קידוח כיווני: יתרונות וחסרונות

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

בשנים האחרונות הבנייה יוצאת ממשבר ממושך, מספר הבתים בבנייה, מתחמי תעשייה, כבישים ושאר מתקני תשתית גדל. בהתאם, טכניקות הנדסה היי-טק הופכות מבוקשות יותר ויותר כדי להפחית את עלויות הזמן והעבודה.

מידע כללי

אלה כוללים קידוח כיווני. ידוע כי בארות הן אנכיות (סטנדרטיות) והן נוטות. יתרה מכך, הסטייה מהאנכי/אופקי הנדרש לכך היא קטנה: רק 2 מעלות לקידוח סטנדרטי, יותר מ-6 מעלות לקידוח עמוק (בארות ארטזיות, הפקת נפט או גז).

זה טבעי שנוכחותה של סטייה זו יכולה לנבוע לא רק מסיבות מלאכותיות, אלא גם מסיבות טבעיות לחלוטין. הם מחולקים למספר קבוצות (גיאולוגי, טכני, טכנולוגי). אם אתה יודע על כל הגורמים הללו ביסודיות, אתה יכול לשלוט במיקום ברמת דיוק גבוהה.בארות בחלל.

בהתאם לכך, סטייה מלאכותית מובנת ככל "עקמומיות" של תעלת הבאר, אשר נוצרה במקור. חשוב להבין כי קידוח כיווני מרמז בקרה קפדנית על כיוון התנועה של המקדחה לאורך כל העבודה.

תכונות של קידוח בארות נפט וגז

בעיקר קשיים רבים נגרמים מעבודה כזו בהיבט של תעשיית הנפט והגז. שם, יש לבצע קידוח משופע באמצעות פרופילי מדריך מיוחדים. חשוב גם לזכור שהבור העליון תמיד (!) נעשה אנכי לחלוטין, והסטייה מתחילה באופקים התחתונים, באזימוט המתוכנן.

לעתים קרובות במיוחד, קידוח משופע משמש לא לפיתוח מרבצים, אלא רק בחיפושיהם. הרבה יותר זול לבדוק אם יש "סמנים" על ידי יצירת חור משופע מספיק ארוך מאשר לנסות מיד לקדוח את הסלע לעומק מספיק אנכית.

איך מתבצע קידוח כיווני באופן כללי? הטכנולוגיה פשוטה יחסית: ראשית, מחוררים את הבור הראשי, ואז, בעזרת מכשירי כיפוף, מביאים למקום הנכון מקדחה אלכסונית או מכוונת אופקית, שבאמצעותה כבר מייצרים פיר נוסף. על מנת לשמור במדויק על הכיוון שנקבע על ידי הפרויקט, יש צורך להשתמש ב"סמנים", הם גם משואות. במקרים רבים משתמשים במצלמות מיוחדות כדי לדמיין את תהליך הקידוח.

הערות חשובות

צריךיש לציין כי במקרים מסוימים, בארות כאלה נאלצות על ידי תכונות של סלעים גיאולוגיים. לכן, לפעמים זול יותר לקדוח בור מעל מיקומו של סוג של סלע ברק מוצק מאשר לחבוט בו.

שים לב גם שקידוח כיווני מרמז על חדירת חורים אופקיים לחלוטין. כל הבארות המתקבלות בשיטה זו מחולקות לבארות בודדות ורב-צדדיות. במקרה האחרון, מספר שכבות יוצאות מהתא המטען הראשי. שיטת קידוח דומה בתעשיית הנפט והגז נמצאת בשימוש נרחב במקרים הבאים:

• בעת פתיחת תצורות נושאות נפט או גז שנמצאות בין תקלות מקבילות.
• אם יתברר שהמאגר שפותח משנה את כיוונו בפתאומיות.
• במקרה שבו אופקים נושאי נפט או גז נמצאים מתחת לכיפות מלח (עקב קשיי הקידוח דרך האחרונים).
• כשיש צורך לעקוף אזורי קריסה במכרות.
• קידוח חריג (אופקי, במיוחד) הוא הכרחי אם התצורה היצרנית שוכנת מתחת למאגר כלשהו או על קרקעית הים, מתחת לאזורי מגורים או מבנים מנותקים.
• על מתלים ופלטפורמות קידוח הממוקמים ישירות בים, ב-90% מהמקרים נעשה שימוש בשיטה זו של קידוח בורות.
• בנוסף, קידוח כיווני הוא הכרחי אם אתה צריך לערוך באר רב-צדדית באזור עם שטח קשה מאוד (נקיקים, גבעות וכו').

שיטה דומה היא הכרחית אםמסיבה כלשהי (התמוטטות, תזוזה של סלע טקטוני), הפיר של המכרה הוסט הצידה, ולכן היה צורך לעקוף את האזור הבעייתי. זה נעשה גם אם יש צורך לקחת דגימת ליבה מהקידוח הראשי, שכן אי אפשר לעשות זאת בדרכים אחרות.

כמו כן, נעשה שימוש בקידוח כיווני כאשר צריך לכבות במהירות באר שעלתה באש מסיבה כלשהי, וכן במקרים בהם יש צורך להרחיב את החלק התחתון של הבור מסיבות תפעוליות. באופן דומה, משטח הניקוז מוגדל בבארות ישנות כאשר נדרש להגדיל את נפחי ההפקה.

זה נהוג כאשר ידוע בתחילה שהפיקדון אינו שייך לקטגוריית העשירים, אך נדרש "לחלוב" אותו במהירות. לאחר מכן נעשה שימוש בקידוח "אשכול", עם נסיגה מרובה ומרובה מהבור הראשי של הצדדיים. אם במקרה זה להשתמש בשיטות סטנדרטיות, אז התשואה מהשדה תהיה נמוכה, והבאר תתרוקן במהירות.

שיטת הקידוח הכיווני שוברת בורות ראשוניים דרך משחות פחם, שכן במצב זה יש לשחרר אותם תחילה מכיסי גז אפשריים. אם זה לא נעשה, יש סבירות גבוהה להצתה ואף פיצוץ כבר במהלך פעולת הבאר.

מנועי חור למטה (מקדחות טורבו, מדי פעם מקדחות חשמליות, מנועי ברגים) משמשים לפריצת החור. שיטת קידוח - סיבובית.

שיטות עיקריות

השיטה העיקרית (גם כאן וגם בחו ל) היא שימוש דינמי במאפייני שטח.וזה מובן, שכן באופן אידיאלי מישורים שטוחים וערבות רחוקים מלהיות בכל מקום.

ככלל, עקבות (פרופילים) טיפוסיים נלקחים כמדגם, שנבנים מראש, ולכך נעשה שימוש בשיטות מידול מתמטי. חשוב לציין שאת השיטה ה"טיפוסית" ניתן ליישם (!) רק בתחומים מפותחים שכבר מזמן, כל תכונותיהם ידועות. המוזרות של שיטה זו היא שהם לא מנסים לשלוט בעקמומיות השטח, אלא מסתגלים אליו. אבוי, אך יחד עם זאת, בא לידי ביטוי חיסרון משמעותי המתבטא בעלייה ניכרת בעלות הקידוח.

בפרופיל העיצוב, מסומנים בהכרח מקומות בעלי דרגת עקמומיות מקסימלית, שכן ללא נתונים אלו לא כדאי לשרטט פרויקט גמור. התכנון במקרה זה הוא באחריותו של מהנדס קידוח כיווני מיומן.

שינוי הפריסה של אסדת הקידוח כדי לתקן את עיקול הבאר

הדרך הנפוצה ביותר בכל הנוגע לשליטה בכיפוף החור ישירות במהלך האגרוף שלו. השיטה טובה כי אין צורך להשתמש בציוד מיוחד. החיסרון שלה טמון בהגבלה החמורה של מצבי קידוח מואצים.

שימוש במסיטים מלאכותיים

לעבודה מסוג זה, נעשה שימוש בתנועות מכופפות, פטמות אקסצנטריות, טריזים והתקני הסטה אחרים. כל המכשירים נבחרים בנפרד, בהתאם למצב הספציפי ולסוג השטח.

מגוון אשוח

שיטה חשובה לקידוח כיווני היא קידוח רפידות. יחד עם זאת, ההתחלה של כל הבורות ממוקמת בנקודה אחת, וקטעי הקצה הם המקום שבו הולכים שכבות המרבצים שהתגלו.

השיטה טובה בכך שהיא מאפשרת לצמצם משמעותית את כמות עבודות ההתקנה באתר, לצמצם משמעותית את מספר קווי התקשורת הנדרשים לרבות כבישים לאזורים בהם מתבצעות עבודה, והצורך במים קווי אספקה ואספקת חשמל מצטמצמים. סוג זה של קידוח נוסה לראשונה בברית המועצות, ליתר דיוק, באזרבייג'ן, במהלך עבודות ההתקנה באי ארטם.

החסרונות העיקריים כוללים את החשיבות של מניעת חציית פיות מוקשים. בנוסף, יש צורך לשמר את הבורות שכבר עובדים בזמן הקידוח המשני, שכן הדבר נדרש על פי כללי בטיחות אש. לבסוף, חסרון עצום של בורות מקבץ הוא המורכבות של תחזוקה ותיקון שלאחר מכן, ובתנאים ימיים זה יכול להיות קשה מאוד לחסל פריצות דרך.

באילו תנאים משתמשים בקידוח מצרר?

אז מתי משתמשים בקידוח אופקי כיווני מצרר? הסיבות לשימוש בו מחולקות לקבוצות הבאות:

• Technogenic - קידוח מתחת לבניינים, כולל מגורים, מבנים טכניים אחרים.
• טכנולוגי - כאשר סביר שפיתוח באר תקנית ישבש את פעולת בורות קיימים. שיטת הבוש אינה כל כך "טראומטית" בהקשר הזה.
• גיאולוגי –כאשר מינרלים שוכבים בשכבות לא אחידות, באופקים שונים. במקרה זה, אסדות קידוח כיווניות הן האפשרות היחידה כאשר אתה צריך לבסס ייצור בזמן הקצר ביותר האפשרי מבלי לבזבז על כך סכומי כסף פנומנליים.
• אורוגרפי - קבוצת הסיבות הנפוצה ביותר, כולל הצורך לפתוח שדה הממוקם מתחת לפני הים, האגם, במקרה של שטח טרשי, כמו גם בעת הנחת בורות מבסיס פלטפורמות ימיות, כמו גם מעברים עיליים.
• אקלימטי. בשנים האחרונות, באזורים רבים של הצפון הרחוק, יש מגמה מתמדת של הפשרת פרמפרסט, ולכן מומחים פשוט נאלצים לנקוט בשיטת קידוח מקבץ. שיטות אחרות טומנות בחובן קריסת לומן הבאר.

שימו לב שההשפעה המקסימלית מהפעלת בארות מקבץ נצפתה באזורים ביצות, לעתים קרובות מוצפים. חשוב לציין שכאשר מבצעים קידוח משופע מתחת לפני השטח של מקווי מים, חשוב ביותר להחזיק בכוח אדם מנוסה המסוגל להשתמש כראוי בציוד ניווט, שבלעדיו אי אפשר לפרוץ חור בתנאים ספציפיים כאלה.

לפיכך, משרות פנויות בקידוח כיווניות חייבות לכלול בהכרח חיפוש אחר כוח אדם משכיל ומיומן.

מאפיינים חשובים של השיטה

שיחים נפחיים נראים כמו פירמידות או קונוסים, שגודלם, כפי שניתן להבין, תלוי בגודל וב"טשטוש" של התחום המפותח. בהתאם לכך, מספר החורים המחוררים נקבע על פי יכולות טכניות. חשוב מאוד להבין כי יש להתייחס לקביעת גודל השיח בצורה אחראית ככל האפשר, שכן שטח השטח המנוכר תלוי במדד זה.

זה חשוב במיוחד כאשר מפתחים בורות בגבולות היישוב. תפקיד חשוב בתפעול באר מוגמרת ממלא את מיקומם של ראשי הבאר. אין זה מפתיע שקידוח כיווני של צינורות גז הפך לשיטה העיקרית בשימוש נרחב בפועל ב-15-20 השנים האחרונות.

השפעות חיוביות של קידוח מקבץ

באופן כללי, שיטה זו מפחיתה משמעותית את עלות ארגון הפקת המינרלים או בניית מתקנים תעשייתיים, תורמת להיקף האוטומציה של כל פעולות ותהליכי הייצור. חשוב מכך, גישה זו תורמת להגנה על הסביבה על ידי מזעור ההשפעה על הטבע.

העובדה היא שכאשר מבצעים קידוח מקבץ, ניתן בהחלט לאסוף פסולת קידוחים לחלוטין, ולמנוע את כניסתה למי תהום, וגם מקטין את הסבירות לירידה ברמתם של האחרונים. לעתים קרובות ניתן לראות זאת בקידוח קונבנציונלי מכיוון שהוא הורס אקוויפרים.

פד אחד מכיל לפחות שתי בארות. ככלל, אנשי שמן בארצנו מתרגלים קיבוץ בורות של 18-24 חתיכות, אך במקרים מסוימים מספרם עולה עלעבור 30. עם זאת, זה רחוק מלהיות שיא, שכן בפועל זר ישנם מקרים שבהם 60 "נבטים" יכולים לצאת ממכרה אחד. בפרט, חברת BP הידועה לשמצה קדחה על אי קטן בתפזורת 60 × 60 מ' … 68 בורות בבת אחת. זה איפשר להגדיל באופן דרמטי את כמות הנפט המתקבלת משדה אחד.

לכן הקידוח של בארות כיווניות ואופקיות בכלכלה המודרנית מבוקש מאוד בדיוק בגלל שימור המשאבים החומריים והכספיים.

סוג קידוח מרובה חורים

כיום, עקב דלדול מרבצים ישנים רבים, הדרך האמינה היחידה להשיג מינרלים היא להשתמש בשיטות כרייה מתקדמות, הכוללות קידוח רב-צדדי. במקביל, מספר "נבטים" חדשים מוסרים מהבור הראשי בעומק מסוים בבת אחת. בגלל זה, שטח הבאר באופק היצרני גדל באופן משמעותי, ונפח הכרייה גדל. בנוסף, במקביל ניתן לצמצם את נפחי הקידוח באופקים העליונים, הלא פרודוקטיביים.

בשטח ארצנו, הבאר הראשונה מסוג זה נקדחה בשנת 1953, בבשקיריה. אבל את הבור, שעבר ישירות לעובי התצורה, אפשר היה לעשות רק בסוף שנות ה-50. זה קרה באזור סמארה. מיד נחשף כי התשואה היומית של בארות כאלה גבוהה בכ-40% מזו של ליבות המיוצרות בשיטה הסטנדרטית והאנכית.

אז התחילו להתפתח קידוחי כיוונים בארצנו. הכשרה לכךהתמחות הוצגה בכל המכונים הטכניים של המדינה.

אם נעשה שימוש בשיטה הרב-צדדית, האורך הכולל של החור במאגר גדל באופן משמעותי, אזור הניקוז והסינון גדל. הדבר תורם לא רק להגדלת התשואה מהבאר, אלא גם משפר את איכות המוצר המתקבל במהלך פעולתה. סוג זה של בורות מחולקים לזנים הבאים:

• סוג נוטה, מסועף.
• מסועף אופקי.
• בורות רדיאליים.

במקרה האחרון, קידוח כיווני (קידוח כיווני אופקי) משמש בשטח קשה ובריכוז לא אחיד של אופקי עבודה. שיטה זו מאפשרת (תוך כדי מזעור עלויות) למקסם את נפח הכרייה.

מאפיינים של חורים מרובי חורים

כפי שאתם יכולים לנחש, בורות מסועפים באלכסון מורכבים מהפיר הראשי של המכרה ומתהליכי הילד המשתרעים מהם, הממוקמים במישורים שונים. הסוג המכוון אופקית הוא וריאציה מהסוג שתואר זה עתה. ההבדל היחיד הוא שה"נבטים" יוצאים מהגזע הראשי במישור אופקי לחלוטין, בזווית של 90 מעלות.

לפי זה, עבור בורות רדיאליים, הציר הראשי גם הולך אנכי בהחלט, והנוספים - לאורך ההיקף, כלומר בכיוון הרדיאלי. בשנים האחרונות בארות מסועפות נחשבות לכיוון קידוח מבטיח מאוד, שכן השימוש בהן בקנה מידה תעשייתי מאפשר פתרון בעיות רבות,הנובע מפיתוח משאבים תת-קרקעיים:

• פיתוח יעיל מקסימלי של שדות נפט עם אופקים לא אחידים. במקרה זה, קידוח אנכי אינו כדאי מבחינה כלכלית, מכיוון שהעלות הסופית גבוהה מדי.
• קידוח כיווני יכול להפחית משמעותית את מספר הבארות בשימוש. זה מוביל להפחתה בעלות העבודה, וגם ממזער את ההשפעה על הסביבה.
• בעת הפקת דרגות שמן צמיגיות מאוד, הנשאבות החוצה בעומקים גדולים במיוחד.
• באותה שיטה משתמשים כאשר יש צורך בבניית תחנה גיאותרמית המשתמשת באנרגיה של מים חמים תת-קרקעיים.

לכן, קידוח בארות כיווני הוא טכניקה בשימוש נרחב בתעשיות הנפט והגז והבנייה של ימינו.