Rotary well drilling: tehnologie, principiu de funcționare și caracteristici

Una dintre cele mai utilizate metode de creare a puțurilor de producție și de recunoaștere a apei este forarea rotativă. Este asigurată prin transferul mișcărilor de rotație de la rotorul de suprafață la burghiul cu coloană.

Forajul rotativ diferă prin faptul că îi lipsește forța axială creată de unitate. În cursul procesului, producția (sacrificarea) deșeurilor se spală cu apă și soluții speciale. Să luăm în considerare metoda în detaliu

Istoricul istoric

Forajul rotativ a fost folosit timp de peste o sută patruzeci de ani. Tehnologia acestei metode de formare a puțurilor a fost folosită pentru prima oară în Statele Unite ale Americii la începutul anilor optzeci ai secolului al XIX-lea. Din acel moment, nu sa schimbat prea mult, cu excepția inovațiilor minore, ceea ce a dus la o mai mare eficiență. Modificările au atins instrumentele de distrugere a rocilor - au fost îmbunătățite, au fost create noi medii lichide pentru spălarea puțurilor, forța părților mecanismului a fost întărită.

Forajul rotativ al puțurilor este unul dintre tipurile de găurire prin rotire. Principiul este acela că unealta pentru ruperea stâncii, situată în interiorul puțului, operează din forța transferată către el de un motor electric sau un echipament cu turbină cu gaz. Această metodă este suficient de simplă și eficientă. Cu ajutorul său, forajele de foraj și sondele de explorare sunt forate. Dimensiunile compacte ale plantei permit utilizarea acestuia pe teren privat pentru a crea puțuri de apă.

Metode de foraj

În prezent, forarea puțurilor de apă se realizează prin metode de distrugere a rocilor folosind mecanisme speciale. Depunerea solului în vârf poate fi efectuată în două moduri:

• Cu ajutorul mecanismelor - o metodă uscată.
• Un jet de apă sub mare presiune sau gravitație - hidraulică.

În general, forarea mecanică se realizează în trei moduri:

• Gaură rotativă rotativă - solul este forat rotativ.
• Impact - terenul este distrus de impacturile platformei de foraj.
• Vibrațional - solul este rupt de oscilații de înaltă frecvență.

Prima metodă este cea mai aplicabilă datorită simplității, costului redus și, în același timp, performanței.

Când se aplică metoda

Găurile rotative se utilizează atunci când se dezvoltă soluri semi-stancoase și stâncoase pentru puțuri cu o adâncime de până la o sută cincizeci de metri. Pentru găurirea cu succes a rocilor este necesar să alegeți unealta potrivită - o daltă și o țeavă ponderată. Potrivit experților, pentru funcționarea eficientă, forajul rotativ ar trebui utilizat dacă sunt îndeplinite următoarele condiții:

• Studiul secțiunii hidrogeologice a amplasamentului a fost realizat cu suficientă detaliere.
• Se știe că solul este format din rocă.
• Există date privind nivelul apariției acviferului.
• Există un cap bun de apă subterană.
• Există posibilitatea livrării constante a lichidului de spălare.

Mai mult decât atât, ar trebui să ia în considerare condițiile de regiunile sudice permit foraj rotunde, și în zonele de nord ale muncii comportament temperatură limitată a mediului în care îngheață lichid de spălare.

Echipament de foraj de sonde

Tehnologia de foraj rotativ implică utilizarea de instalații speciale - montate pe bază de transport autopropulsat sau staționare. Ambele trebuie să aibă următoarele componente:

• Motorul.
• Turnul.
• Drive.
• Un pivotant este un sistem care alimentează lichid în față.
• Șirul de foraj.
• Rotor.
• Pompa cu piston.
• Mecanism de ridicare, inclusiv un bloc și un bloc de coș.
• Linie de presiune
• Sistemul de returnare și curățare a lichidului, care conține hidrocicloane, jgheaburi și ecran vibratoare.

Avantajele și dezavantajele metodei

Metoda rotativă a puțurilor de foraj are o serie de avantaje față de alte metode. Dintre acestea, trebuie notat următoarele:

• În ceea ce privește productivitatea, depășește celelalte: de cinci ori - percuție și în zece - un mod vibratoare.
• Are o viteză mare de lucru.
• Datorită aplicării unei varietăți de biți detașabili, aceasta poate fi utilizată pe soluri de diverse complexități.
• Instalarea este compactă, astfel încât poate funcționa într-un spațiu închis.
• Datorită posibilității de amplasare pe platformă, unitatea este complet mobilă.
• Permite forarea puțurilor adânci și luarea apei din calcarul rupt.
• Metoda are bune calități de deschidere a rezervorului de apă.
• Permite să aranjăm puțuri de până la două sute de centimetri în diametru.

Împreună cu astfel de avantaje, forajul cu rotație controlată are următoarele dezavantaje:

• Este necesar să se țină cont de tipul de sol pentru a alege dalta potrivită.
• Prezența particulelor de rocă superhardă pe cale poate fi un obstacol care necesită utilizarea unor mecanisme mai distructive.
• Argila solului poate acționa ca o perturbare.
• Un obstacol serios la foraj este înghețarea solului.
• Puterea depinde de rotorul instalat în prezent.
• Necesitatea de a avea în mod constant o cantitate mare de lichid de spălare.

În ciuda anumitor dezavantaje, această metodă are mult mai multe avantaje.

Principiul de funcționare a plantelor rotative

Găurile rotative de găuri se realizează printr-o instalație specială - un cadru sau un turn de zăvoare fixat pe platformă. Este atașat la toate celelalte sisteme care vă permit să ridicați și să coborâți șirul de foraj al unei forme în formă. O astfel de coloană este asamblată din mai multe țevi conectate prin cuplaje pliabile.

Forța motoarelor este motorul electric al mașinii sau un generator separat care transmite rotația de la coloană la rotor prin arborele de antrenare și trenul de transmisie. Rotirea, rotorul acționează o daltă care, prin marginile de lucru din gaură, distruge stratul de sol. Gama de viraje poate fi reglată. Marginile daltei pot fi diamante, compozite sau carburi. Forma lor poate varia.

Stratul de sol dezvoltat, fie direct, fie spate, este forțat să iasă din mină prin gravitate sau sub presiune, folosind unități de pompare. După spălarea puțului, în acesta este instalată carcasa. Prin intermediul tuburilor pivotante și tubulare ale șnurului de foraj, lichidul de spălare curge în daltă, diluând solul sub daltă. Prin decalajul dintre conducte și cilindru, lichidul scoate solul. La suprafață, prin filtre speciale, lichidul este colectat și curățat, astfel încât acesta să poată fi readus în funcțiune prin intermediul pompelor cu piston.

Caracteristicile tehnologiei de foraj rotativ

Procesul de foraj este organizat în așa fel încât, din cauza spălării stratului de sol din mine, șirul de foraj merge mai adânc cu fiecare mișcare. Periodic, acesta trebuie mărit prin adăugarea altor conducte.

Procesul de foraj este realizat în trepte:

• Trecând prin primele straturi de sol, coloana este ridicată și o carcasă este coborâtă în ax.
• Decalajul din cerc este umplut cu o soluție de ciment.
• După cementarea cimentului, un pic cu un diametru mai mic este introdus în arbore, iar lucrarea continuă.

Pași similari pot fi executați de mai multe ori, iar apoi conducta perforată pe capăt este coborâtă în ax. În funcție de calitatea stratului de sol și adâncimea, se aleg numărul și greutatea țevilor, tipul de bit, viteza de rotație a acestuia și materialul marginilor, presiunea lichidului de spălare. Specificitatea este după cum urmează:

• Straturile ușoare ale rocilor trec cu viteza maximă și cea mai mare clătire.
• Solurile stancoase necesită o frecvență redusă și o presiune redusă a lichidului.

Incluziunile solide încrucișate incolțite pot interfera cu lucrările - bolovani - pe calea rotorului, care poate fi blocată, sau solurile care absorb absorbanța activă. De asemenea, procesul de lipsă a apei la locul de muncă și prezența unui strat mare de argilă încetinesc procesul. Argila, amestecând cu apă, înfundă canalul de apă și necesită spălare suplimentară.

Conducte pentru conducte

După forarea puțului, este important să-i fortificați pereții. Pământul este nesigur și se poate schimba, ceea ce va afecta negativ fundul.

Că rasa pământului nu se prăbușește, este stabilită șir de caractere. Ajută la prevenirea scurgerii solului și împiedică scurgerea apei. Prima coloană este numită "dirijor". Este montat pentru a acoperi rocile instabile. Instalarea are loc la o distanță nu mai mare de 30 de metri și nu mai târziu de 600 de metri. Pentru un puț de petrol, coloana este plasată la o distanță cât mai aproape de suprafață.

Deoarece forarea rotativă este folosită pentru aproape toate tipurile de sol, în timpul instalării coloanelor, lucrătorii sunt ghidați de condițiile geologice. Uneori trebuie să utilizați mai multe coloane pentru a întări fața.

Cel mai mic din ele diametru coboară mai adânc decât restul și se numește operațional. Perforarea se face dinspre partea inferioară, prin aceste găuri masa gazului, a apei sau a uleiului va curge în ea.

Valoarea fluidului de foraj în operațiunile de foraj

O metodă adecvată de spumare pentru găurirea rotativă a puțului poate îmbunătăți în mod semnificativ eficiența procesului. În lucrările de acest tip se aplică:

• Soluții de polimeri.
• Emulsii de ulei.
• Soluții aerate.
• Apa.

Utilizarea metodei de purjare a aerului este, de asemenea, larg răspândită. Dacă lucrările sunt efectuate pe site-uri cu nivel scăzut presiunea de formare, atunci muncitorii folosesc un gaz special. Spălarea ajută la scăderea excesului de impurități și obiecte, roci de rupere, ceea ce este inevitabil în procesul de foraj. Lichidul care se află pe daltă îl răcește. Aceasta extinde durata de viață a sculei.

Găurirea rotundă a puțurilor are loc în trei etape:

1. Distrugerea pietrelor de pământ folosind o daltă.
2. Rularea apei pentru a elimina roca distrusă. Procesul poate fi realizat fie prin spălare în mod spontan, fie prin spălare directă, toate depinzând de adâncimea puțului, de volumul apei utilizate și de tipul de sol. În fermele private, metoda de spălare directă este populară.
3. Consolidarea pereților unui nou puț cu carcasă.

Găurirea rotundă a puțurilor este un proces laborios, în care trebuie luate în considerare mai mulți factori. În ciuda acestui fapt, este considerat destul de eficient și este utilizat în diferite condiții.