Retningsboring: fordele og ulemper

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

I de seneste år er byggeriet kommet ud af en langvarig krise, antallet af huse under opførelse, industrikomplekser, veje og andre infrastrukturfaciliteter er stigende. Derfor bliver højteknologiske ingeniørteknikker mere og mere efterspurgte for at reducere tids- og arbejdsomkostninger.

Generelle oplysninger

Disse omfatter retningsbestemt boring. Det er kendt, at brønde er både lodrette (standard) og skrånende. Desuden er afvigelsen fra den lodrette/vandrette, der kræves til dette, lille: kun 2 grader for standardboring, mere end 6 grader for dyb boring (artesiske brønde, olie- eller gasproduktion).

Det er naturligt, at tilstedeværelsen af denne afvigelse ikke kun kan skyldes kunstige, men også helt naturlige årsager. De er opdelt i flere grupper (geologiske, tekniske, teknologiske). Hvis du kender alle disse faktorer grundigt, kan du kontrollere positionen med høj nøjagtighed.brønde i rummet.

I overensstemmelse hermed forstås kunstig afvigelse som enhver "krumning" af brøndkanalen, som oprindeligt blev udtænkt. Det er vigtigt at forstå, at retningsbestemt boring indebærer streng kontrol af borets bevægelsesretning under hele arbejdet.

Funktioner ved boring af olie- og gasbrønde

Særligt mange vanskeligheder er forårsaget af sådant arbejde inden for olie- og gasindustrien. Der skal der udføres skråboring med specielle styreprofiler. Det er også vigtigt at huske, at den øvre pit altid (!) er lavet strengt lodret, og afvigelsen begynder ved de nedre horisonter, i den planlagte azimut.

Særligt ofte bruges skråboring ikke til udvikling af aflejringer, men kun i deres efterforskning. Det er meget billigere at tjekke for "markører" ved at lave et tilstrækkeligt langt skråtstillet hul end straks at prøve at bore klippen til en tilstrækkelig dybde lodret.

Hvordan udføres retningsboring generelt? Teknologien er relativt enkel: Først udstanses hovedgraven, derefter bringes en skrå eller vandret rettet bor ved hjælp af bøjningsanordninger til det rigtige sted, med hvilken der allerede er lavet en ekstra aksel. For nøjagtigt at opretholde den retning, der er fastsat af projektet, er det nødvendigt at bruge "markører", de er også beacons. I mange tilfælde bruges specielle kameraer til at visualisere boreprocessen.

Vigtige bemærkninger

BehovDet skal bemærkes, at sådanne brønde i nogle tilfælde er tvunget af funktionerne i geologiske klipper. Så nogle gange er det billigere at bore en grube hen over placeringen af en slags fast magmatisk bjergart end at udstanse den.

Bemærk også, at retningsbestemt boring indebærer gennemtrængning af strengt vandrette huller. Alle brønde opnået ved denne metode er opdelt i enkelt- og multilaterale brønde. I sidstnævnte tilfælde afgår flere lag fra hovedstammen. En lignende boremetode i olie- og gasindustrien er meget brugt i følgende tilfælde:

• Ved åbning af olie- eller gasbærende formationer, der ligger mellem parallelle forkastninger.
• Hvis det viste sig, at det udviklede reservoir brat ændrer retning.
• I tilfældet, hvor olie- eller gasbærende horisonter ligger under s altkupler (på grund af vanskelighederne ved at bore gennem sidstnævnte).
• Når det er nødvendigt at omgå kollapszoner i miner.
• Afvigende (især vandret) boring er uundværlig, hvis den produktive formation ligger under en form for reservoir eller på havbunden, under boligområder eller fritliggende bygninger.
• På borestativer og -platforme, der er placeret direkte på havet, bruges denne metode til grubeboring i 90 % af tilfældene.
• Derudover er retningsbestemt boring uundværlig, hvis du skal udføre en multilateral brønd i et område med et meget ujævnt terræn (kløfter, bakker osv.).

En lignende metode er uundværlig, hvisAf en eller anden grund (kollaps, forskydning af tektonisk sten) flyttede minens skaft til siden, og derfor var der behov for at omgå problemområdet. Dette gøres også, hvis det er nødvendigt at tage en kerneprøve fra hovedboringen, da det er umuligt at gøre dette på andre måder.

Derudover bruges retningsboring, når du hurtigt skal slukke en brønd, der er gået i brand af en eller anden grund, samt i tilfælde, hvor den nederste del af brønden skal udvides af driftsmæssige årsager. På lignende måde øges drænoverfladen i gamle brønde, når det er nødvendigt at øge produktionsmængderne.

Dette praktiseres, når det i første omgang er kendt, at indskuddet ikke tilhører kategorien af de rige, men det er nødvendigt at "malke" det hurtigt. Derefter anvendes "klyngeboring", med flere og flere tilbagetrækninger fra hovedgraven af sideboringer. Hvis i dette tilfælde at bruge standardmetoder, så vil afkastet fra feltet være lavt, og brønden vil hurtigt blive udtømt.

Metoden til retningsbestemt boring bryder primære gruber gennem kulpastaer, da de i denne situation først skal befris fra mulige gaslommer. Hvis dette ikke gøres, er der stor sandsynlighed for antændelse og endda eksplosion allerede under driften af brønden.

Downhole-motorer (turbobor, lejlighedsvis elektriske bor, skruemotorer) bruges til at bryde gennem hullet. Boremetode - roterende.

Hovedmetoder

Hovedmetoden (både her og i udlandet) er den dynamiske brug af terrænegenskaber. Og det er forståeligt, da ideelt set flade sletter og stepper langt fra er over alt.

Som regel tages typiske spor (profiler) som en prøve, som bygges på forhånd, og der bruges matematiske modelleringsmetoder til dette. Det er vigtigt at bemærke, at den "typiske" metode kun kan anvendes (!) på allerede udviklede felter, hvis egenskaber længe har været kendt. Det særlige ved denne metode er, at de ikke forsøger at kontrollere terrænets krumning, men tilpasser sig det. Ak, men på samme tid manifesteres en betydelig ulempe, udtrykt i en mærkbar stigning i omkostningerne ved boring.

I designprofilen er steder med den maksimale krumningsgrad nødvendigvis markeret, da uden disse data er det ikke tilrådeligt at tegne et færdigt projekt. Design i dette tilfælde er en uddannet retningsboreingeniørs ansvar.

Ændring af layoutet af boreriggen for at korrigere brøndens bøjning

Den mest almindelige måde, når det kommer til at styre hullets bøjning direkte under udstansningen. Metoden er god, fordi du ikke skal bruge specialudstyr. Dens ulempe ligger i den alvorlige begrænsning af accelererede boretilstande.

Brug af kunstige omledere

Til denne type arbejde bruges bøjede undertråde, excentriske nipler, kiler og andre afbøjningsanordninger. Alle enheder vælges individuelt afhængigt af den specifikke situation og terræntype.

Sort af gran

En vigtig metode til retningsbestemt boring er padboring. Samtidig er begyndelsen af alle gruber placeret på et punkt, og endeafsnittene er der, hvor lagene af de opdagede aflejringer går.

Metoden er god, idet den giver dig mulighed for betydeligt at reducere mængden af installationsarbejde på pladsen, reducere antallet af nødvendige kommunikationslinjer markant, herunder veje til områder, hvor der arbejdes, og behovet for vand forsynings- og strømforsyningsledninger reduceres. Denne type boring blev først testet i USSR, mere præcist, i Aserbajdsjan under installationsarbejde på Artem Island.

De største ulemper omfatter vigtigheden af at forhindre krydsning af minemundinger. Derudover er det nødvendigt at bevare gruberne, der allerede arbejder på tidspunktet for den sekundære boring, da dette er påkrævet af brandsikkerhedsreglerne. Endelig er en stor ulempe ved klyngegrave kompleksiteten af deres efterfølgende vedligeholdelse og reparation, og under marine forhold kan det være ekstremt vanskeligt at eliminere gennembrud.

I hvilke forhold bruges klyngeboring?

Så hvornår bruges klyngeretningsbestemt horisontal boring? Årsagerne til dets brug er opdelt i følgende grupper:

• Technogenic - boring under bygninger, inklusive boliger, andre tekniske strukturer.
• Teknologisk - når det er sandsynligt, at udviklingen af en standardbrønd vil forstyrre driften af eksisterende brønde. Bush-metoden er ikke så "traumatisk" i denne henseende.
• Geologisk –når mineraler ligger i ujævne lag, i forskellige horisonter. I dette tilfælde er retningsbestemte borerigge den eneste mulighed, når du skal etablere produktion på kortest mulig tid uden at bruge fænomenale mængder penge på det.
• Orografisk - den mest almindelige gruppe af årsager, herunder behovet for at åbne en mark placeret under overfladen af havet, søen, i tilfælde af ujævnt terræn, såvel som når der lægges gruber fra bunden af offshore platforme, samt overkørsler.
• Klimatisk. I de senere år har der i mange regioner i det fjerne nord været en støt tendens til optøning af permafrost, hvorfor specialister simpelthen er tvunget til at ty til klyngeboringsmetoden. Andre metoder er fyldt med kollaps af brøndlumen.

Bemærk, at den maksimale effekt fra driften af klyngebrønde observeres i sumpede, ofte oversvømmede områder. Det er vigtigt at bemærke, at ved skrå boring under overfladen af vandområder, er det ekstremt vigtigt at have erfarent personale, der er i stand til korrekt at bruge navigationsudstyr, uden hvilket det bliver umuligt at bryde gennem et hul under sådanne specifikke forhold.

Derfor skal ledige stillinger inden for retningsbestemt boring nødvendigvis omfatte søgningen efter teknisk kyndig, uddannet personale.

Vigtige funktioner ved metoden

Volumetriske buske ligner pyramider eller kogler, hvis størrelse, som du kan forstå, afhænger af størrelsen og"sløring" af det udviklede felt. Følgelig bestemmes antallet af udstansede huller af tekniske muligheder. Det er meget vigtigt at forstå, at bestemmelse af buskens størrelse skal behandles så ansvarligt som muligt, da området af det fremmedgjorte territorium afhænger af denne indikator.

Dette er især vigtigt, når der udvikles gruber inden for bebyggelsens grænser. En vigtig rolle i driften af en færdig brønd spilles af placeringen af brøndhovederne. Det er ikke overraskende, at retningsbestemt boring af gasrørledninger er blevet den vigtigste metode, der er udbredt i praksis i de sidste 15-20 år.

Positive effekter af klyngeboring

Generelt reducerer denne metode betydeligt omkostningerne ved at organisere udvinding af mineraler eller konstruktion af industrielle faciliteter, bidrager til volumen af automatisering af alle produktionsoperationer og processer. Endnu vigtigere er det, at denne tilgang bidrager til beskyttelsen af miljøet ved at minimere påvirkningen af naturen.

Faktum er, at når man udfører klyngeboring, bliver det meget muligt fuldstændigt at indsamle boreaffald, hvilket forhindrer det i at komme ind i grundvandet, og reducerer også sandsynligheden for et fald i niveauet af sidstnævnte. Dette ses ofte ved konventionel boring, da det ødelægger grundvandsmagasiner.

En pude indeholder mindst to brønde. Som regel praktiserer oliemænd i vores land at gruppere gruber på 18-24 stykker, men i nogle tilfælde overstiger deres antalfor 30. Dette er dog langt fra rekord, da der i udenlandsk praksis er tilfælde, hvor 60 "spirer" kunne afvige fra én mine. Især borede det berygtede BP-firma på en lille bulk-ø 60 × 60 m … 68 gruber på én gang. Dette gjorde det muligt dramatisk at øge mængden af olie modtaget fra ét felt.

Så boring af retningsbestemte og horisontale brønde i den moderne økonomi er ekstremt efterspurgt netop på grund af bevarelsen af materielle og økonomiske ressourcer.

Flerhulsboretype

På nuværende tidspunkt, på grund af udtømningen af mange gamle forekomster, er den eneste pålidelige måde at opnå mineraler på at bruge avancerede minedriftsmetoder, som inkluderer multilateral boring. Samtidig fjernes flere nye "spirer" fra hovedgraven i en vis dybde på én gang. På grund af dette øges brøndens areal i den produktive horisont betydeligt, og mængden af minedrift stiger. Derudover er det samtidig muligt at reducere boremængderne i de øvre, uproduktive horisonter.

På vores lands territorium blev den første brønd af denne type boret i 1953 i Bashkiria. Men gruben, som gik direkte ind i formationens tykkelse, kunne først laves i slutningen af 50'erne. Det skete i Samara-regionen. Det blev straks afsløret, at det daglige afkast af sådanne brønde er omkring 40 % højere end for kerner fremstillet ved den vertikale standardmetode.

Det var dengang, at retningsboring begyndte at udvikle sig i vores land. Træning til dettespecialitet blev introduceret i alle tekniske institutter i landet.

Hvis den multilaterale metode anvendes, øges den samlede længde af hullet i reservoiret betydeligt, drænings- og filtreringszonen øges. Dette bidrager ikke kun til at øge afkastet fra brønden, men forbedrer også kvaliteten af produktet opnået under dets drift. Denne slags gruber er opdelt i følgende varianter:

• Skrå, forgrenet type.
• Vorisont alt forgrenet.
• Radial pits.

I sidstnævnte tilfælde bruges retningsboring (vandret retningsboring) i vanskeligt terræn og ujævn koncentration af arbejdshorisonter. Denne metode gør det muligt (samtidig med at omkostningerne minimeres) at maksimere mængden af minedrift.

Karakteristik af flerhulshuller

Som du måske kan gætte, består skråt forgrenede gruber af minens hovedaksel og de underordnede processer, der strækker sig fra dem, placeret i forskellige planer. Den egentlige horisont alt rettede type er en variation af den netop beskrevne type. Den eneste forskel er, at "spirerne" afgår fra hovedstammen i et strengt vandret plan i en vinkel på 90 grader.

Følgelig går hovedakslen også strengt lodret for radiale fordybninger, og de yderligere - langs omkredsen, det vil sige i radial retning. I de senere år er forgrenede brønde blevet betragtet som en meget lovende retning for boring, da deres anvendelse i industriel skala gør det muligt at løse mange problemer,som følge af udviklingen af underjordiske ressourcer:

• Maksimal effektiv udvikling af oliefelter med ujævn horisont. I dette tilfælde er lodret boring ikke økonomisk gennemførlig, da de endelige omkostninger er for høje.
• Retningsboring kan reducere antallet af anvendte brønde markant. Dette fører til en reduktion i arbejdsomkostningerne og minimerer også påvirkningen af miljøet.
• Ved udvinding af meget tyktflydende oliekvaliteter, som pumpes ud på ekstremt store dybder.
• Den samme metode bruges, når det er nødvendigt at bygge en geotermisk station, der bruger energien fra underjordisk varmt vand.

Således er retningsbestemt brøndboring en teknik, der er meget udbredt i nutidens olie- og gas- og byggeindustri.