Directional drilling: mga pakinabang at disadvantages

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Sa nakalipas na mga taon, ang konstruksyon ay lalabas mula sa isang matagal na krisis, ang bilang ng mga itinatayong bahay, mga industrial complex, mga kalsada, at iba pang pasilidad sa imprastraktura ay tumataas. Alinsunod dito, ang mga high-tech na diskarte sa inhinyero ay nagiging higit na hinihiling upang mabawasan ang oras at mga gastos sa paggawa.

Pangkalahatang impormasyon

Kabilang dito ang directional drilling. Ito ay kilala na ang mga balon ay parehong patayo (standard) at hilig. Bukod dito, maliit ang deviation mula sa vertical / horizontal na kinakailangan para dito: 2 degrees lang para sa standard drilling, higit sa 6 degrees para sa deep drilling (artesian wells, oil o gas production).

Natural na ang pagkakaroon ng paglihis na ito ay maaaring dahil hindi lamang sa artipisyal, kundi sa ganap na natural na mga dahilan. Nahahati sila sa maraming grupo (geological, teknikal, teknolohikal). Kung alam mo nang lubusan ang lahat ng mga salik na ito, maaari mong kontrolin ang posisyon na may mataas na katumpakan.mga balon sa kalawakan.

Ayon, ang artificial deviation ay nauunawaan bilang anumang "curvature" ng well channel, na orihinal na naisip. Mahalagang maunawaan na ang directional drilling ay nagpapahiwatig ng mahigpit na kontrol sa direksyon ng paggalaw ng drill sa buong trabaho.

Mga tampok ng pagbabarena ng mga balon ng langis at gas

Lalo na maraming kahirapan ang dulot ng ganitong gawain sa aspeto ng industriya ng langis at gas. Doon, ang hilig na pagbabarena ay kailangang isagawa gamit ang mga espesyal na profile ng gabay. Mahalaga ring tandaan na ang itaas na hukay ay palaging (!) na ginawang mahigpit na patayo, at ang paglihis ay nagsisimula sa ibabang mga horizon, sa nakaplanong azimuth.

Lalo na madalas, ang inclined drilling ay ginagamit hindi sa pagbuo ng mga deposito, ngunit sa kanilang paggalugad lamang. Mas murang magsuri ng "mga marker" sa pamamagitan ng paggawa ng sapat na haba na hilig na butas kaysa subukang agad na i-drill ang bato sa isang sapat na lalim nang patayo.

Paano ginagawa ang directional drilling sa pangkalahatan? Ang teknolohiya ay medyo simple: una, ang pangunahing hukay ay sinuntok, pagkatapos, sa tulong ng mga aparatong baluktot, ang isang pahilig o pahalang na nakadirekta na drill ay dinadala sa tamang lugar, kung saan ang isang karagdagang baras ay ginagawa na. Upang tumpak na mapanatili ang direksyon na itinakda ng proyekto, kinakailangan na gumamit ng "mga marker", sila rin ay mga beacon. Sa maraming kaso, ginagamit ang mga espesyal na camera para i-visualize ang proseso ng pagbabarena.

Mahahalagang tala

KailanganDapat pansinin na sa ilang mga kaso, ang mga naturang balon ay pinipilit ng mga tampok ng mga geological na bato. Kaya, kung minsan ay mas mura ang mag-drill ng hukay sa lokasyon ng ilang uri ng solid igneous rock kaysa sa pagsuntok dito.

Tandaan din na ang directional drilling ay nagpapahiwatig ng pagpasok ng mga mahigpit na pahalang na butas. Ang lahat ng mga balon na nakuha sa pamamaraang ito ay nahahati sa solong at multilateral na mga balon. Sa huling kaso, ilang mga layer ang umaalis mula sa pangunahing puno ng kahoy. Ang isang katulad na paraan ng pagbabarena sa industriya ng langis at gas ay malawakang ginagamit sa mga sumusunod na kaso:

• Kapag binubuksan ang oil o gas-bearing formations na nasa pagitan ng magkatulad na fault.
• Kung lumabas na ang binuong reservoir ay biglang nagbabago ng direksyon nito.
• Sa kaso kapag ang oil o gas bearing horizons ay nasa ilalim ng mga s alt domes (dahil sa mga kahirapan sa pagbabarena sa huli).
• Kapag kinakailangan na i-bypass ang mga collapse zone sa mga minahan.
• Kakailanganin ang deviated (horizontal, in particular) drilling kung ang productive formation ay nasa ilalim ng ilang uri ng reservoir o sa seabed, sa ilalim ng residential area o detached building.
• Sa mga drilling rack at platform na direktang matatagpuan sa dagat, sa 90% ng mga kaso, ginagamit ang ganitong paraan ng pit drilling.
• Bukod pa rito, kailangang-kailangan ang directional drilling kung kailangan mong magsagawa ng multilateral well sa isang lugar na may napakasungit na lupain (mga bangin, burol, atbp.).

Ang katulad na paraan ay kailangang-kailangan kungPara sa ilang kadahilanan (pagbagsak, paglilipat ng tectonic rock), ang baras ng minahan ay lumipat sa gilid, at samakatuwid ay may pangangailangan na laktawan ang lugar ng problema. Ginagawa rin ito kung kinakailangang kumuha ng core sample mula sa pangunahing borehole, dahil imposibleng gawin ito sa ibang mga paraan.

Gayundin, ginagamit ang directional drilling kapag kailangan mong mabilis na patayin ang isang balon na nasunog sa ilang kadahilanan, gayundin sa mga kaso kung saan ang ibabang bahagi ng hukay ay kailangang palawakin para sa mga dahilan ng pagpapatakbo. Sa katulad na paraan, ang ibabaw ng drainage ay tinataasan sa mga lumang balon kapag kinakailangan na dagdagan ang dami ng produksyon.

Ito ay ginagawa kapag sa una ay alam na ang deposito ay hindi kabilang sa kategorya ng mga mayayaman, ngunit kinakailangan itong “gatas” nang mabilisan. Pagkatapos ay ginagamit ang "cluster" na pagbabarena, na may maramihang at maramihang pag-withdraw mula sa pangunahing hukay ng mga gilid. Kung sa kasong ito ay gumamit ng mga karaniwang pamamaraan, kung gayon ang pagbabalik mula sa field ay magiging mababa, at ang balon ay mabilis na mauubos.

Ang paraan ng directional drilling ay sinisira ang mga pangunahing hukay sa pamamagitan ng mga coal paste, dahil sa sitwasyong ito ay kailangan munang palayain ang mga ito mula sa mga posibleng gas pocket. Kung hindi ito gagawin, malaki ang posibilidad na mag-apoy at maging ang pagsabog sa panahon ng operasyon ng balon.

Downhole motors (turbodrills, paminsan-minsang electric drills, screw motors) ay ginagamit para makalusot sa butas. Paraan ng pagbabarena - rotary.

Mga pangunahing pamamaraan

Ang pangunahing paraan (parehong dito at sa ibang bansa) ay ang dynamic na paggamit ng mga feature ng terrain. At ito ay nauunawaan, dahil ang perpektong patag na kapatagan at steppes ay malayo sa kung saan-saan.

Bilang isang panuntunan, ang mga tipikal na bakas (mga profile) ay kinukuha bilang sample, na binuo nang maaga, at ginagamit ang mga pamamaraan ng mathematical modeling para dito. Mahalagang tandaan na ang "tipikal" na pamamaraan ay maaari lamang ilapat (!) sa mga binuo na larangan, ang lahat ng mga tampok na matagal nang kilala. Ang kakaiba ng pamamaraang ito ay hindi nila sinusubukang kontrolin ang kurbada ng lupain, ngunit umangkop dito. Sa kasamaang palad, ngunit sa parehong oras, ang isang makabuluhang disbentaha ay ipinakita, na ipinahayag sa isang kapansin-pansing pagtaas sa halaga ng pagbabarena.

Sa profile ng disenyo, ang mga lugar na may pinakamataas na antas ng curvature ay kinakailangang markahan, dahil kung wala ang data na ito ay hindi ipinapayong gumuhit ng isang natapos na proyekto. Ang disenyo sa kasong ito ay responsibilidad ng isang sinanay na directional drilling engineer.

Pagbabago ng layout ng drilling rig upang itama ang liko ng balon

Ang pinakakaraniwang paraan pagdating sa pagkontrol sa liko ng butas nang direkta sa panahon ng pagsuntok nito. Ang pamamaraan ay mabuti dahil hindi mo kailangang gumamit ng mga espesyal na kagamitan. Ang kawalan nito ay nakasalalay sa matinding limitasyon ng pinabilis na mga mode ng pagbabarena.

Paggamit ng mga artipisyal na diverters

Para sa ganitong uri ng trabaho, ginagamit ang mga bent subs, eccentric nipples, wedges, at iba pang mga deflecting device. Pinipili ang lahat ng device nang paisa-isa, depende sa partikular na sitwasyon at uri ng lupain.

Spruce variety

Ang isang mahalagang paraan ng directional drilling ay pad drilling. Kasabay nito, ang simula ng lahat ng hukay ay matatagpuan sa isang punto, at ang mga huling seksyon ay kung saan napupunta ang mga layer ng mga natuklasang deposito.

Ang pamamaraan ay mabuti dahil pinapayagan ka nitong makabuluhang bawasan ang dami ng gawaing pag-install sa site, makabuluhang bawasan ang bilang ng mga kinakailangang linya ng komunikasyon, kabilang ang mga kalsada patungo sa mga lugar kung saan ginagawa ang trabaho, at ang pangangailangan para sa tubig nababawasan ang mga linya ng supply at power supply. Ang ganitong uri ng pagbabarena ay unang sinubukan sa USSR, mas tiyak, sa Azerbaijan, sa panahon ng pag-install sa Artem Island.

Ang mga pangunahing disadvantage ay kinabibilangan ng kahalagahan ng pagpigil sa pagtawid ng aking mga bibig. Bilang karagdagan, kinakailangan na pangalagaan ang mga hukay na gumagana na sa oras ng pangalawang pagbabarena, dahil kinakailangan ito ng mga panuntunan sa kaligtasan ng sunog. Sa wakas, isang malaking kawalan ng cluster pit ay ang pagiging kumplikado ng kanilang kasunod na pagpapanatili at pagkukumpuni, at sa mga kondisyon ng dagat ay maaaring napakahirap alisin ang mga tagumpay.

Sa anong mga kundisyon ginagamit ang cluster drilling?

Kaya kailan ginagamit ang cluster directional horizontal drilling? Ang mga dahilan ng paggamit nito ay nahahati sa mga sumusunod na grupo:

• Technogenic - pagbabarena sa ilalim ng mga gusali, kabilang ang tirahan, iba pang teknikal na istruktura.
• Technological - kapag malamang na ang pagbuo ng isang standard na balon ay makagambala sa operasyon ng mga umiiral na hukay. Ang pamamaraan ng bush ay hindi masyadong "traumatic" sa bagay na ito.
• Geological –kapag ang mga mineral ay namamalagi sa hindi pantay na mga layer, sa iba't ibang mga horizon. Sa kasong ito, ang mga directional drilling rig ang tanging opsyon kapag kailangan mong magtatag ng produksyon sa pinakamaikling posibleng panahon nang hindi gumagastos ng napakalaking halaga para dito.
• Orographic - ang pinakakaraniwang pangkat ng mga dahilan, kabilang ang pangangailangang magbukas ng field na matatagpuan sa ilalim ng dagat, lawa, sa kaso ng masungit na lupain, pati na rin kapag naglalagay ng mga hukay mula sa base ng mga offshore platform, pati na rin ang mga overpass.
• Klimatiko. Sa mga nagdaang taon, sa maraming mga rehiyon ng Far North, nagkaroon ng tuluy-tuloy na trend patungo sa permafrost thawing, kaya naman napipilitan lang ang mga espesyalista na gumamit ng cluster drilling method. Ang iba pang mga pamamaraan ay puno ng pagbagsak ng well lumen.

Tandaan na ang pinakamataas na epekto mula sa pagpapatakbo ng mga cluster well ay nakikita sa mga latian, madalas na binaha na mga lugar. Mahalagang tandaan na kapag ang hilig na pagbabarena sa ilalim ng ibabaw ng mga anyong tubig, napakahalaga na magkaroon ng mga may karanasan na tauhan na may kakayahang magamit nang maayos ang mga kagamitan sa pag-navigate, kung wala ito ay magiging imposibleng makalusot sa isang butas sa mga partikular na kondisyon.

Kaya, dapat na kasama sa mga bakante sa directional drilling ang paghahanap para sa technically savvy, educated personnel.

Mahahalagang tampok ng pamamaraan

Ang volumetric bushes ay parang mga pyramids o cone, na ang laki nito, gaya ng naiintindihan mo, ay depende sa laki at"paglalabo" ng binuong larangan. Alinsunod dito, ang bilang ng mga punched hole ay tinutukoy ng mga teknikal na kakayahan. Napakahalagang maunawaan na ang pagtukoy sa laki ng bush ay dapat tratuhin nang responsable hangga't maaari, dahil ang lugar ng hiwalay na teritoryo ay nakasalalay sa tagapagpahiwatig na ito.

Ito ay lalong mahalaga kapag bumubuo ng mga hukay sa loob ng mga hangganan ng paninirahan. Ang isang mahalagang papel sa pagpapatakbo ng isang tapos na balon ay nilalaro ng lokasyon ng mga wellhead. Hindi nakakagulat na ang directional drilling ng mga pipeline ng gas ay naging pangunahing paraan na malawakang ginagamit sa pagsasanay sa nakalipas na 15-20 taon.

Mga positibong epekto ng cluster drilling

Sa pangkalahatan, ang pamamaraang ito ay makabuluhang binabawasan ang gastos ng pag-aayos ng pagkuha ng mga mineral o ang pagtatayo ng mga pasilidad na pang-industriya, nag-aambag sa dami ng automation ng lahat ng mga operasyon at proseso ng produksyon. Higit sa lahat, nakakatulong ang diskarteng ito sa pangangalaga ng kapaligiran sa pamamagitan ng pagliit ng epekto sa kalikasan.

Ang katotohanan ay na kapag nagsasagawa ng cluster drilling, nagiging posible na ganap na mangolekta ng mga basura sa pagbabarena, na pinipigilan itong makapasok sa tubig sa lupa, at binabawasan din ang posibilidad ng pagbaba sa antas ng huli. Ito ay madalas na makikita sa maginoo na pagbabarena dahil sinisira nito ang mga aquifer.

Ang isang pad ay naglalaman ng hindi bababa sa dalawang balon. Bilang isang patakaran, ang mga oilmen sa ating bansa ay nagsasanay sa pagpapangkat ng mga hukay na 18-24 piraso, ngunit sa ilang mga kaso ang kanilang bilang ay lumampaspara sa 30. Gayunpaman, ito ay malayo sa isang rekord, dahil sa dayuhang pagsasanay ay may mga kaso kung saan 60 "sprouts" ay maaaring umalis mula sa isang minahan. Sa partikular, ang kilalang kumpanya ng BP ay nag-drill sa isang maliit na bulk island na 60 × 60 m … 68 pits nang sabay-sabay. Dahil dito, naging posible na mapataas ang dami ng langis na natanggap mula sa isang field.

Kaya ang pagbabarena ng direksiyon at pahalang na mga balon sa modernong ekonomiya ay lubhang in demand dahil mismo sa pagtitipid ng materyal at pinansiyal na mapagkukunan.

uri ng multihole drilling

Sa kasalukuyan, dahil sa pagkaubos ng maraming lumang deposito, ang tanging maaasahang paraan upang makakuha ng mga mineral ay ang paggamit ng mga advanced na paraan ng pagmimina, na kinabibilangan ng multilateral drilling. Kasabay nito, maraming mga bagong "sprout" ang tinanggal mula sa pangunahing hukay sa isang tiyak na lalim nang sabay-sabay. Dahil dito, ang lugar ng balon sa produktibong abot-tanaw ay tumataas nang malaki, at ang dami ng pagmimina ay tumataas. Bilang karagdagan, sa parehong oras posible na bawasan ang mga volume ng pagbabarena sa itaas, hindi produktibong abot-tanaw.

Sa teritoryo ng ating bansa, ang unang balon ng ganitong uri ay na-drill noong 1953, sa Bashkiria. Ngunit ang hukay, na direktang dumaan sa kapal ng pagbuo, ay magagawa lamang sa pagtatapos ng 50s. Nangyari ito sa rehiyon ng Samara. Kaagad na inihayag na ang pang-araw-araw na pagbabalik ng naturang mga balon ay humigit-kumulang 40% na mas mataas kaysa sa mga core na ginawa ng karaniwang, patayong pamamaraan.

Noon nagsimulang umunlad ang directional drilling sa ating bansa. Pagsasanay para ditoang espesyalidad ay ipinakilala sa lahat ng mga teknikal na institusyon ng bansa.

Kung ginamit ang multilateral na paraan, ang kabuuang haba ng butas sa reservoir ay tumataas nang malaki, tumataas ang drainage at filtration zone. Nag-aambag ito hindi lamang sa pagtaas ng kita mula sa balon, ngunit nagpapabuti din sa kalidad ng produkto na nakuha sa panahon ng operasyon nito. Ang ganitong uri ng mga hukay ay nahahati sa mga sumusunod na uri:

• Inclined, branched type.
• Pahalang na sanga.
• Radial pit.

Sa huling kaso, ang directional drilling (horizontal directional drilling) ay ginagamit sa mahirap na lupain at hindi pantay na konsentrasyon ng gumaganang horizon. Ang pamamaraang ito ay nagbibigay-daan (habang pinaliit ang mga gastos) na i-maximize ang dami ng pagmimina.

Mga katangian ng multihole hole

Tulad ng maaari mong hulaan, ang mga obliquely-branched na mga hukay ay binubuo ng pangunahing shaft ng minahan at ang mga proseso ng bata na umaabot mula sa kanila, na matatagpuan sa iba't ibang mga eroplano. Ang wastong pahalang na nakadirekta sa uri ay isang pagkakaiba-iba ng uri na inilarawan lamang. Ang pagkakaiba lang ay ang mga "sprout" ay umaalis mula sa pangunahing puno ng kahoy sa isang mahigpit na pahalang na eroplano, sa isang anggulo na 90 degrees.

Ayon, para sa mga radial pits, ang pangunahing baras ay napupunta din nang mahigpit na patayo, at ang mga karagdagang - kasama ang circumference, iyon ay, sa direksyon ng radial. Sa mga nagdaang taon, ang mga branched well ay itinuturing na isang napaka-promising na direksyon ng pagbabarena, dahil ang kanilang paggamit sa isang pang-industriya na sukat ay nagbibigay-daan sa paglutas ng maraming mga isyu,na nagmumula sa pagbuo ng mga mapagkukunan sa ilalim ng lupa:

• Maximum na mahusay na pag-unlad ng mga oil field na may hindi pantay na horizon. Sa kasong ito, ang patayong pagbabarena ay hindi magagawa sa ekonomiya, dahil ang huling gastos ay masyadong mataas.
• Directional drilling ay maaaring makabuluhang bawasan ang bilang ng mga balon na ginamit. Ito ay humahantong sa isang pagbawas sa gastos sa trabaho, at pinaliit din ang epekto sa kapaligiran.
• Kapag nag-i-extract ng napakalapot na grado ng langis, na ibinubomba palabas sa napakalalim na lalim.
• Ginagamit ang parehong paraan kapag kinakailangan na magtayo ng geothermal station na gumagamit ng enerhiya ng mainit na tubig sa ilalim ng lupa.

Kaya, ang directional well drilling ay isang pamamaraan na malawakang ginagamit sa industriya ng langis at gas at construction ngayon.