Roterende boring: teknologi, betjeningsprincip og funktioner

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

En af de mest udbredte metoder til at skabe produktions- og efterforskningsbrønde til vand er rotationsboring. Den tilvejebringes ved overførsel af rotationsbevægelser fra overfladerotoren til borestrengen.

Roterende boring er anderledes ved, at den ikke har nogen aksial kraft genereret af drevet. Under processen vaskes arbejdet (slagtningen) fra stenaffald ved hjælp af vand og specielle opløsninger. Overvej metoden mere detaljeret.

Historisk baggrund

Roterende boring er blevet brugt i over hundrede og fyrre år. Teknologien til denne metode til at bore brønde blev først brugt i USA i begyndelsen af firserne af det nittende århundrede. Siden dengang har det været stort set uændret, med undtagelse af mindre innovationer, der har ført til større effektivitet. Ændringerne påvirkede stenskærende værktøjer - de blev forbedret, nye flydende medier blev skabt til at skylle brønde, og styrken af dele af mekanismen blev øget.

Roterende boring er en af typerne af rotationsboring. Princippet erat klippebrydningsværktøjet, der er placeret inde i brønden, opererer fra den kraft, der overføres til det af en elektrisk motor eller gasturbineudstyr. Denne metode er ret enkel og effektiv. Med dens hjælp bores produktionsolie og efterforskningsbrønde. Enhedens kompakte størrelse gør det muligt at bruge den på privat grund til at skabe vandbrønde.

Boremetoder

På nuværende tidspunkt udføres boring af brønde efter vand ved hjælp af stenskæringsmetoder ved hjælp af specielle mekanismer. Jorden kan mættes på to måder:

• Med hjælp af mekanismer - tør metode.
• Jet af vand under højt tryk eller tyngdekraft - hydraulisk.

Generelt udføres mekanisk boring på en af tre måder:

• Roterende rotationsboring - jorden bores med roterende bevægelser.
• Impact - jorden ødelægges af boret.
• Vibrerende - jorden brydes af højfrekvente vibrationer.

Den første metode er den mest brugte på grund af dens enkelhed, lave omkostninger og ydeevne på samme tid.

Når metoden anvendes

Roterende boring bruges, når der udvikles semi-stenet og stenet jord til boring af brønde op til hundrede og halvtreds meter dybe. For vellykket boring af sten er det nødvendigt at vælge det rigtige boreværktøj - en mejsel og vægtede rør. Ifølge eksperter, for effektiv drift, bør rotationsboring anvendes, hvisfølgende betingelser er opfyldt:

• Undersøgelsen af den hydrogeologiske del af stedet blev udført tilstrækkeligt detaljeret.
• Det er kendt, at jorden består af sten.
• Der er data om niveauet af grundvandsmagasinet.
• Der er et godt underjordisk vandtryk.
• Der er mulighed for konstant levering af skyllevæske.

Derudover skal det tages i betragtning, at forholdene i de sydlige regioner tillader boreoperationer året rundt, og i de nordlige egne er arbejdet begrænset af temperaturen i det ydre miljø, hvor skyllevæsken fryser.

Udstyr til brøndboring

Roterende boreteknologi involverer brug af specielle installationer - monteret på basis af selvkørende køretøjer eller stationære. Begge skal have følgende komponenter:

• Motor.
• Tower.
• Kør.
• Swivel - et system, der tilfører væske til bundhullet.
• Borestreng.
• Rotor.
• Stempelpumpe.
• Løftemekanisme inklusive blok og kroneblok.
• Tryklinje
• Et væskeretur- og rensningssystem indeholdende hydrocykloner, en sliske og en vibrerende skærm.

Fordele og ulemper ved metoden

Den roterende boremetode har en række fordele i forhold til andre metoder. Blandt dem skal følgende bemærkes:

• Overgår resten med hensyn til ydeevne: fem gange slagmetoden og ti gange vibrationsmetoden.
• Har en højarbejdshastighed.
• På grund af brugen af en række aftagelige mejsler, kan den bruges på jord af forskellig kompleksitet.
• Enheden har en kompakt størrelse, så den kan fungere på begrænset plads.
• På grund af muligheden for placering på platformen er enheden ret mobil.
• Muliggør dyb brøndboring og vandudvinding fra brudt kalksten.
• Metoden har gode vandførende egenskaber.
• Tillader boring af brønde op til to hundrede centimeter i diameter.

Sammen med disse fordele har rotationsstyrbar boring følgende ulemper:

• Sørg for at overveje jordtype for at finde den rigtige mejsel.
• Tilstedeværelsen af superhårde stenpartikler i vejen kan være en hindring, der kræver brug af mere destruktive mekanismer.
• Lerjord kan forstyrre.
• En alvorlig hindring for boring er frossen jord.
• Strøm afhænger af den aktuelt installerede rotor.
• Behovet for altid at have en stor mængde skyllevæske.

På trods af visse ulemper har denne metode meget flere fordele.

Princippet for drift af roterende enheder

Roterende boring af brønde udføres af en speciel installation - en ramme eller et gittertårn, fastgjort på platformen. Alle andre systemer er fastgjort til den, så du kan hæve og sænke den profilerede borestreng. Sådansøjlen er samlet af flere rør forbundet med sammenklappelige koblinger.

Drivkraften er bilens elektriske motor eller en separat generator, som overfører rotation fra søjlen til rotoren gennem drivakslen og gearet. Roterende driver rotoren mejslen, som ødelægger jordlaget i brønden med dets arbejdskanter. Omdrejningsområdet kan justeres. Bitkanter kan være diamant, komposit eller hårdmetal. Deres form kan variere.

Det udviklede jordlag fortrænges fra minen ved direkte eller omvendt vask ved tyngdekraft eller under tryk ved hjælp af pumpeenheder. Efter skylning af brønden installeres foringsrør i den. Gennem borestrengens drejelige og hule rør tilføres der skyllevæske til boret, som eroderer jorden under boret. Gennem mellemrummet mellem rørene og tønden fører væsken jorden ud. På overfladen opsamles og renses væske gennem specielle filtre, så den kan sættes i drift igen ved hjælp af stempelpumper.

Funktioner ved roterende boreteknologi

Boreprocessen er organiseret på en sådan måde, at borestrengen på grund af udvaskningen af jordlaget fra minen går dybere for hver bevægelse. Periodisk skal den øges ved at tilføje andre rør.

Boeprocessen udføres i trin:

• Efter at have passeret de første løse jordlag, hæves søjlen, og foringsrøret sænkes ned i skakten.
• Sp alten er udfyldt i en cirkel med cementmørtel.
• Efternår cementen stivner, føres en bit med en mindre diameter ind i skaftet, og arbejdet fortsætter.

Flere af disse lignende trin kan udføres, og derefter sænkes et produktionsrør, der er perforeret i enden, ned i akslen. Afhængigt af jordlagets kvalitet og dybde vælges antallet og vægten af rør, typen af bor, dets rotationshastighed og kantmateriale samt trykket på skyllevæsken. Detaljerne er som følger:

• Lette klippeformationer kører med maksimal hastighed og mest skyllende.
• Stenjord kræver reduceret frekvens og reduceret væsketryk.

Hårde indeslutninger - kampesten - i rotorens bane, som kan sætte sig fast, eller snavs, der aktivt absorberer vask, kan forstyrre arbejdet. Processen bremses også af mangel på vand på arbejdsstedet og tilstedeværelsen af et stort lerlag. Ler, der blandes med vand, tilstopper vandkanalen og kræver yderligere grundig vask.

Casingrør

Efter boring af en brønd er det vigtigt at forstærke dens vægge. Jorden er upålidelig og kan flytte sig, hvilket vil påvirke bundhullet negativt.

For at forhindre jorden i at kollapse, er der installeret en kappestreng. Det hjælper med at forhindre jordspild og forhindrer vandudsivning. Den første kolonne kaldes "dirigenten". Den er monteret til at dække ustabile sten. Installation finder sted i en afstand, der ikke er tidligere end mærket 30 meter og ikke senere end 600 meter. For en oliebrønd placeres kolonnen maksim alt i afstandtæt på overfladen.

Fordi rotationsboring bruges i næsten enhver type jord, bliver arbejderne under installationen af søjler styret af geologiske forhold. Nogle gange skal du bruge flere foringsrør for at styrke bundhullet.

Den mindste diameter af dem synker dybere end resten og kaldes operationel. Perforering er lavet nedefra, det er gennem disse huller, at massen af gas, vand eller olie vil strømme ind i den.

Betydningen af borevæske i boreoperationer

Den rigtige skyllemetode til rotationsboring kan øge effektiviteten af processen markant. For værker af denne type gælder:

• Polymerløsninger.
• Olieemulsioner.
• Aerated solutions.
• Vand.

Luftrensningsmetoden er også meget brugt. Hvis arbejdet udføres i områder med lavt reservoirtryk, bruger arbejderne en speciel gas. Skylning hjælper med at slippe af med overskydende urenheder og genstande, smuldrende sten, hvilket er uundgåeligt i boreprocessen. Væsken, der kommer på bitsen, afkøler den. Hvilket forlænger værktøjets levetid.

Roterende boring finder sted i tre trin:

1. Destruktion af jordsten ved hjælp af en mejsel.
2. Udskydning af vand for at udføre den ødelagte sten. Processen kan udføres både ved omvendt og direkte skylning, det hele afhænger af brøndens dybde, mængden af brugt vand og typen af jord. Anvendes i private husholdningerpopulær metode til direkte skylning.
3. Forstærkning af væggene i en ny brønd med foringsrør.

Roterende boring er en arbejdskrævende proces, hvor mange faktorer skal tages i betragtning. På trods af dette anses det for at være ret effektivt og bruges under forskellige forhold.