างกัน Ka และ Kp การไหลข้ามอาจเกิดขึ้นระหว่างกัน ทำให้งานฉนวนซับซ้อนขึ้น และการประสานบ่อน้ำในภายหลัง

เวลาและทรัพยากรวัสดุจำนวนมาก (ตัวเติมเฉื่อย วัสดุทดแทน) สูญเปล่าไปกับฉนวน การหยุดทำงาน และอุบัติเหตุที่ทำให้เกิดการดูดซับ

เหตุผลในการซื้อกิจการ

บทบาทเชิงคุณภาพของปัจจัยที่กำหนดปริมาณการสูญเสียสารละลายเข้าไปในโซนการสูญเสียสามารถตรวจสอบได้โดยการพิจารณาการไหลของของไหลที่มีความหนืดในชั้นที่มีรูพรุนเป็นวงกลมหรือช่องว่างที่เป็นวงกลม เราได้รับสูตรคำนวณอัตราการไหลของของเหลวที่ถูกดูดซับในรูปแบบวงกลมที่มีรูพรุนโดยการแก้ระบบสมการ:

1.สมการการเคลื่อนที่ (ในรูปดาร์ซี)

V=K/M*(dP/dr): (1) โดยที่ V, P, r, M คือความเร็วการไหล ความดันกระแส รัศมีการก่อตัว ความหนืด ตามลำดับ

2. สมการการอนุรักษ์มวล (ความต่อเนื่อง)

V=Q/F (2) โดยที่ Q, F=2πrh, h – ตามลำดับ อัตราการไหลของการดูดซึมของเหลว ตัวแปรพื้นที่ตามแนวรัศมี ความหนาของโซนการดูดซึม

3. สมการของรัฐ

ρ=const (3) การแก้ระบบสมการนี้: 2 และ 3 ใน 1 เราได้:

ถาม=(K/M)*2π rH(dP/ดร.)

ถาม= (2π ฮ่องกง(พีกับ-ปกรุณา))/ล้าน (rk/rc) (4)สูตร ดูปี้

สูตรบูสเซเนสโก (4) ที่คล้ายกันสามารถหาได้สำหรับรอยแตกทรงกลม m (ช่อง) ที่เปิดเท่ากันและมีระยะห่างเท่ากัน

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

δ- การเปิด (สูง) ของช่อง;

m คือจำนวนรอยแตก (กรีด)

M คือความหนืดที่มีประสิทธิภาพ

เป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อลดการใช้ของเหลวที่ถูกดูดซึมตามสูตร (4) และ (5) จำเป็นต้องเพิ่มพารามิเตอร์ในตัวส่วนและลดค่าเหล่านี้ในตัวเศษ

ตาม (4) และ (5)

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

พารามิเตอร์ที่รวมอยู่ในฟังก์ชัน (6) ตามแหล่งกำเนิด ณ เวลาที่เปิดโซนการดูดซึมสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม

1.กลุ่ม – พารามิเตอร์ทางธรณีวิทยา

2. กลุ่ม – พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยี

3.กลุ่ม-ผสม.

การแบ่งส่วนนี้มีเงื่อนไขเนื่องจากระหว่างการดำเนินการคือ ผลกระทบทางเทคโนโลยี (การถอนของเหลว น้ำท่วม ฯลฯ) บนอ่างเก็บน้ำก็เปลี่ยนแปลง Ppl, rk

การดูดซับในหินที่มีรอยแตกแบบปิด คุณสมบัติของเส้นโค้งตัวบ่งชี้ การแตกหักของไฮดรอลิกและการป้องกัน

คุณสมบัติของเส้นโค้งตัวบ่งชี้

ต่อไปเราจะพิจารณาเส้นตรง 2

เส้นโค้งบ่งชี้โดยประมาณสำหรับหินที่มีรอยแตกแบบปิดที่เปิดเทียมสามารถอธิบายได้ด้วยสูตรต่อไปนี้: Рс = Рb + Рпл+ 1/А*Q+BQ2 (1)

สำหรับหินที่มีการแตกหักแบบเปิดตามธรรมชาติ เส้นโค้งตัวบ่งชี้เป็นกรณีพิเศษของสูตร (1)

Рс-Рл= ΔР=1/А*Q=А*ΔР

ดังนั้นในหินที่มีการแตกหักแบบเปิด การดูดซับจะเริ่มต้นที่ค่าการกดขี่ใด ๆ และในหินที่มีการแตกหักแบบปิด - หลังจากสร้างแรงกดดันในบ่อน้ำเท่ากับแรงดันการแตกหักแบบไฮดรอลิก Рс* เท่านั้น มาตรการหลักในการต่อสู้กับการสูญเสียในหินที่มีการแตกหักแบบปิด (ดินเหนียว เกลือ) คือการป้องกันการแตกหักแบบไฮดรอลิก

การประเมินประสิทธิผลของงานเพื่อขจัดการเข้าครอบงำ

ประสิทธิผลของงานฉนวนนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการฉีด (A) ของโซนดูดซับ ซึ่งสามารถทำได้ระหว่างงานฉนวน หากผลลัพธ์การฉีด A ต่ำกว่าค่าการฉีด Aq ที่อนุญาตทางเทคโนโลยีซึ่งมีลักษณะเฉพาะสำหรับแต่ละภูมิภาค งานฉนวนก็ถือว่าประสบความสำเร็จ ดังนั้น เงื่อนไขการแยกสามารถเขียนได้ในรูปแบบ A≤Aq (1) A=Q/Pc- P* (2) สำหรับหินที่มีรอยแตกที่เปิดเทียม P* = Pb+Ppl+Pp (3) โดยที่ Pb คือด้านข้าง ความดันของหิน Рр - ความต้านทานแรงดึง g.p. ในกรณีเฉพาะ Рb และ Рр = 0 สำหรับหินที่มีรอยแตกเปิดตามธรรมชาติ A = Q/Pc - Рpl (4) หากไม่อนุญาตให้มีการดูดซับเพียงเล็กน้อย ดังนั้น Q = 0 และ A→0

แล้ว 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.

วิธีการต่อสู้กับความสูญเสียในระหว่างการเปิดโซนการสูญเสีย

วิธีการป้องกันการสูญเสียแบบดั้งเดิมนั้นขึ้นอยู่กับการลดแรงดันตกคร่อมชั้นดูดซับหรือการเปลี่ยน a/t) ของของเหลวที่ถูกกรอง หากแทนที่จะลดความดันตกคร่อมชั้นหิน ความหนืดจะเพิ่มขึ้นโดยการเติมวัสดุอุด เบนโทไนต์ หรือสารอื่นๆ อัตราการดูดซึมจะเปลี่ยนเป็นสัดส่วนผกผันกับความหนืดที่เพิ่มขึ้น ดังนี้จากสูตร (2.86) ในทางปฏิบัติ หากคุณปรับพารามิเตอร์ของสารละลาย ความหนืดจะเปลี่ยนแปลงได้ภายในขีดจำกัดที่ค่อนข้างแคบเท่านั้น การป้องกันการสูญเสียที่สูญเสียไปโดยการเปลี่ยนไปใช้การชะล้างด้วยสารละลายที่มีความหนืดเพิ่มขึ้นนั้นจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการพัฒนาข้อกำหนดทางวิทยาศาสตร์สำหรับของเหลวเหล่านี้โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการไหลในการก่อตัว การปรับปรุงวิธีการป้องกันการสูญเสียโดยอาศัยการลดแรงดันตกบนชั้นหินดูดซับ มีความเชื่อมโยงอย่างแยกไม่ออกกับการศึกษาเชิงลึกและพัฒนาวิธีการเจาะหลุมในสภาวะสมดุลในระบบชั้นหลุม ของไหลเจาะซึ่งเจาะเข้าไปในชั้นหินดูดซับจนถึงระดับความลึกและความหนาที่แน่นอนในช่องดูดซับ จะสร้างอุปสรรคเพิ่มเติมต่อการเคลื่อนตัวของของไหลเจาะจากหลุมเจาะไปสู่ชั้นหิน คุณสมบัติของสารละลายเพื่อสร้างความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของของไหลภายในชั้นหินจะใช้เมื่อดำเนินมาตรการป้องกันเพื่อป้องกันการสูญเสีย ความแข็งแรงของความต้านทานดังกล่าวขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางโครงสร้างและทางกลของสารละลาย ขนาดและรูปร่างของช่อง ตลอดจนความลึกของการเจาะสารละลายเข้าไปในชั้นหิน

ในการกำหนดข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติทางรีโอโลจีของของเหลวเจาะเมื่อผ่านชั้นดูดซับ ให้พิจารณาเส้นโค้ง (รูปที่ 2.16) ที่สะท้อนการพึ่งพาความเค้นเฉือนและอัตราการเสียรูป de/df สำหรับของไหลที่ไม่ใช่แบบนิวตันบางรุ่น เส้นตรง 1 สอดคล้องกับแบบจำลองของตัวกลางที่มีความหนืด ซึ่งมีลักษณะพิเศษคือความเค้นเฉือนขั้นสูงสุด m0 เส้นโค้งที่ 2 แสดงคุณลักษณะของของเหลวเทียม ซึ่งเมื่ออัตราเฉือนเพิ่มขึ้น อัตราการเติบโตของความเครียดจะช้าลง และเส้นโค้งจะแบนลง เส้นตรง 3 สะท้อนถึงคุณสมบัติทางรีโอโลยีของของเหลวหนืด (นิวตัน) Curve 4 แสดงลักษณะเฉพาะของของเหลวที่มีความหนืดหนืดและสารขยายตัว ซึ่งความเค้นเฉือนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามอัตราความเครียดที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งของเหลวที่มีความหนืดหนืดรวมถึงสารละลายอ่อนของโพลีเมอร์บางชนิด (โพลีเอทิลีนออกไซด์, กัวกัม, โพลิอะคริลาไมด์ ฯลฯ) ในน้ำ ซึ่งแสดงคุณสมบัติของการลดความต้านทานทางอุทกพลศาสตร์ลงอย่างรวดเร็ว (2-3 เท่า) เมื่อไหลของเหลวที่มีเลข Reynolds สูง (ทอมส์เอฟเฟ็กต์). ในเวลาเดียวกันความหนืดของของเหลวเหล่านี้เมื่อเคลื่อนที่ผ่านช่องดูดซับจะสูงเนื่องจากมีอัตราเฉือนสูงในช่อง การเจาะด้วยการชะล้างด้วยของเหลวเจาะแบบเติมอากาศเป็นหนึ่งในมาตรการที่รุนแรงในชุดมาตรการและวิธีการที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันและกำจัดการสูญเสียเมื่อเจาะบ่อลึก การเติมอากาศของของไหลเจาะจะช่วยลดความดันอุทกสถิต ดังนั้นจึงอำนวยความสะดวกในการส่งกลับในปริมาณที่เพียงพอสู่พื้นผิว และตามมาด้วยการทำความสะอาดหลุมเจาะตามปกติ เช่นเดียวกับการเลือกตัวอย่างที่เป็นตัวแทนของหินที่ผ่านได้และของเหลวที่ก่อตัว ตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและเศรษฐกิจเมื่อเจาะหลุมด้วยการชะล้างก้นหลุมด้วยสารละลายเติมอากาศจะสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตัวบ่งชี้เมื่อใช้น้ำหรือของเหลวชะล้างอื่น ๆ เป็นของเหลวในการขุดเจาะ คุณภาพของการเปิดรูปแบบที่มีประสิทธิภาพยังดีขึ้นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่รูปแบบเหล่านี้มีแรงกดดันต่ำผิดปกติ

มาตรการที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการสูญเสียของของเหลวในการขุดเจาะคือการใส่สารตัวเติมเข้าไปในของเหลวในการขุดเจาะที่หมุนเวียน วัตถุประสงค์ของการใช้งานคือการสร้างผ้าอนามัยแบบสอดในช่องการดูดซึม ปลั๊กเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการสะสมของเค้กกรองและการแยกชั้นการดูดซับ วี.เอฟ. Rogers เชื่อว่าสารอุดสามารถเป็นวัสดุได้เกือบทุกชนิดที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดเล็กเพียงพอซึ่งเมื่อนำเข้าไปในของเหลวที่ขุดเจาะแล้ว ก็สามารถสูบด้วยปั๊มโคลนได้ ในสหรัฐอเมริกา มีการใช้ฟิลเลอร์มากกว่าหนึ่งร้อยชนิดและการผสมผสานของฟิลเลอร์เพื่ออุดช่องการดูดซึม ขี้กบหรือขี้เลื่อย เกล็ดปลา หญ้าแห้ง เศษยาง ใบกัตตาเพอร์ชา ฝ้าย สำลี เส้นใยอ้อย เปลือกถั่ว พลาสติกเม็ด เพอร์ไลต์ ดินเหนียวขยายตัว เส้นใยสิ่งทอ น้ำมันดิน ไมกา แร่ใยหิน สับใช้เป็น สารปิดผนึก กระดาษ ตะไคร่น้ำ ป่านสับ เกล็ดเซลลูโลส หนังสัตว์ รำข้าวสาลี ถั่ว ถั่วลันเตา ข้าว ขนไก่ ก้อนดินเหนียว ฟองน้ำ โค้ก หิน ฯลฯ วัสดุเหล่านี้สามารถใช้แยกกันและรวมกันผลิตโดย อุตสาหกรรมหรือรวบรวมก่อนการใช้งาน เป็นเรื่องยากมากที่จะระบุความเหมาะสมของวัสดุปิดแต่ละชนิดในห้องปฏิบัติการ เนื่องจากรูที่จะปิดผนึกไม่ทราบขนาด

ในทางปฏิบัติในต่างประเทศ จะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าบรรจุภัณฑ์ของฟิลเลอร์ "หนาแน่น" พวกเขาปฏิบัติตามความคิดเห็นของ Furnas ซึ่งการอัดแน่นของอนุภาคที่หนาแน่นที่สุดนั้นตรงตามเงื่อนไขของการกระจายขนาดตามกฎของความก้าวหน้าทางเรขาคณิต เมื่อกำจัดการสูญเสียการไหลเวียน สามารถรับผลกระทบสูงสุดได้ด้วยปลั๊กที่มีขนาดกะทัดรัดที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่สูญเสียของเหลวจากการขุดเจาะทันที

ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะด้านคุณภาพ ฟิลเลอร์จะถูกแบ่งออกเป็นเส้นใย ลาเมลลาร์ และเม็ด วัสดุที่เป็นเส้นใยมาจากพืช สัตว์ และแร่ธาตุ รวมถึงวัสดุสังเคราะห์ด้วย ชนิดและขนาดของไฟเบอร์ส่งผลอย่างมากต่อคุณภาพของงาน ความเสถียรของเส้นใยเมื่อหมุนเวียนในของเหลวเจาะถือเป็นสิ่งสำคัญ วัสดุนี้ให้ผลลัพธ์ที่ดีเมื่ออุดชั้นทรายและกรวดด้วยเม็ดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 25 มม. เช่นเดียวกับเมื่ออุดรอยแตกร้าวในหินเนื้อหยาบ (สูงสุด 3 มม.) และหินเนื้อละเอียด (สูงสุด 0.5 มม.)

วัสดุแผ่นเหมาะสำหรับการอุดชั้นกรวดหยาบและรอยแตกร้าวที่มีขนาดสูงสุด 2.5 มม. ซึ่งรวมถึง: กระดาษแก้ว ไมกา แกลบ เมล็ดฝ้าย ฯลฯ

วัสดุที่เป็นเม็ด: เพอร์ไลต์ ยางบด ชิ้นส่วนพลาสติก เปลือกถั่ว ฯลฯ ส่วนใหญ่จะอุดตันชั้นกรวดได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยเมล็ดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 25 มม. Perlite ให้ผลลัพธ์ที่ดีในชั้นกรวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกรนสูงถึง 9-12 มม. เปลือกวอลนัทที่มีขนาด 2.5 มม. หรือน้อยกว่า เกิดการอุดตันที่มีขนาดสูงสุด 3 มม. และขนาดใหญ่กว่า (สูงสุด 5 มม.) และยางที่ถูกบดจะมีขนาดสูงสุด 6 มม. เช่น พวกเขาสามารถอุดตันรอยแตกร้าวได้มากกว่าเมื่อใช้วัสดุเส้นใยหรือแผ่นถึง 2 เท่า

ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับขนาดของเมล็ดและรอยแตกของขอบฟ้าดูดซับจะใช้ส่วนผสมของเส้นใยกับวัสดุลาเมลลาร์หรือเม็ด, กระดาษแก้วกับไมกา, เส้นใยที่มีวัสดุที่เป็นเกล็ดและเป็นเม็ดเช่นเดียวกับเมื่อผสมวัสดุที่เป็นเม็ด: เพอร์ไลต์กับยาง หรือเปลือกถั่ว ส่วนผสมที่ดีที่สุดในการกำจัดการดูดซึมที่ความดันต่ำคือสารละลายดินคอลลอยด์สูงที่มีการเติมวัสดุเส้นใยและใบไมก้า วัสดุเส้นใยที่สะสมอยู่บนผนังหลุมเจาะจะก่อตัวเป็นโครงข่าย ใบไมก้าทำให้เครือข่ายนี้แข็งแรงขึ้นและอุดตันช่องขนาดใหญ่ในหิน และเหนือสิ่งอื่นใดคือเปลือกดินเหนียวบางและหนาแน่นก่อตัวขึ้น

งานแสดงแก๊ส-น้ำ-น้ำมัน เหตุผลของพวกเขา สัญญาณของการหลั่งไหลของของเหลวก่อตัว การจำแนกประเภทและการรับรู้ประเภทของอาการ

ในระหว่างการดูดซึม ของไหล (ฟลัชชิงหรือของเหลวอุด) จะไหลจากบ่อเข้าสู่ชั้นหิน และในทางกลับกัน ในระหว่างการพัฒนาจะไหลจากชั้นหินสู่ชั้นหิน สาเหตุของการไหลเข้า: 1) การไหลเข้าของของเหลวที่มีการก่อตัวของหินเจาะเข้าไปในบ่อน้ำ ในกรณีนี้ ความดันในบ่อน้ำไม่จำเป็นต้องสูงขึ้นหรือต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอ่างเก็บน้ำ 2) หากความดันในบ่อต่ำกว่าความดันของชั้นเช่น มีการกดขี่ในการก่อตัว สาเหตุหลักของการเกิดภาวะซึมเศร้าคือ แรงกดดันต่อการก่อตัวในหลุมลดลงมีดังต่อไปนี้: 1) ไม่ เติมน้ำยาล้างบ่อเมื่อยกเครื่องมือ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์สำหรับเติมลงในบ่ออัตโนมัติ 2) ความหนาแน่นของน้ำยาล้างลดลงเนื่องจากการเกิดฟอง (คาร์บอเนต) เมื่อของเหลวสัมผัสกับอากาศบนพื้นผิวในระบบรางน้ำตลอดจนเนื่องจากการบำบัดของเหลวด้วยสารลดแรงตึงผิว จำเป็นต้องมีการไล่แก๊ส (ทางกล เคมี) 3) การขุดบ่อในสภาพที่ไม่เข้ากัน มีสองชั้นในแผนภาพ ชั้นแรกมีลักษณะเฉพาะคือ Ka1 และ Kp1; สำหรับ Ka2 และ Kn2 ตัวที่สอง ชั้นแรก ต้องเจาะด้วยสารละลาย ρ0.1 (ระหว่าง Ka1 และ Kp1) ชั้นที่สอง ρ0.2 (รูปที่)

เป็นไปไม่ได้ที่จะเปิดชั้นที่สองด้วยสารละลายที่มีความหนาแน่นสำหรับชั้นแรกเนื่องจากมันจะถูกดูดซึมในชั้นที่สอง 4) ความผันผวนอย่างรวดเร็วของแรงดันอุทกพลศาสตร์ในระหว่างการหยุดปั๊มงานพิเศษและงานอื่น ๆ รุนแรงขึ้นจากการเพิ่มขึ้นของความเครียดเฉือนแบบสถิตและการมีซีลบนคอลัมน์

5) ความหนาแน่นของอ่างเก็บน้ำที่ประเมินต่ำเกินไปที่ใช้ในการออกแบบทางเทคนิค เนื่องจากความรู้ที่ไม่ดีเกี่ยวกับการกระจายแรงดันอ่างเก็บน้ำ (Ka) ที่แท้จริง เช่น ธรณีวิทยาของพื้นที่ เหตุผลเหล่านี้มีผลกับหลุมสำรวจมากกว่า 6) ความกระจ่างในการดำเนินงานระดับต่ำของแรงดันอ่างเก็บน้ำโดยการคาดการณ์ในระหว่างการเจาะลึกบ่อ ไม่ใช้วิธีการทำนาย d-exponent, σ (sigma) -exponent ฯลฯ 7) การสูญเสียน้ำหนักของวัสดุจากของไหลเจาะและความดันไฮดรอลิกลดลง สัญญาณของการเข้าสู่ของเหลวในชั้นหินคือ: 1) ระดับของของเหลวหมุนเวียนในถังรับปั๊มเพิ่มขึ้น ต้องการเกจวัดระดับ 2) ก๊าซถูกปล่อยออกมาจากสารละลายโดยปล่อยให้บ่ออยู่ที่ปากและสังเกตการเดือดของสารละลาย 3) หลังจากการไหลเวียนหยุดลงสารละลายยังคงไหลออกจากบ่อ (บ่อน้ำล้น) 4) ความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อชั้นหินถูกเปิดออกอย่างกะทันหันด้วยแรงดันสูง เมื่อน้ำมันเข้ามาจากชั้นหิน ฟิล์มจะยังคงอยู่บนผนังของรางน้ำหรือไหลผ่านสารละลายในรางน้ำ เมื่อน้ำในชั้นหินเข้ามา คุณสมบัติของของไหลจะเปลี่ยนไป ความหนาแน่นของมันมักจะลดลง ความหนืดอาจลดลง หรืออาจเพิ่มขึ้น (หลังจากเข้าสู่น้ำเกลือ) การสูญเสียน้ำมักจะเพิ่มขึ้น ค่า pH เปลี่ยนแปลง และความต้านทานไฟฟ้ามักจะลดลง

การจำแนกประเภทของการไหลเข้าของของไหล ดำเนินการตามความซับซ้อนของมาตรการที่จำเป็นสำหรับการกำจัด พวกเขาแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: 1) การสำแดง - การเข้ามาของของเหลวก่อตัวที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งไม่รบกวนกระบวนการขุดเจาะและเทคโนโลยีการทำงานที่นำมาใช้; 2) การระเบิด - การไหลเข้าของของไหลที่สามารถกำจัดได้โดยการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีการขุดเจาะแบบกำหนดเป้าหมายพิเศษโดยใช้เครื่องมือและอุปกรณ์ที่มีอยู่ในแท่นขุดเจาะเท่านั้น 3) น้ำพุ - การเข้ามาของของเหลวซึ่งการกำจัดต้องใช้วิธีการและอุปกรณ์เพิ่มเติม (ยกเว้นที่มีอยู่ที่แท่นขุดเจาะ) และมีความเกี่ยวข้องกับการเกิดแรงกดดันในระบบอ่างเก็บน้ำที่ดีซึ่งคุกคามความสมบูรณ์ของ ดี. อุปกรณ์หลุมผลิตและการก่อตัวในส่วนที่ไม่ปลอดภัยของหลุม

การติดตั้งสะพานซีเมนต์ คุณสมบัติของการเลือกสูตรและการเตรียมปูนซีเมนต์สำหรับติดตั้งสะพาน

หนึ่งในเทคโนโลยีกระบวนการซีเมนต์ที่หลากหลายคือการติดตั้งสะพานซีเมนต์เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ การปรับปรุงคุณภาพของสะพานซีเมนต์และประสิทธิภาพการดำเนินงานเป็นส่วนสำคัญของการปรับปรุงกระบวนการขุดเจาะ ความสมบูรณ์ และการดำเนินงานของบ่อน้ำ คุณภาพของสะพานและความทนทานยังกำหนดความน่าเชื่อถือของการปกป้องสิ่งแวดล้อมด้วย ในขณะเดียวกัน ข้อมูลภาคสนามระบุว่ามักมีกรณีของการติดตั้งสะพานที่มีความแข็งแรงต่ำและรั่ว การตั้งปูนซีเมนต์ก่อนกำหนด ท่อเสาที่ติดอยู่ เป็นต้น ภาวะแทรกซ้อนเหล่านี้ไม่เพียงแต่เกิดจากคุณสมบัติของวัสดุยาแนวที่ใช้เท่านั้น แต่ยังเกิดจากลักษณะเฉพาะของงานเมื่อติดตั้งสะพานด้วย

ในหลุมลึกที่มีอุณหภูมิสูงในระหว่างงานที่กล่าวมาข้างต้น อุบัติเหตุมักเกิดขึ้นเนื่องจากความหนาและการตกตะกอนของส่วนผสมของดินเหนียวและปูนซีเมนต์ที่รุนแรง ในบางกรณีอาจพบว่าสะพานรั่วหรือไม่แข็งแรงเพียงพอ การติดตั้งสะพานที่ประสบความสำเร็จนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยทางธรรมชาติและทางเทคนิคหลายประการที่กำหนดการก่อตัวของหินซีเมนต์ เช่นเดียวกับการสัมผัสและ "การยึดเกาะ" กับหินและท่อโลหะ ดังนั้นการประเมินความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานในฐานะโครงสร้างทางวิศวกรรมและการศึกษาเงื่อนไขที่มีอยู่ในบ่อน้ำจึงเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อดำเนินงานเหล่านี้

วัตถุประสงค์ของการติดตั้งสะพานคือการได้รับชั้นหินซีเมนต์ที่แน่นหนาของน้ำ - ก๊าซ - น้ำมัน - มีความแข็งแรงที่แน่นอนสำหรับการเคลื่อนย้ายไปยังขอบฟ้าที่อยู่ด้านบน เจาะเพลาใหม่ เสริมความแข็งแกร่งให้กับส่วนที่ไม่มั่นคงและเป็นโพรงของหลุมเจาะทดสอบขอบฟ้า การใช้เครื่องทดสอบการก่อตัว การซ่อมแซมและการอนุรักษ์ที่สำคัญ หรือการละทิ้งบ่อน้ำ

ตามลักษณะของภาระการใช้งาน สะพานสามารถจำแนกได้สองประเภท:

1) ประสบกับแรงดันของเหลวหรือแก๊ส และ 2) ประสบกับภาระจากน้ำหนักของเครื่องมือระหว่างการเจาะรูที่สอง การใช้เครื่องทดสอบการก่อรูป หรือในกรณีอื่น ๆ (สะพานในหมวดนี้ต้อง นอกเหนือจากความหนาแน่นของแก๊สและน้ำ มีความแข็งแรงทางกลสูงมาก)

การวิเคราะห์ข้อมูลภาคสนามแสดงให้เห็นว่าสะพานสามารถรับแรงกดดันได้สูงถึง 85 MPa, โหลดตามแนวแกนสูงถึง 2100 kN และความเค้นเฉือนสูงถึง 30 MPa ต่อความยาวสะพาน 1 ม. โหลดที่สำคัญดังกล่าวเกิดขึ้นเมื่อทำการทดสอบหลุมโดยใช้เครื่องมือทดสอบการก่อตัวและระหว่างงานประเภทอื่น

ความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานซีเมนต์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสูง การมีอยู่ (หรือไม่มี) และสภาพของโคลนหรือของเหลวจากการขุดเจาะที่ตกค้างบนเสา เมื่อถอดส่วนที่หลวมของเค้กดินออก ความเค้นเฉือนจะอยู่ที่ 0.15-0.2 MPa ในกรณีนี้แม้ว่าโหลดสูงสุดจะเกิดขึ้นความสูงของสะพาน 18-25 ม. ก็เพียงพอแล้ว การมีชั้นโคลนเจาะ (ดินเหนียว) หนา 1-2 มม. บนผนังของเสาทำให้ความเครียดเฉือนลดลง และเพิ่มความสูงที่ต้องการเป็น 180-250 ม. โดยให้คำนวณความสูงของสะพานโดยใช้สูตร Nm ≥ Ho – Qm/pDc [τm] (1) โดยที่ H0 คือ ความลึกในการติดตั้งของส่วนล่าง ของสะพาน; QM คือภาระในแนวแกนบนสะพานที่เกิดจากแรงดันตกและการขนถ่ายของสายท่อหรือเครื่องทดสอบการก่อตัว Dс - เส้นผ่านศูนย์กลางของหลุม; [τm] คือความสามารถในการรับน้ำหนักเฉพาะของสะพาน ซึ่งค่าต่างๆ จะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติการยึดเกาะของวัสดุทดแทนและวิธีการติดตั้งสะพาน ความแน่นของสะพานยังขึ้นอยู่กับความสูงและสภาพของพื้นผิวสัมผัสด้วย เนื่องจากแรงดันที่น้ำทะลุออกมานั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวและแปรผกผันกับความหนาของเปลือกโลก หากมีเค้กดินเหนียวที่มีความเค้นเฉือน 6.8-4.6 MPa และความหนา 3-12 มม. ระหว่างท่อและหินซีเมนต์ การไล่ระดับแรงดันทะลุผ่านของน้ำจะเป็น 1.8 และ 0.6 MPa ต่อ 1 ม. ตามลำดับ ในกรณีที่ไม่มี ของเค้ก การทะลุผ่านของน้ำเกิดขึ้นที่ระดับความดันมากกว่า 7.0 MPa ต่อ 1 เมตร

ดังนั้นความแน่นของสะพานจึงขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและวิธีการติดตั้งเป็นส่วนใหญ่ ทั้งนี้ควรกำหนดความสูงของสะพานปูนจากการแสดงออกด้วย

Nm ≥ But – Рм/[∆р] (2) โดยที่ Рм คือค่าสูงสุดของผลต่างแรงดันที่กระทำบนสะพานระหว่างการทำงาน [∆р] - การไล่ระดับความดันที่อนุญาตของของเหลวที่ทะลุผ่านบริเวณสัมผัสของสะพานกับผนังบ่อน้ำ ค่านี้ยังถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้งสะพานและวัสดุทดแทนที่ใช้ จากค่าความสูงของสะพานซีเมนต์ที่กำหนดโดยสูตร (1) และ (2) ให้เลือกอันที่ใหญ่กว่า

การติดตั้งสะพานมีความเหมือนกันมากกับกระบวนการยึดเสาและมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1) ใช้วัสดุประสานจำนวนเล็กน้อย

2) ส่วนล่างของท่อเติมไม่ได้ติดตั้งสิ่งใด ๆ ไม่ได้ติดตั้งวงแหวนหยุด

3) ไม่ใช้ปลั๊กแยกยาง

4) ในหลายกรณี การล้างบ่อน้ำแบบย้อนกลับจะดำเนินการเพื่อ "ตัด" หลังคาของสะพาน

5) สะพานไม่ได้ถูกจำกัดด้วยสิ่งใดๆ จากด้านล่าง และสามารถแพร่กระจายได้ภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างในความหนาแน่นของซีเมนต์และของเหลวในการขุดเจาะ

การติดตั้งสะพานเป็นการดำเนินการที่เรียบง่ายทั้งในด้านแนวคิดและวิธีการใช้งาน ซึ่งในบ่อลึกมีความซับซ้อนอย่างมากจากปัจจัยต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความดัน ก๊าซและน้ำมันที่แทรกเข้ามา เป็นต้น ความยาว เส้นผ่านศูนย์กลางและโครงสร้างของท่อเติม คุณสมบัติทางรีโอโลจี ของซีเมนต์และของเหลวในการเจาะก็มีความสำคัญเช่นกัน ความสะอาดของหลุมเจาะ และรูปแบบการเคลื่อนที่ของการไหลลงและขึ้น การติดตั้งสะพานในส่วนที่ไม่มีการบรรจุของบ่อน้ำนั้นได้รับอิทธิพลอย่างมากจากธรรมชาติของหลุมเจาะ

สะพานปูนต้องแข็งแรงเพียงพอ การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าหากในระหว่างการทดสอบความแข็งแรง สะพานไม่พังทลายเมื่อวางภาระตามแนวแกนเฉพาะที่ 3.0-6.0 MPa และทำการชะล้างพร้อมกัน คุณสมบัติด้านความแข็งแรงของสะพานนั้นเป็นไปตามเงื่อนไขของทั้งการเจาะเพลาใหม่และการรับน้ำหนักจากน้ำหนัก ของสายท่อหรือเครื่องทดสอบการก่อตัว

เมื่อติดตั้งสะพานเพื่อเจาะเพลาใหม่ จะต้องมีข้อกำหนดความสูงเพิ่มเติม เนื่องจากความแข็งแรงของส่วนบน (H1) ของสะพานจะต้องรับประกันความเป็นไปได้ในการเจาะเพลาใหม่ที่มีความโค้งที่ยอมรับได้และส่วนล่าง (H0) - การแยกเพลาเก่าที่เชื่อถือได้ Nm=H1+ไม่ = (2Dс* Rc)0.5+ ไม่(3)

โดยที่ Rc คือรัศมีความโค้งของลำตัว

การวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่แสดงให้เห็นว่าการได้มาซึ่งสะพานที่เชื่อถือได้ในบ่อน้ำลึกนั้นขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของปัจจัยที่ออกฤทธิ์พร้อมกัน ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม

กลุ่มแรกคือปัจจัยทางธรรมชาติ: อุณหภูมิ ความดัน และสภาพทางธรณีวิทยา (ความคลุมเครือ การแตกร้าว การกระทำของน้ำที่รุนแรง การแสดงน้ำและก๊าซและการดูดซับ)

กลุ่มที่สองคือปัจจัยทางเทคโนโลยี: ความเร็วของการไหลของซีเมนต์และของเหลวในการเจาะในท่อและพื้นที่วงแหวนคุณสมบัติทางรีโอโลยีของสารละลายองค์ประกอบทางเคมีและแร่วิทยาของวัสดุประสานคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของปูนซิเมนต์และ หิน, ผลการหดตัวของซีเมนต์บ่อน้ำ, ความสามารถในการอัดของของเหลวเจาะ, ความหนาแน่นต่างกัน, การแข็งตัวของของเหลวเจาะเมื่อผสมกับซีเมนต์ (การก่อตัวของเพสต์ความหนืดสูง), ขนาดของช่องว่างวงแหวนและความเยื้องศูนย์ของตำแหน่งของ ท่อในบ่อน้ำ เวลาที่ของเหลวบัฟเฟอร์และสารละลายซีเมนต์สัมผัสกับเค้กโคลน

กลุ่มที่สามคือปัจจัยเชิงอัตนัย: การใช้วัสดุประสานที่ไม่สามารถยอมรับได้ตามเงื่อนไขที่กำหนด การเลือกสูตรสารละลายไม่ถูกต้องในห้องปฏิบัติการ การเตรียมหลุมเจาะไม่เพียงพอและการใช้ของเหลวเจาะที่มีค่าความหนืดความหนืดและการสูญเสียของเหลวสูง ข้อผิดพลาดในการกำหนดปริมาณของของเหลวแทนที่, ตำแหน่งของเครื่องมือเท, ปริมาณของรีเอเจนต์สำหรับผสมสารละลายซีเมนต์ในบ่อน้ำ การใช้หน่วยประสานไม่เพียงพอ การใช้ปูนซีเมนต์ในปริมาณไม่เพียงพอ การจัดกระบวนการติดตั้งสะพานในระดับต่ำ

การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและความดันทำให้เกิดการเร่งปฏิกิริยาที่รุนแรงของปฏิกิริยาเคมีทั้งหมด ทำให้เกิดความหนาขึ้นอย่างรวดเร็ว (สูญเสียความสามารถในการปั๊ม) และการตั้งค่าสารละลายยาแนว ซึ่งบางครั้งไม่สามารถทะลุผ่านได้หลังจากหยุดการไหลเวียนในระยะสั้น

จนถึงขณะนี้ วิธีการหลักในการติดตั้งสะพานซีเมนต์คือการสูบสารละลายซีเมนต์ลงในบ่อตามช่วงความลึกที่ออกแบบไว้ตามแนวท่อที่ลดระดับลงไปที่ระดับด้านล่างสุดของสะพาน จากนั้นจึงยกคอลัมน์นี้ขึ้นเหนือโซนประสาน ตามกฎแล้วงานจะดำเนินการโดยไม่ต้องแบ่งปลั๊กและวิธีการควบคุมการเคลื่อนไหว กระบวนการนี้ถูกควบคุมโดยปริมาตรของของเหลวแทนที่ ซึ่งคำนวณจากสภาวะของสารละลายซีเมนต์ในระดับที่เท่ากันในสายท่อและช่องว่างวงแหวน และปริมาตรของสารละลายซีเมนต์จะถูกนำมาเท่ากับปริมาตรของบ่อน้ำในช่วงเวลาการติดตั้งสะพาน . ประสิทธิผลของวิธีนี้ต่ำ

ประการแรกควรสังเกตว่าวัสดุประสานที่ใช้ในการประสานสายปลอกเหมาะสำหรับการติดตั้งสะพานที่ทนทานและกันลมได้ การติดตั้งสะพานไม่ดีหรือไม่มีเลย การตั้งค่าสารละลายสารยึดเกาะก่อนกำหนดและปัจจัยอื่น ๆ ในระดับหนึ่งเกิดจากการเลือกสูตรสารละลายสารยึดเกาะไม่ถูกต้องตามกรอบเวลาการทำให้หนาขึ้น (การตั้งค่า) หรือการเบี่ยงเบนไปจากสูตรที่เลือกใน ห้องปฏิบัติการที่ทำขึ้นเมื่อเตรียมสารละลายสารยึดเกาะ

เป็นที่ยอมรับว่าเพื่อลดโอกาสที่จะเกิดภาวะแทรกซ้อน เวลาในการแข็งตัว และที่อุณหภูมิและความดันสูง เวลาที่หนาขึ้น ควรเกินระยะเวลาของงานติดตั้งสะพานอย่างน้อย 25% ในหลายกรณี เมื่อเลือกสูตรสำหรับสารละลายสารยึดเกาะ จะไม่คำนึงถึงลักษณะเฉพาะของงานติดตั้งสะพานซึ่งประกอบด้วยการหยุดการไหลเวียนเพื่อยกคอลัมน์ท่อเติมและปิดปาก

ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูง ความต้านทานแรงเฉือนของปูนซีเมนต์มอร์ต้าแม้จะหยุดการไหลเวียนในระยะสั้น (10-20 นาที) ก็สามารถเพิ่มได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงไม่สามารถฟื้นฟูการไหลเวียนได้ และในกรณีส่วนใหญ่คอลัมน์ท่อเติมจะติดขัด ด้วยเหตุนี้เมื่อเลือกสูตรปูนซีเมนต์จึงจำเป็นต้องศึกษาพลวัตของความหนาโดยใช้เครื่องวัดความสม่ำเสมอ (CC) โดยใช้โปรแกรมที่จำลองกระบวนการติดตั้งสะพาน ระยะเวลาการข้นของปูนซีเมนต์ Tzag สอดคล้องกับสภาพ

Tzag>T1+T2+T3+1.5(T4+T5+T6)+1.2T7 โดยที่ T1, T2, T3 คือเวลาที่ใช้ตามลำดับในการเตรียม สูบน้ำ และอัดปูนซีเมนต์ลงในบ่อ T4, T5, T6 - เวลาที่ใช้ในการยกเสาเติมท่อไปยังบริเวณตัดสะพาน ปิดผนึกปาก และดำเนินงานเตรียมการสำหรับการตัดสะพาน Tt คือเวลาที่ต้องใช้ในการตัดสะพาน

ตามโปรแกรมที่คล้ายกัน จำเป็นต้องศึกษาส่วนผสมของสารละลายซีเมนต์กับน้ำมันเจาะในอัตราส่วน 3:1, 1:1 และ 1:3 เมื่อติดตั้งสะพานซีเมนต์ในบ่อที่มีอุณหภูมิและความดันสูง ความสำเร็จของการติดตั้งสะพานซีเมนต์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอของสูตรที่เลือกในห้องปฏิบัติการเมื่อเตรียมปูนซีเมนต์ เงื่อนไขหลักที่นี่คือการรักษาปริมาณสารเคมีที่เลือกไว้ และอัตราส่วนการผสมของเหลวและน้ำต่อซีเมนต์ เพื่อให้ได้สารละลายซีเมนต์ที่เป็นเนื้อเดียวกันมากที่สุด ควรเตรียมโดยใช้ถังตกตะกอน

ภาวะแทรกซ้อนและอุบัติเหตุเมื่อเจาะบ่อน้ำมันและก๊าซในสภาพชั้นดินเยือกแข็งถาวรและมาตรการป้องกัน .

เมื่อเจาะในช่วงชั้นเพอร์มาฟรอสต์ ซึ่งเป็นผลมาจากผลกระทบทางเคมีกายภาพและการกัดเซาะบนผนังบ่อรวมกัน ตะกอนดินทรายที่ถูกยึดด้วยน้ำแข็งจะถูกทำลายและถูกชะล้างออกไปได้ง่ายโดยการไหลของของไหลจากการขุดเจาะ สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวถ้ำที่รุนแรงและแผ่นดินถล่มและหินถล่มที่เกี่ยวข้อง

หินที่มีปริมาณน้ำแข็งน้อยและหินอัดแน่นเล็กน้อยจะถูกทำลายอย่างเข้มข้นที่สุด ความจุความร้อนของหินดังกล่าวต่ำ ดังนั้นการทำลายล้างจึงเกิดขึ้นเร็วกว่าหินที่มีปริมาณน้ำแข็งสูง

ในบรรดาหินเยือกแข็งนั้นมีหินที่ละลายเป็นชั้นๆ ซึ่งหลายชั้นมีแนวโน้มที่จะดูดซับของเหลวจากการขุดเจาะที่ความดันสูงกว่าแรงดันอุทกสถิตของคอลัมน์น้ำในบ่อเล็กน้อย การสูญเสียในรูปแบบดังกล่าวอาจรุนแรงมากและต้องมีมาตรการพิเศษเพื่อป้องกันหรือกำจัดสิ่งเหล่านี้

ในส่วนของชั้นดินเยือกแข็งถาวร หินควอเทอร์นารีมักจะไม่เสถียรมากที่สุดในช่วง 0 - 200 ม. ด้วยเทคโนโลยีการขุดเจาะแบบดั้งเดิม ปริมาตรที่แท้จริงของลำต้นในหินเหล่านั้นสามารถเกินปริมาตรที่กำหนดได้ 3 - 4 เท่า อันเป็นผลมาจากฟันผุที่รุนแรง ซึ่งมาพร้อมกับการปรากฏตัวของหิ้ง ตะกอนเลื่อน และหินตกลงมา ตัวนำในบ่อหลายแห่งไม่ได้ลดลงจนถึงความลึกที่ออกแบบไว้

อันเป็นผลมาจากการทำลายของชั้นดินเยือกแข็งถาวร ในหลายกรณี มีการสังเกตการทรุดตัวของตัวนำและทิศทาง และบางครั้งหลุมอุกกาบาตทั้งหมดก็ก่อตัวขึ้นรอบหลุมผลิต เพื่อป้องกันการขุดเจาะ

ในโซนเพอร์มาฟรอสต์เป็นเรื่องยากที่จะรับประกันการยึดเกาะและการยึดถังเนื่องจากการสร้างโซนนิ่งของของเหลวในการขุดเจาะในถ้ำขนาดใหญ่ ซึ่งไม่สามารถแทนที่ได้ด้วยสารละลายซีเมนต์ การซีเมนต์มักเป็นแบบด้านเดียว และวงแหวนซีเมนต์ไม่ต่อเนื่องกัน สิ่งนี้สร้างเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการไหลของชั้นต่างๆ และการก่อตัวของกริฟฟิน ซึ่งทำให้เกิดการพังทลายของเสาในระหว่างการแช่แข็งแบบย้อนกลับของหินในกรณีของ "ชั้นที่อยู่ระหว่างชั้น" ของบ่อน้ำในระยะยาว

กระบวนการทำลายชั้นดินเยือกแข็งถาวรนั้นค่อนข้างซับซ้อนและมีการศึกษาเพียงเล็กน้อย 1 ของไหลจากการเจาะที่ไหลเวียนอยู่ในหลุมจะทำปฏิกิริยาระหว่างเทอร์โมและอุทกพลศาสตร์กับทั้งหินและน้ำแข็ง และปฏิกิริยานี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมีนัยสำคัญโดยกระบวนการเคมีกายภาพ (เช่น การละลาย) ซึ่งไม่หยุดแม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์

ในปัจจุบัน การปรากฏตัวของกระบวนการออสโมติกในระบบหิน (น้ำแข็ง) - เปลือกโลกบนผนังหลุม - ของเหลวชะล้างในหลุมเจาะสามารถพิสูจน์ได้ กระบวนการเหล่านี้เกิดขึ้นเองและมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการไล่ระดับสีที่อาจเกิดขึ้น (อุณหภูมิ ความดัน ความเข้มข้น) เช่น พยายามทำให้ความเข้มข้น อุณหภูมิ ความดันเท่ากัน บทบาทของพาร์ติชันแบบกึ่งซึมผ่านได้สามารถทำได้โดยทั้งเค้กกรองและชั้นแข่งขันใกล้หลุมเจาะของหินเอง และนอกเหนือจากน้ำแข็งที่เป็นสารประสานแล้ว หินเยือกแข็งอาจมีน้ำในรูพรุนที่ไม่แข็งตัวและมีแร่ธาตุที่แตกต่างกันไป ปริมาณน้ำที่ไม่กลายเป็นน้ำแข็งใน MMG1 ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ องค์ประกอบของวัสดุ ความเค็ม และสามารถประมาณได้โดยใช้สูตรเชิงประจักษ์

ว = ที่~ ข .

1pa = 0.2618 + 0.55191nS;

1p(- ข)= 0.3711 + 0.264S:

S คือพื้นที่ผิวจำเพาะของหิน m a / p G - อุณหภูมิหิน "C.

เนื่องจากการมีอยู่ของของเหลวเจาะฟลัชชิ่งในหลุมเจาะแบบเปิดและในของเหลวในรูพรุนที่มีแร่ธาตุในระดับหนึ่งกระบวนการทำให้ความเข้มข้นของไอโอดีนสมดุลโดยธรรมชาติเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงดันออสโมติก ส่งผลให้เกิดการทำลายหินน้ำแข็งได้ หากของไหลเจาะมีความเข้มข้นเพิ่มขึ้นของเกลือละลายบางส่วนเมื่อเทียบกับน้ำในรูพรุน การเปลี่ยนเฟสที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิหลอมละลายของน้ำแข็งที่ลดลงจะเริ่มที่ส่วนต่อประสานของน้ำแข็ง-ของเหลว กล่าวคือ กระบวนการทำลายล้างจะเริ่มขึ้น และเนื่องจากความเสถียรของผนังบ่อน้ำนั้นขึ้นอยู่กับน้ำแข็งเป็นหลัก ซึ่งเป็นสารประสานสำหรับหิน ดังนั้นภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ ความเสถียรของชั้นดินเยือกแข็งถาวรที่เกาะติดกับผนังบ่อน้ำจะหายไป ซึ่งอาจทำให้เกิดการกัดเซาะ การพังทลาย การก่อตัวของฟันผุ และปลั๊กกากตะกอน การลงจอดและการขันให้แน่นระหว่างการยก การหยุดสายปลอกที่หย่อนลงในบ่อ การดูดซับสารละลายชะล้างและซีเมนต์ของการขุดเจาะ

หากระดับการทำให้เป็นแร่ของของเหลวจากการขุดเจาะและน้ำในรูพรุนของชั้นเพอร์มาฟรอสต์เท่ากัน ระบบของหลุมหินจะอยู่ในสมดุลของไอโซโทนิก และไม่น่าจะทำลายชั้นเพอร์มาฟรอสต์ภายใต้อิทธิพลทางเคมีกายภาพได้

เมื่อระดับความเค็มของสารชะล้างเพิ่มขึ้น สภาวะจะเกิดขึ้นภายใต้น้ำในรูพรุนที่มีความเค็มน้อยกว่าจะเคลื่อนจากหินไปยังบ่อ เนื่องจากการสูญเสียน้ำที่ตรึงไว้ ความแข็งแรงเชิงกลของน้ำแข็งจะลดลง น้ำแข็งอาจพังทลายลง ซึ่งจะนำไปสู่การก่อตัวของถ้ำในหลุมเจาะของบ่อน้ำที่ถูกเจาะ กระบวนการนี้ทวีความรุนแรงมากขึ้นจากฤทธิ์กัดกร่อนของสารชะล้างแบบหมุนเวียน

นักวิจัยหลายคนตั้งข้อสังเกตถึงการทำลายน้ำแข็งด้วยน้ำยาล้างเค็ม การทดลองที่สถาบันเหมืองแร่เลนินกราดแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มความเข้มข้นของเกลือในของเหลวในการล้างน้ำแข็ง การทำลายน้ำแข็งจะรุนแรงขึ้น ดังนั้น. เมื่อน้ำหมุนเวียนมี NaCl 23 และ 100 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร ความรุนแรงของการทำลายน้ำแข็งที่อุณหภูมิลบ 1 °C คือ 0.0163 และ 0.0882 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ตามลำดับ

ระยะเวลาในการทำลายน้ำแข็งยังได้รับอิทธิพลจากระยะเวลาในการสัมผัสกับน้ำยาล้างจานที่มีรสเค็ม ดังนั้น เมื่อน้ำแข็งสัมผัสกับสารละลาย NaCl 3% การสูญเสียน้ำหนักของตัวอย่างน้ำแข็งที่มีอุณหภูมิลบ 1 °C จะเป็นดังนี้: หลังจาก 0.5 ชั่วโมง 0.62 p หลังจาก 1.0 ชั่วโมง 0.96 กรัม: หลังจาก 1.5 ชั่วโมง 1.96 กรัม

เมื่อบริเวณใกล้หลุมของชั้นดินเพอร์มาฟรอสต์ละลาย พื้นที่โพรงบางส่วนจะถูกปล่อยออกมา ซึ่งสามารถกรองของเหลวชะล้างหรือตัวกลางการกระจายตัวของมันออกไปได้ กระบวนการนี้อาจกลายเป็นอีกปัจจัยทางกายภาพและเคมีที่มีส่วนทำลายชั้นดินเยือกแข็งถาวร มันสามารถเกิดขึ้นพร้อมกับการไหลของของเหลวออสโมติกจากบ่อสู่หินหากความเข้มข้นของเกลือที่ละลายน้ำได้บางชนิดในของเหลวเพอร์มาฟรอสต์มากกว่าในของเหลว เติมหลุมเจาะ

ดังนั้น เพื่อลดผลกระทบด้านลบของกระบวนการทางกายภาพและเคมีต่อสภาพของหลุมเจาะของหลุมเจาะในชั้นดินเยือกแข็งถาวร สิ่งสำคัญประการแรกคือต้องแน่ใจว่าส่วนประกอบของโคลนเจาะและของเหลวในรูพรุนมีความเข้มข้นสมดุล ในชั้นดินเยือกแข็งถาวรบนผนังบ่อ

น่าเสียดายที่ข้อกำหนดนี้ไม่สามารถทำได้ในทางปฏิบัติเสมอไป ดังนั้นพวกเขาจึงมักจะหันไปใช้การปกป้องน้ำแข็งที่ยึดเกาะเพอร์มาฟรอสต์จากผลกระทบทางเคมีฟิสิกส์ของของไหลในการขุดเจาะด้วยฟิล์มของของเหลวหนืด ซึ่งไม่เพียงแต่ครอบคลุมพื้นผิวน้ำแข็งที่สัมผัสกับบ่อน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นที่รูพรุนบางส่วนที่อยู่ติดกับบ่อด้วย จึงทำลายการสัมผัสโดยตรงของของเหลวที่มีแร่ธาตุกับน้ำแข็ง

ดังที่ AV Maramzin และ AA Ryazanov ชี้ให้เห็นในระหว่างการเปลี่ยนจากการล้างบ่อด้วยน้ำเกลือเป็นการล้างด้วยสารละลายดินเหนียวที่มีความหนืดมากขึ้น ความรุนแรงของการทำลายน้ำแข็งลดลง 3.5 - 4 เท่าที่ความเข้มข้นของ NaCl เท่ากัน มันลดลงมากยิ่งขึ้นไปอีกเมื่อน้ำมันเจาะได้รับการบำบัดด้วยคอลลอยด์ป้องกัน (CMC, SSB) นอกจากนี้ยังได้รับการยืนยันถึงบทบาทเชิงบวกของสารเติมแต่งต่อน้ำมันเจาะ ผงดินเหนียวเบนโทไนต์ที่มีคอลลอยด์สูง และไฮเพน อีกด้วย

ดังนั้น เพื่อป้องกันการก่อตัวของถ้ำ การทำลายโซนหลุมผลิต การลื่นไถล และดินถล่มเมื่อเจาะหลุมในชั้นดินเยือกแข็งถาวร น้ำมันเจาะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดพื้นฐานต่อไปนี้:

มีอัตราการกรองต่ำ:

มีความสามารถในการสร้างฟิล์มที่มีความหนาแน่นและไม่ทะลุผ่านบนพื้นผิวน้ำแข็งในชั้นดินเยือกแข็งถาวร:

มีความสามารถในการกัดเซาะต่ำ มีความจุความร้อนจำเพาะต่ำ

ก่อให้เกิดการกรองที่ไม่สร้างสารละลายที่แท้จริงกับของเหลวในหิน

ไม่ชอบน้ำกับพื้นผิวน้ำแข็ง