קידוח סיבובי: טכנולוגיה, עקרון הפעולה ותכונות

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

אחת השיטות הנפוצות ביותר ליצירת בארות הפקה וחיפוש למים היא קידוח סיבובי. זה מסופק על ידי העברת תנועות סיבוב מהרוטור השטחי למחרוזת המקדחה.

קידוח סיבובי שונה בכך שאין לו כוח צירי שנוצר על ידי הכונן. תוך כדי התהליך נשטפת העבודה (השחיטה) מפסולת סלעים בעזרת מים ותמיסות מיוחדות. שקול את השיטה ביתר פירוט.

רקע היסטורי

קידוח סיבובי נמצא בשימוש למעלה ממאה וארבעים שנה. הטכנולוגיה של שיטה זו של קידוח בארות שימשה לראשונה בארצות הברית של אמריקה בתחילת שנות השמונים של המאה התשע עשרה. מאז, הוא נותר כמעט ללא שינוי, למעט חידושים קלים שהובילו ליעילות רבה יותר. השינויים השפיעו על כלי חיתוך סלעים - הם שופרו, נוצרו אמצעים נוזליים חדשים לשטיפת בארות, וחוזקם של חלקי המנגנון הוגבר.

קידוח סיבובי הוא אחד מסוגי הקידוח הסיבובי. העיקרון הואשהכלי לשבירת הסלעים, שנמצא בתוך הבאר, פועל מהכוח המועבר אליו על ידי מנוע חשמלי או ציוד טורבינת גז. שיטה זו היא די פשוטה ויעילה. בעזרתו קודחים נפט להפקה ובארות חיפוש. הגודל הקומפקטי של היחידה מאפשר להשתמש בה על קרקע פרטית ליצירת בארות מים.

שיטות קידוח

כיום, קידוח בארות למים מתבצע בשיטות חיתוך בסלע תוך שימוש במנגנונים מיוחדים. ניתן להאכיל את האדמה בשתי דרכים:

• בעזרת מנגנונים - שיטה יבשה.
• סילון מים בלחץ גבוה או כוח משיכה - הידראולי.

באופן כללי, קידוח מכני מתבצע באחת משלוש דרכים:

• קידוח סיבובי סיבובי - האדמה נקדח בתנועות סיבוביות.
• אימפקט - האדמה נהרסת מפגיעת המקדחה.
• רוטט - האדמה נשברת על ידי רעידות בתדירות גבוהה.

השיטה הראשונה היא הנפוצה ביותר בשל הפשטות, העלות הנמוכה והביצועים בו זמנית.

כאשר השיטה מיושמת

קידוח סיבובי משמש כאשר מפתחים קרקעות סלעיות וסלעיות למחצה לקידוח בארות בעומק של עד מאה וחמישים מטרים. לקידוח מוצלח של סלעים, יש צורך לבחור את כלי הקידוח הנכון - אזמל וצינורות משוקללים. לדברי מומחים, לפעולה יעילה, יש להשתמש בקידוח סיבובי אםמתקיימים התנאים הבאים:

• המחקר של הקטע ההידרוגיאולוגי של האתר בוצע בפירוט מספק.
• ידוע שהאדמה מורכבת מסלעים.
• יש נתונים על גובה האקוויפר.
• יש לחץ מים תת קרקעי טוב.
• יש אפשרות לאספקה מתמדת של נוזל שטיפה.

בנוסף, יש לקחת בחשבון שתנאי אזורי הדרום מאפשרים פעולות קידוח בכל ימות השנה, ובאזורי הצפון מוגבלת העבודה על ידי טמפרטורת הסביבה החיצונית, בה נוזל השטיפה. קופא.

ציוד לקידוח באר

טכנולוגיית קידוח סיבובית כרוכה בשימוש במתקנים מיוחדים - המורכבים על בסיס כלי רכב מונעים או נייחים. שניהם חייבים לכלול את הרכיבים הבאים:

• מנוע.
• Tower.
• Drive.
• Swivel - מערכת המספקת נוזל לחור התחתון.
• מחרוזת מקדחה.
• רוטור.
• משאבת בוכנה.
• מנגנון הרמה כולל בלוק ובלוק כתר.
• קו לחץ
• מערכת להחזרת נוזלים וטיהור המכילה הידרוציקלונים, מצנח ומסך רוטט.

יתרונות וחסרונות השיטה

לשיטת הקידוח הסיבובי יש מספר יתרונות על פני שיטות אחרות. ביניהם, יש לציין את הדברים הבאים:

• עולה על השאר מבחינת ביצועים: פי חמישה משיטת ההשפעה ופי עשרה משיטת הרטט.
• יש שיאמהירות העבודה.
• בשל השימוש במגוון של אזמלים נשלפים, ניתן להשתמש בו על קרקעות במורכבות משתנה.
• ליחידה גודל קומפקטי, כך שהיא יכולה לפעול בשטח מוגבל.
• בשל אפשרות המיקום על הרציף, היחידה ניידת למדי.
• מאפשר קידוח בארות עמוקות והפקת מים מאבן גיר שבור.
• לשיטה תכונות טובות של נשיאת מים.
• מאפשר קידוח בארות בקוטר של עד מאתיים סנטימטר.

לצד היתרונות הללו, לקידוח הניתן להיגוי סיבובי יש את החסרונות הבאים:

• הקפד לשקול את סוג האדמה כדי למצוא את האזמל המתאים.
• נוכחותם של חלקיקי סלע סופר-קשים בדרך יכולה להוות מכשול המחייב שימוש במנגנונים הרסניים יותר.
• אדמת חרסית יכולה להפריע.
• מכשול רציני לקידוח הוא אדמה קפואה.
• הכוח תלוי ברוטור המותקן כעת.
• הצורך להחזיק תמיד בכמות גדולה של נוזל שטיפה.

למרות חסרונות מסוימים, לשיטה זו יש הרבה יותר יתרונות.

עקרון הפעולה של יחידות סיבוביות

קידוח סיבובי של בארות מתבצע על ידי התקנה מיוחדת - מגדל מסגרת או סריג, קבוע על הרציף. כל שאר המערכות מחוברות אליו, ומאפשרות להעלות ולהוריד את מחרוזת המקדחה הצדודית. כגוןהעמוד מורכב מכמה צינורות המחוברים באמצעות צימודים מתקפלים.

הכוח המניע הוא המנוע החשמלי של המכונית או גנרטור נפרד, המעביר סיבוב מהעמוד אל הרוטור דרך גל ההינע ורכבת ההילוכים. סיבוב, הרוטור מניע את אזמל, אשר הורס את שכבת האדמה בבאר עם קצוות העבודה שלה. ניתן לכוונן את טווח הסיבוב. קצוות סיביות יכולים להיות יהלום, מרוכב או קרביד. צורתם עשויה להשתנות.

שכבת האדמה המפותחת נעקרה מהמכרה על ידי שטיפה ישירה או הפוכה על ידי כוח הכבידה או בלחץ באמצעות יחידות שאיבה. לאחר שטיפת הבאר, מותקנים בה צינורות מעטפת. דרך הצינורות המסתובבים והחלולים של מחרוזת המקדחה, מסופק נוזל שטיפה לקצה, אשר שוחק את האדמה מתחת לקצה. דרך הרווח בין הצינורות לחבית, הנוזל מוביל את האדמה החוצה. על פני השטח, נוזל נאסף ומנקה באמצעות מסננים מיוחדים כך שניתן להחזירו לפעולה באמצעות משאבות בוכנה.

תכונות של טכנולוגיית קידוח סיבובי

תהליך הקידוח מאורגן כך שבגלל השטיפה של שכבת האדמה מהמכרה, מחרוזת הקידוח מעמיקה עם כל תנועה. מעת לעת, יש להגדיל אותו על ידי הוספת צינורות אחרים.

תהליך הקידוח מתבצע בשלבים:

• לאחר שעוברים את שכבות האדמה הרופפות הראשונות, העמוד מוגבה, והמעטפת יורדת לתוך הפיר.
• הפער ממולא במעגל בטיט מלט.
• אחריכאשר המלט מתקבע, קצת עם קוטר קטן יותר מוזנת לתוך הפיר, והעבודה נמשכת.

ניתן לבצע כמה מהשלבים הדומים הללו, ולאחר מכן מורידים לתוך הפיר צינור ייצור המחורר בקצהו. בהתאם לאיכות שכבת הקרקע ולעומק, נבחרים מספר ומשקל הצינורות, סוג הביט, מהירות הסיבוב וחומר הקצה שלו ולחץ נוזל השטיפה. הפרטים הם כדלקמן:

• תצורות סלע קלות פועלות במהירות המרבית וברוב השטף.
• קרקעות סלעיות דורשות תדירות מופחתת ולחץ נוזלים מופחת.

לכלוכים קשים - בולדרים - בנתיב הרוטור, שעלולים להיתקע, או אדמה שסופגת כביסה באופן פעיל עלולות להפריע לעבודה. התהליך מואט גם בגלל מחסור במים באתר העבודה ונוכחות שכבת חרסית גדולה. חימר, ערבוב עם מים, סותם את תעלת המים ודורש כביסה יסודית נוספת.

צינורות מעטפת

לאחר קידוח באר, חשוב לחזק את קירותיה. האדמה לא אמינה ועלולה להזיז, מה שישפיע לרעה על החור התחתון.

כדי למנוע מכדור הארץ להתמוטט, מותקן מחרוזת מעטפת. זה עוזר למנוע שפיכת אדמה ומונע חלחול מים. העמודה הראשונה נקראת "המנצח". הוא מותקן כדי לכסות סלעים לא יציבים. ההתקנה מתבצעת במרחק לא מוקדם מהסימן של 30 מטר ולא יאוחר מ-600 מטר. עבור באר נפט, העמוד ממוקם במרחק, מקסימוםקרוב לפני השטח.

מכיוון שקידוח סיבובי משמש כמעט בכל סוג של אדמה, במהלך התקנת עמודים, העובדים מונחים על ידי תנאים גיאולוגיים. לפעמים אתה צריך להשתמש במספר מיתרי מעטפת כדי לחזק את החור התחתון.

הקוטר הקטן שבהם שוקע עמוק יותר מהשאר ונקרא מבצעי. ניקוב נעשה מלמטה, דרך החורים הללו תזרום לתוכו מסת הגז, המים או הנפט.

חשיבות נוזל הקידוח בפעולות קידוח

שיטת השטיפה הנכונה לקידוח סיבובי יכולה להגביר משמעותית את יעילות התהליך. בעבודות מסוג זה חלים:

• פתרונות פולימרים.
• תחליב שמן.
• פתרונות מאווררים.
• מים.

גם שיטת טיהור האוויר נמצאת בשימוש נרחב. אם העבודה מתבצעת באזורים עם לחץ מאגר נמוך, אז העובדים משתמשים בגז מיוחד. שטיפה עוזרת להיפטר מעודפי זיהומים וחפצים, סלעים מתפוררים, דבר שהוא בלתי נמנע בתהליך הקידוח. הנוזל שנכנס על הביט מקרר אותו. מה שמאריך את חיי הכלי.

קידוח סיבובי מתרחש בשלושה שלבים:

1. הרס סלעי אדמה באמצעות אזמל.
2. שיגור מים לביצוע הסלע ההרוס. התהליך יכול להתבצע הן בשטיפה הפוכה והן בשטיפה ישירה, הכל תלוי בעומק הבאר, נפח המים בשימוש וסוג הקרקע. משמש במשקי בית פרטייםשיטת שטיפה ישירה פופולרית.
3. חיזוק קירות באר חדשה עם צינורות מעטפת.

קידוח סיבובי הוא תהליך עתיר עבודה, שבמהלכו יש לקחת בחשבון גורמים רבים. למרות זאת, הוא נחשב יעיל למדי ומשמש בתנאים שונים.