Voor autonome watervoorziening buitenwijk het is noodzakelijk om een ​​complex van werken uit te voeren bij het boren van een put voor water en de installatie van pompapparatuur.

Het proces van het creëren van een put voor een bepaalde regio heeft altijd zijn eigen kenmerken. In dit artikel analyseren we de technologie van het boren van putten voor water in de regio Moskou.

Basisvoorwaarden

Boren- dit is het proces van het bouwen van een put door middel van steenvernietiging.

Goed is een cilindrische mijn die is gebouwd met behulp van speciaal gereedschap, die wordt gekenmerkt door een grote lengte en een kleine diameter. De belangrijkste delen van de put zijn de mond - 1, de schacht - 2 en de bodem - 3 (Figuur 1).

Wel stroomsnelheid(niet te verwarren met boekhoudkundige afschrijving) - de hoeveelheid water die per tijdseenheid uit een put kan worden gehaald. Het wordt gemeten in l / s of m 3 / h. De belangrijkste parameter voor de selectie van waterhefapparatuur en de ononderbroken werking van de bron.

Een waterput wordt direct in de watervoerende laag geboord en is, afhankelijk van de diepte en het debiet, een uitstekende waterbron voor zowel huishoudelijke als industriële doeleinden.

Figuur 1—Schema van de put

Een waterput is, net als elke andere, een complexe technische structuur en de productiviteit, levensduur en waterkwaliteit zijn afhankelijk van de naleving van boortechnologie, evenals de juiste keuze van het ontwerp van de put.

De bepalende factoren bij het kiezen van de technologie voor het boren van een waterput zijn de diepte van het grondwater, evenals de rotsen waaruit het gedeelte op de boorlocatie bestaat. De juiste technologie zal het mogelijk maken om in de kortst mogelijke tijd een put te boren, ongevallen en complicaties tijdens het boorproces te elimineren en vooral het maximale debiet te verkrijgen dat overeenkomt met de gegeven geologische omstandigheden.

Nou typen

Waterputten kunnen worden onderverdeeld in drie hoofdtypen, afhankelijk van de beoogde watervoerende laag (figuur 2):

• ondiep zand;
• diep zand;
• kalksteen (artesische watervoerende laag).

Figuur 2. Locatie van watervoerende lagen

In de regio Moskou varieert de locatie van watervoerende lagen in de volgende intervallen:

• de eerste (ondiep zand) - 10 - 30 m;
• de tweede (diep zand) - 40 - 90 m;
• de derde (kalksteen) bereikt 220 m.

Kalksteenputten zijn een aquifercomplex van Paleozoïsche Carboon-afzettingen dat de regio Moskou voedt en is verdeeld in verschillende horizonten:

• Serpukhovian (Onder Carboon);
• Podolsko-Myachkovsky (Midden-Carboon);
• Kashirsky (Midden-Carboon);
• Kasimov-laag (Boven-Carboon);
• Gzhelian (Boven-Carboon).

De regio Moskou is verdeeld in de volgende watervoerende lagen:

• zuidelijk - het waterpeil ligt op een diepte van 10 - 70 m, de diepte van de putten is van 40 tot 120 m;
• zuidwestelijk - heeft een klein debiet, de diepte van putten is gemiddeld 50-70 m;
• de centrale regio is qua oppervlakte het grootste, de wateren zijn overwegend carbonaat, carbonaat-sulfaat;
• oostelijk - de diepte van de watervoerende laag is 20 - 50 m, het water is sterk gemineraliseerd.

Beoordeling van de toestand van het grondwater in de regio Moskou wordt aanzienlijk bemoeilijkt door de hoge intensiteit van het gebruik ervan in een relatief beperkt gebied.

Hoewel de bevolking van Moskou bijna 100% is voorzien oppervlaktewateren, dan gebruiken in de regio daarentegen de meeste waterverbruiksinstallaties grondwater. Tegelijkertijd groeit het aantal autonome consumenten elk jaar - dit zijn nieuwe cottage-nederzettingen, industriële ondernemingen en vakantiehuizen.

Vanaf 2011 is het potentieel van watervoorraden in de regio Moskou 11,3 miljoen m3/dag. De hoogste operationele dichtheid van wateronttrekking (tot 2 l/s per km2) bevindt zich in het centrale deel van de regio.

Als gevolg van de hoge intensiteit van het verbruik van ondergrondse waterbronnen, heeft zich in de regio een uitgebreide depressietrechter gevormd, die verschillende watervoerende lagen ongelijkmatig bedekt, en het centrum bevindt zich in Moskou.

Putboortechniek voor ondiep zand

In de regio Moskou komen watervoerende zanden voor op een diepte van 10-30 m, het debiet van dergelijke putten zal oplopen tot 1 m 3 / uur, wat voldoende is om een ​​klein voorstedelijk gebied te bieden. Hoewel met de juiste technische oplossing, is zo'n put heel goed in staat om een ​​klein beetje te leveren Vakantie huis. Hiervoor moet je gebruiken opslagcapaciteit, waarin de bronpomp water uit de put zal pompen, en nog een oppervlakte pomp water rechtstreeks aan de consument leveren.

Boren op ondiep zand is mogelijk in de regio's Volokolamsk, Voskresensky, Egorevsky, Mytishchi, Orekhovo-Zuevsky, Podolsky, Ramensky, Ruzsky, Solnechnogorsk, meer details - boorputten voor water. De eerste watervoerende laag in deze gebieden bevindt zich op een diepte van 10 - 30 m, het debiet van putten is van 0,5 tot 1 m 3 /uur. Echter vanwege hoge dichtheid industriële installaties in veel gebieden is de waterkwaliteit van de bovenste watervoerende lagen niet hoog.

De voordelen van putten voor de eerste aquifer zijn:

• goedkoop;
• snel boorproces;
• de mogelijkheid om te werken met een goedkope vibratiepomp.

Nadelen van een put voor ondiep zand:

• relatief korte levensduur;
• kleine afschrijving;
• onstabiele waterkwaliteit;
• afhankelijkheid van het waterpeil van seizoensfluctuaties en naburige waterinnames.

Er moet ook worden opgemerkt dat het zandputfilter periodiek moet worden gewassen vanwege het dichtslibben. Zo'n filter is niet te vervangen, dus als hij kapot gaat, zul je een nieuwe put moeten boren. Ondanks de aanwezigheid van een filter is het moeilijk om het watertoevoersysteem van een zandput te beschermen tegen zanddeeltjes, wat de levensduur van de bronpomp aanzienlijk kan verkorten.

Voor het boren van ondiepe putten in los gesteente is avegaarboren het populairst. De vijzel is een buis met spiraalvormige schoepen (Figuur 3).

Figuur 3. Boorvijzel

De vijzel is qua ontwerp vergelijkbaar met een kurkentrekker, waardoor boren plaatsvindt als gevolg van een roterend proces met onderdompeling in de grond en uitgraven van boorgruis op de teruggaande slag (figuur 4).

Vijzelboringen worden uitgevoerd met behulp van installaties op vrachtwagens en auto's. U kunt de grondboor handmatig in de grond schroeven, maar ook met een elektrische aandrijving of een motorboormachine. Handboren stelt u in staat om zelf water op de site te krijgen, maar boren met een elektrische aandrijving, hoewel duur, kan het proces aanzienlijk vergemakkelijken en versnellen.

Boren met een grondboor is alleen mogelijk in zacht gesteente. Als er onderweg rotsen worden aangetroffen, is verder boren onmogelijk. Het is mogelijk om de lengte van de vijzel te vergroten door middel van aandocken met extra vijzels of stangen.

1 – boorput, 2 – avegaar, 3 – stekken.

Figuur 4. Schema van roterend boren met vijzel

Aan het einde van het boren worden de wanden van de put versterkt met een mantelbuis. Het ontwerp van de put voor ondiep zand is een enkele verbuizingsreeks met een geperforeerd filtergedeelte.

Voor het bekleden van waterputten op zand worden twee soorten buizen gebruikt:

• metaal;
• plastic.

De klassieke oplossing voor de behuizing van waterputten zijn zwarte stalen buizen. Met een wanddikte van 4,5 mm behoudt de stalen buis zijn integriteit gedurende 10-30 jaar, is bestand tegen elke beweging van de grond en voegt tegelijkertijd niets toe aan het water behalve roest. De aanwezigheid van roest (ijzer) in het water is echter geen groot probleem, dit kan eenvoudig worden verwijderd met een gewone huishoudfilter. De enige schade die roest kan aanrichten, is schade aan de pomp, op voorwaarde dat deze alleen daarvoor is ontworpen schoon water.

Het belangrijkste nadeel stalen buizen is een hoge kostenpost, daarom is het gebruik van stalen buizen niet altijd geschikt voor boorputten op ondiep zand met een relatief korte levensduur.

Een alternatief voor het omhullen van ondiepe putten zijn kunststof buizen - uPVC, HDPE.

De belangrijkste voordelen van kunststof buizen zijn hun weerstand tegen corrosie en de afwezigheid van toevoegingen aan water, evenals lage prijs, ten opzichte van stalen buizen.

Het nadeel is hun lage sterkte.

In zandputten is het gebruik van een filter verplicht. De filterzone, evenals de productieleiding zelf, kan echter niet worden vervangen, dus in feite de periode het leven hangt af van de levensduur van het filter. De kwaliteit en het ontwerp van het filter spelen ook een beslissende rol in hoeveel water de put zal produceren.

Aanleg van zandputten

Het klassieke putontwerp voor diep en ondiep zand is hetzelfde en is een mantelbuis met een filter. Het filter kan verzonken worden geïnstalleerd (fig. 5) of op de behuizing worden gemaakt (fig. 6).

Figuur 5—Ontwerp van een zandput met spoelfilter. Figuur 6. Conventioneel ontwerp van zandputten.

Het ontwerp van het filter voor een zandput is vrij eenvoudig, dus de kwaliteit van het materiaal waarvan het gemaakt is, is van doorslaggevend belang bij het kiezen van een filter.

Het filter bestaat uit de volgende elementen (Figuur 7):

• geperforeerde basis - 1;
• filterlaagframe - 2;
• directe filterlaag - 3.

Figuur 7. Zandputfilter

Het belangrijkste voordeel van het putontwerp met een geleider en een verzonken filter (figuur 5) is de betrouwbare isolatie van water dat de put binnenkomt van oppervlakteverontreinigingen, wat onmogelijk is met een conventioneel ontwerp met één pijp.

Hoewel dit filter vanwege de technologische complexiteit duurder is, zorgt het voor een betere waterkwaliteit en, belangrijker nog, het kan worden vervangen, wat veel winstgevender is dan het boren van een nieuwe put.

Het grootste nadeel van deze technologie is de moeilijkheid om een ​​betrouwbare pakkingbus te installeren die is ontworpen om te voorkomen dat zand de put binnendringt en om het interval tussen de werk- en filterstrengen te isoleren.

Een beperking voor het installeren van een "verzonken" filter is de aanwezigheid van fijn, slibhoudend zand in de watervoerende laag omdat het onmogelijk is om een ​​grindbedding van het filter te creëren, en dus een lichte afname van het putdebiet door het gebruik van fijne roosters.

Wel in lagen van grofkorrelig zand en kiezels deze technologie mogelijk, ook in de regio Moskou.

Het meest voorkomende ontwerp van zandputten in de regio Moskou wordt weergegeven in figuur 6.

Afhankelijk van het type filterlaag worden drie soorten filters gebruikt:

• frame-stang;
• gaas;
• gecombineerd.

Het meest effectief zijn roestvrijstalen frame-staaffilters, maar dergelijke filters hebben hoge kosten. Voldoende goede operationele kenmerken zijn roestvrijstalen gaasfilters, terwijl ze veel goedkoper zijn dan die met framestangen. Bovendien kan het gaasfilter op PVC-buizen worden geïnstalleerd. Hierdoor is zo'n filter optimaal voor ondiepe zandputten.

Polymeergaasfilters worden ook gebruikt, maar technologisch zijn ze inferieur metalen mazen, omdat ze bestand zijn tegen externe belastingen erger.

Filter met PVD-coating (polyethyleen hoge druk) is een geperforeerde buis waarop een speciaal vezelachtig poreus materiaal is geplaatst.

Deze coating beschermt de put perfect tegen het binnendringen van vaste deeltjes uit de watervoerende laag, inclusief slibachtig zand. Tegelijkertijd kan dit filter door de porositeit van het materiaal een goede doorlaatbaarheid bieden op ondergelopen zand.

PVD spuiten bestaat uit drie lagen:

• ondersteunend - groot gaas;
• werkend - gemiddeld;
• beschermend - fijnmazig.

Het voordeel van dit filter is zijn veelzijdigheid: het werkt even goed in alkalische als zure omgevingen, is milieuvriendelijk en niet giftig, komt niet in het water terecht chemische elementen, beschermd tegen hardheidszouten. Dankzij de vezel-poreuze barrière beschermt het de boorgatpomp perfect tegen mechanische onzuiverheden.

Om de stroomsnelheid van de put te verhogen, de levensduur van het filter te verlengen, het proces van verstopping (slibbing) te verminderen, wordt grind op het filter aangebracht (fig. 8).

Figuur 8. Filtergrindpakket

Grindpacking kan alleen met roterende boringen met spoeling. In sommige gevallen kan grof zand worden gebruikt in plaats van grind. De grindlaag tussen het filter en het watervoerende zand vergroot het filteroppervlak, voorkomt het binnendringen van slibhoudend zand, vermindert het schurende effect van zand op het gaas en verlengt de levensduur van het filter meerdere malen.

Efficiënt is haalbaar met inachtneming van bovenstaande technologie en de inzet van hooggekwalificeerd personeel.

Technologie voor het boren van diepe zandputten

In sommige delen van de regio Moskou bevindt de dichtstbijzijnde watervoerende laag zich op een diepte van meer dan 30 m.

In het district Klinsky in de regio Moskou zijn bijvoorbeeld niet overal ondiep watervoerend zand. Tegelijkertijd geven putten geboord in diep zand (vanaf 40 m) een debiet tot 2 m 3 / uur. Putten voor diep zand worden ook geboord in de regio's Istra, Solnechnogorsk, Dmitrovsky, Pushkin en Sergiev Posad.

In de regio's Yaroslavl en Belgorod worden bijvoorbeeld bijna geen putten geboord naar kalksteen, omdat watervoerende kalksteen diep genoeg ligt, op 150-250 m. Dienovereenkomstig vereisen dergelijke putten een complexer ontwerp, het gebruik van twee of drie verbuizingsreeksen met verschillende diameters, evenals krachtigere apparatuur in het boorgat.

Diepe zandputten hebben een aantal voordelen ten opzichte van ondiepe en artesische putten:

• het debiet van putten voor diep zand is hoger dan voor ondiep zand (1,5 - 2,5 m 3 / h);
• waterkwaliteit is beter (stabiel) dan in ondiepe putten;
• boortijd en -kosten zijn lager dan voor artesisch;
• in tegenstelling tot het boren van diepe artesische putten is er geen vergunning voor de ondergrond vereist.

De problemen bij het gebruik van een zandputfilter blijven echter hetzelfde als bij ondiepe zandputten.

De meest optimale methode om een ​​put in diep zand te laten zinken, is roterend boren.

Roterend boren wordt uitgevoerd met behulp van een frameboortoren, waarop hijsapparatuur is gemonteerd, die het mogelijk maakt om de boorkolom omhoog en omlaag te brengen. De roterende boorinstallatie kan worden gemaakt op basis van een auto (Figuur 9).

Figuur 9. Roterend booreiland

Bij de roterende boormethode wordt het gesteente vernietigd door een roterende beitel, waarop een axiale belasting wordt uitgeoefend door de rotor door middel van een boorkolom, die bestaat uit boorpijpen die met elkaar zijn verbonden door koppelingen. De bovenas van de kolom hangt aan het loopsysteem door middel van een wartel, die zorgt voor een vrije rotatie van de last. Dit systeem zorgt voor de toevoer van boorvloeistof via boorpijpen naar de bit. Hierdoor komen er samen met de boorvloeistof boorgruis (stekken) naar de oppervlakte.

Het schema van roterend boren wordt getoond in figuur 10.

Figuur 10. Schema van roterend boren.
1 - bit, 2 - boorstreng, 3 - boorpijp, 4 - booreilandvloer, 5 - rotor, 6 - lier, 7 - kelly, 8 - wartel, 9 - haak, 10 - loopblok, 11 - kraanblok.

Goed boortechnologie voor kalksteen

Binnen de regio Moskou komen waterhoudende kalksteen extreem ongelijkmatig voor, van 20 m in het zuiden tot 200 m in het noorden, maar de meest voorkomende verspreiding van de artesische horizon ligt op een diepte van meer dan 100 m.

Vanwege de grote diepte van artesische wateren en dienovereenkomstig hoge reservoirdruk, kan een waterput op kalksteen onder druk staan, soms zelfstromend.

Voordelen van een geboorde put:

• de mogelijkheid om overal te boren;
• stabiele waterkwaliteit;
• lange levensduur;
• hoge performantie.

Nadelen van een geboorde put:

• technologische complexiteit van boren;
• hoge boorkosten;
• hoge mineralisatie van water is mogelijk;
• rechtspersonen hebben een vergunning nodig om ondergrond te gebruiken.

Vanwege de alomtegenwoordigheid van met water verzadigde kalksteen, evenals het hoge debiet van artesische putten, is een dergelijke put optimale oplossing voor monumentale panden, woningbouwverenigingen, maar ook voor industriële doeleinden.

Het boren van geboorde putten is een nogal gecompliceerd proces, vanwege de diepte en hardheid van de rotsen. Afhankelijk van de geologische omstandigheden in verschillende delen van de regio Moskou, doen zich tijdens het boorproces bepaalde problemen voor.

In de regio Volokolamsk kunnen moeilijkheden worden veroorzaakt door granietafzettingen in de buurt van Sychevo en Cheredovo. Hoewel in een aantal nederzettingen watervoerende kalkstenen zijn niet diep, van 30 tot 50 meter. Ook liggen watervoerende kalkstenen niet diep in de buurt van het kanaal van de rivier de Moskou in het Voskresenskaya-district. In het Kashirsky-district komen de eerste kalkstenen voor op een diepte van ongeveer 40 m, maar ze hebben niet voldoende waterverlies en bemoeilijken alleen het verdere boren naar met water verzadigde carbonaatrotsen op een diepte van 70-140 m. Bovendien, In de sectie worden onstabiele rotsen aangetroffen, wat leidt tot een toename van het verbruik van boorvloeistof. Moet kiezen mantel buizen s grotere diameter om deze rotsen te bedekken. In de districten Lotoshinsky, Ruzsky en Odintsovsky wordt het boren bemoeilijkt door rotsblokken die vastzitten in de rotsen. In het gedeelte van de rotsen van de Tsjechov-regio zijn er afbrokkelende kalksteenrotsen die een betrouwbare metalen behuizing vereisen.

De optimale oplossing voor het boren van artesische putten is roterend boren. Vanwege het gelijktijdige effect van axiale belasting en koppel op het gereedschap voor het snijden van rotsen, worden de boorprestaties aanzienlijk verhoogd.

Hydropercussieboren is geschikt voor rotsen van de V-XII-categorie. De hydraulische hamer wordt tussen kernset en boorpijpen geplaatst. Door middel van boorpijpen wordt boorvloeistof en rotatie aan de boor toegevoerd. De spoelvloeistof verwijdert spanen uit de bodem van het boorgat, koelt de boorkop af en drijft ook de slagmachine aan. Met een toename van het verbruik van boorvloeistof neemt de energie van een enkele inslag toe, wat leidt tot een toename van de intensiteit van steenvernietiging.

In relatief zacht gesteente verhoogt een toename van de axiale belastingssnelheid de boorsnelheid, en in hard abrasief gesteente neemt de slijtage van het steensnijgereedschap toe met een toename van de axiale belasting.

Bij hard gesteente is het raadzaam om een ​​pneumatische hamer te gebruiken. Pneumatisch percussieboren is een soort percussie-roterend, met behulp van een dompelboorhamer - een door energie aangedreven pneumatische hamer. samengeperste lucht. De zuiger-spits van de luchthamer veroorzaakt translatie en heen en weer gaande bewegingen langs de schacht, die deel uitmaakt van het bit, die samen met de luchthamer roteert. Het onderste gat wordt vrijgemaakt van boorgruis door de put te blazen. Naarmate de put dieper wordt, groeit de boorkolom.

Het schema van pneumatisch slagboren wordt weergegeven in figuur 11.

Figuur 11. Schema van pneumatisch slagboren
1 - bit, 2 - pneumatische hamer, 3 - boorgereedschap, 4 - rotator met elektromotor, 5 - toevoermechanisme, 6 - persluchttoevoerslang, 7 - compressor, 8 - bedieningspaneel.

Putconstructie voor kalksteen

Het ontwerp van een put voor kalksteen kan uit vier typen bestaan:

• klassiek - omvat een mantelbuis die watervoerende kalksteen bereikt, en vervolgens een open gat met een kleinere diameter (geschikt voor harde kalksteen);
• met dubbele mantel - bestaat uit mantelbuizen met twee diameters: een grotere in het bovenste deel van de watervoerende laag en een kleinere in de watervoerende laag (Figuur 12);
• met een geleider - gebruikt wanneer het nodig is om quaternaire afzettingen af ​​​​te snijden met een mantelbuis met een grotere diameter;
• telescopisch - het ontwerp bestaat uit drie of meer verbuizingsreeksen met verschillende diameters, waarbij elke volgende snaar met een kleinere diameter dan de vorige wordt gebruikt in gebieden met complexe geologie om onstabiele en watervoerende rotsen af ​​te snijden.

Afhankelijk van het geologische deel van het boorgebied heeft de diepte van de watervoerende laag, een of ander putontwerp of een combinatie van meerdere ontwerpen de voorkeur.

Laten we een paar voorbeelden bekijken.

Voorbeeld 1: Klassiek tweepijpsontwerp met kunststof.

Afbeelding 12—Ontwerp met dubbele behuizing

De boortechnologie kan als volgt worden beschreven:

• Nadat we door de vegetatielaag hebben geboord, de dikte van zand met insluitsels van grind, de dikte van klei, bereiken we kalksteen (zie afb. nr. 12). Aan de hand van de aard van het boren, penetratiegraad, visuele controle van geboord gesteente, opgetild (uitgespoeld met boorvloeistof) naar de oppervlakte, bepalen we de lithologische doorsnede.
• We boren een beetje kalksteen, heffen het gereedschap op.
• We maken een omhulsel van een metalen buis op een kalkstenen dak.
• We verwisselen het bit, wassen de boorput uit de boorspoeling. Het is noodzakelijk schoon water te gebruiken om verder te boren (zonder bentoniet).
• We blijven boren door de kalksteen in de metalen buis.
• Nadat we een laag droge kalksteen zijn gepasseerd, komen we bij een gespleten, watervoerende kalksteen. Scheuren in kalksteen kunnen worden geïdentificeerd door de absorptie (dip) van circulerend water in de geopende scheur. Het boorgereedschap kan ook 10-15 cm vallen.
• Breng het boorgereedschap omhoog, vervang het bit door een kleinere diameter.
• We gaan door met boren, openen de gebroken kalksteen, controleren het proces zorgvuldig om de aanwezigheid van mergel-, klei-, zandlagen in de kalksteen te bepalen, indien aanwezig.
• Nadat 5,10 of 20 meter watervoerende kalksteen is geopend, wordt een plastic buis geplant. De diepte van de kalksteenblootstelling wordt bepaald door de boorvoorman door middel van indirecte tekens, afhankelijk van de dikte, dikte, watervoerende laag, de vereiste hoeveelheid water en lithologische kenmerken.

Omdat er geen klei- en zandlagen in kalksteen zijn, is kalksteen moeilijk te boren, niet vernietigd, we planten een plastic buis naar watervoerende kalksteen, openen de scheuren met een open schacht.

Voorbeeld 2: Eenpijpsconstructie met complicaties.

Afbeelding 13—Ontwerp met één pijp

Het proces van boren naar kalksteen wordt beschreven in voorbeeld nr. 1. Bij het boren in kalksteen en het aanleggen van een waterinlaat zijn er verschillen. Laten we ze eens bekijken.

Als we klei en zand niet in kalksteen stoppen en de constructie monteren zoals in het eerste voorbeeld, krijgen we modderig water met zand.

Het kan constant gaan of optreden na een onderbreking (gebrek aan wateranalyse van de put).

Een boorvoorman die het boorproces niet nauwlettend in de gaten houdt, merkt mogelijk een laag klei en zand niet op en monteert de constructie zoals in voorbeeld nr. 1. Nadat hij experimenteel pompen heeft voltooid en troebelheid en zand heeft gevonden, zal hij gedwongen worden het plastic te ontmantelen en een metalen buis met een kleinere diameter te installeren om de zandlaag te bedekken. Zorg ervoor dat u de overgang tussen de leidingen afdicht met een pakker om de mogelijkheid van binnendringen uit te sluiten modderig water met zand langs de overgang tussen de leidingen.

Figuur 14—Ontwerp van putten met complicaties tijdens het boren.

Kleilaag kan worden afgedekt plastic buis, is het problematisch om een ​​laag zand met een kunststof leiding af te dichten. Daarom wordt een metalen buis met een kleinere diameter gebruikt. Als de initiële buis Ø133 mm is, wordt er binnenin een buis van Ø114 mm geïnstalleerd. Een HDPE-leiding van 94 of 90 mm past in een leiding van Ø114 mm, een boorgatpomp van 3 inch (76 mm) kan in een leiding van 94 mm worden geïnstalleerd. In HDPE Ø90mm - een pomp met normale drukkarakteristieken kan niet meer worden geïnstalleerd.

Figuur 15. Ontwerp telescoop.

Wanneer het waterpeil wordt gevormd boven de overgang 133-114 (niet minder dan 15-20 meter, voor de mogelijkheid om een ​​​​pomp boven de overgang te installeren), kunt u een structuur monteren met kunststof - 90 (94) HDPE binnen 114 metaal en 117 binnenkant 133 (zie afbeelding nr. 14).

Laten we eens kijken naar de technologie voor het boren van putten, rekening houdend met de aanwezigheid van onstabiele rotsen in de sectie. De hieronder beschouwde situatie is typerend voor diepe putten (150–200 m), secties met rotsblokken en putten met tussenliggende watervoerende lagen. Voor intervalversterking van de lagen wordt het "telescoop" -ontwerp gebruikt (figuur nr. 15).

De klant had de opdracht gekregen - een put in kalksteen te boren en structuur 133/117 te monteren.

De volgorde van werken is als volgt:

1. We beginnen met het boren van een put voor een 133 metalen buis met een bit van 146 of 155 (161) mm. Maar voordat we de kalksteen bereiken, ontmoeten we rotsblokken in het gedeelte samen met watervoerend zand.
2. Bij het boren onder de rotsblokken begint het gereedschap te kleven - stenen vallen op de geleider met het bit en vullen deze, voorkomen verder boren, blokkeren het en zorgen ervoor dat het gereedschap niet uit de boorput kan worden getild.
3. Wanneer hij probeert de installatie van de geleider met de klant te coördineren, geeft hij geen toestemming om de kosten van de put te verhogen en is hij klaar voor het resultaat zonder plastic. We besluiten onstabiele rotsen te isoleren door een buis met een diameter van 133 mm in het geboorde gat te plaatsen.
4. We blijven verder boren in de buis met een bit van 124 mm.
5. Nadat we de kalksteen hebben bereikt, installeren we een metalen buis van 114 mm. De overgang tussen de leidingen dichten we af met een packer om te voorkomen dat er vuil en water in de spleet tussen de leidingen komt.
6. We wassen de boorput van de boorvloeistof. We verkennen een verdere snede in kalksteen met een beitel van 76 mm in helder water.
7. Bij het openen van kalksteen vinden we er kleilagen in, bovenste deel watervoerende kalksteen wordt vernietigd.
8. We nemen beslissingen om de lagen klei doof te isoleren metalen pijpØ89 mm, en de vernietigde kalksteen moet worden voorzien van een geperforeerde buis.
9. Om dit te doen, boren we de blootgestelde kalksteen met een beitel van 98 mm - tot sterke kalksteen. Breng de boorkolom en de 89 buizen omhoog.
10. In sterke kalksteen laten we het waterinlaatgedeelte met een open schacht Ø76 mm.

In een dergelijke situatie is het niet mogelijk om een ​​constructie met kunststof te monteren. Omdat het water is gevormd ter hoogte van 114 buizen, bevindt zich daaronder metaal Ø89 mm. In de 89-buis, waarin een pomp kan worden geïnstalleerd, past geen HDPE-leiding. De klant wordt geconfronteerd met het feit dat het geplande ontwerp 133/117 niet kon worden uitgevoerd. De kosten van de put worden opnieuw berekend. De levensduur van de resulterende put zal aanzienlijk korter zijn dan de geplande 40-50 jaar.

Daarom raden we aan een startleiding van Ø159 mm te gebruiken of een geleider te gebruiken in gebieden met moeilijke geologie. Dit is effectiever en duurzamer, stelt u in staat om voor bijna elke complicatie een structuur met een plastic voering in de buis te monteren - zie afbeelding nr. 16.

Figuur #16. Aanleg van een put met een geleider.

Wanneer u contact opneemt met een boorbedrijf, is het noodzakelijk om de taak duidelijk in te stellen voor het debiet van de put, de diameter van de geplande pomp en het vermogen ervan.

Specialisten beginnen het ontwerp van de put te plannen vanaf het filter en de nabije filterzone, afhankelijk van het lithologische gedeelte en de dikte van de watervoerende laag. Dat wil zeggen, ze beginnen de structuur van onder naar boven te plannen, en niet andersom.

Als we het hebben over de begindiameters en gemiddelde parameters van een put met goede geologie, dan kunnen we grofweg de volgende waarden noemen:

• Pijp Ø133 mm - zorgt voor een debiet van maximaal 3 m 3 / h, geschikt om een ​​of twee huisjes van water te voorzien;
• Buis Ø 159 mm - zorgt voor een debiet tot 8 m 3 / h, een optie voor groot huis bij bijgebouwen of voor meerdere huishoudens;
• Buis Ø 219 mm - levert een debiet van maximaal 15-40 m 3 / h, dergelijke putten zijn industrieel en kunnen water leveren aan een industriële faciliteit of een klein dorp.

Voor degenen die deze kwestie nader willen bestuderen, raden we aan aanvullende literatuur te gebruiken - Bashkatov D.N., Rogovoy V.L., BOREN VAN PUTTEN VOOR WATER. We raden dit boek aan als bureaubladgids voor beginnende boormachines. Helaas is het geschreven in 1976 en houdt het geen rekening met sommige moderne materialen en technologie.

Conclusies: het proces van het boren van een put is een complex technologisch proces. Het boren zal succesvol zijn en de put zal tientallen jaren operationeel blijven, op voorwaarde dat:

1. Beschikken door de boororganisatie over uitgebreide informatie over de geologische kenmerken van het gebied waar de werkzaamheden zullen worden uitgevoerd. Ervaring vereist op dit gebied.
2. Beschikbaarheid van professionele boormachines in het personeel, in staat tot verantwoordelijke, nauwgezette houding ten opzichte van het boorproces en de constructie juiste ontwerp putten.
3. Integriteit en verantwoordelijkheid van de organisatie. Tegenwoordig verliezen velen deze belangrijke zaken bij het nastreven van maximale winst menselijke kwaliteiten, met iets komen verschillende schema's klanten bedriegen.
4. Integriteit en verantwoordelijkheid van de boorploeg. De wens om snel geld in te zamelen leidt vaak tot misleiding van zowel de werkgever als de klant. Verkoop aan de zijkant van gedemonteerde leidingen in de put, boorgereedschap. Samenzwering met de klant over de diepte van de put (laten we 30 schrijven en 50, 20 meter doormidden maken ...), waardoor de klant de garantie wordt ontnomen.
5. De organisatie moet eigenaar zijn van het materiaal en de technische basis. Repareer apparatuur, vervaardig onderdelen voor putten die aan uw behoeften voldoen (maak een overgang, maak een packer, knip een draad door), sla op essentieel hulpmiddel en uitrusting. Zorg voor gekwalificeerd personeel dat in staat is om de werking van de basis te waarborgen en de continue workflow van boor- en installatieteams te waarborgen.

De combinatie van al deze criteria is de sleutel tot het bouwen van een put volgens technologie en het verkrijgen ervan betrouwbaar goed op uw site. Het bedrijf Waterhulp voldoet aan deze criteria.

Ontwerp van putten voor olie en gas worden ontwikkeld en verfijnd in overeenstemming met de specifieke geologische omstandigheden van het boren in een bepaald gebied. Het moet zorgen voor de vervulling van de taak, d.w.z. het bereiken van de ontwerpdiepte, het openen van de olie- en gasafzetting en het uitvoeren van de volledige reeks studies en werkzaamheden in de put, inclusief het gebruik ervan in het veldontwikkelingssysteem.

Het ontwerp van een put hangt af van de complexiteit van de geologische sectie, de boormethode, het doel van de put, de methode om de productieve horizon te openen en andere factoren.

De initiële gegevens voor het ontwerp van het putontwerp omvatten de volgende informatie:

doel en diepte van de put;

ontwerphorizon en kenmerken van het reservoirgesteente;

geologisch gedeelte ter plaatse van de put met de toewijzing van zones mogelijke complicaties en indicatie van formatiedrukken en hydraulische breekdrukken met tussenpozen;

diameter van de productiestring of de uiteindelijke diameter van de put, indien de werking van de productiestring niet is voorzien.

Ontwerp bestelling putontwerpen voor olie en gas volgende.

Geselecteerd bodem gat ontwerp . Het ontwerp van de put in het reservoirinterval moet voorzien beste voorwaarden olie en gas stromen de put in en het meest efficiënte gebruik van de reservoirenergie van de olie- en gasafzetting.

De nodige aantal omhullende snaren en diepten van hun afdaling. Hiertoe wordt een grafiek uitgezet van de verandering in de coëfficiënt van anomalie van reservoirdrukken k, en de absorptiedrukindex kabl.

De keuze is gemotiveerd diameter van de productiestring en de diameters van casingstrings en bits zijn op elkaar afgestemd. Diameters worden berekend van onder naar boven.

Er zijn cementeringsintervallen geselecteerd. Van de verbuizingsschoen tot aan de putkop worden gecementeerd: geleiders in alle putten; intermediaire en productiestrings in exploratie, prospectie, parametrische, referentie- en gasputten; tussenkolommen in oliebronnen diepte meer dan 3000 m; in een sectie met een lengte van ten minste 500 m vanaf de schoen van de tussenliggende kolom in oliebronnen tot 3004) m diep (op voorwaarde dat alle doorlatende en onstabiele rotsen bedekt zijn met cementslurry).

Het interval voor het cementeren van productiestrengen in oliebronnen kan worden beperkt tot het gedeelte van de schoen tot het gedeelte dat zich ten minste 100 m boven het onderste uiteinde van de voorgaande tussenliggende streng bevindt.

Alle verbuizingsstrengen in putten die in watergebieden zijn aangelegd, zijn over de gehele lengte gecementeerd.

Stadia van het ontwerpen van een hydraulisch programma voor het doorspoelen van een put met boorvloeistoffen.

Het hydraulische programma wordt opgevat als een reeks instelbare parameters van het putspoelingsproces. Het bereik van instelbare parameters is als volgt: indicatoren van boorvloeistofeigenschappen, stroomsnelheid van boorpompen, diameter en aantal mondstukken van jetbits.

Bij het opstellen van een hydraulisch programma wordt ervan uitgegaan:

Elimineer vloeistofshows van de vorming en het verlies van boorspoeling;

Om erosie van de putwanden en mechanische verspreiding van het getransporteerde gruis te voorkomen om productie van boorvloeistof uit te sluiten;

Zorgen voor het verwijderen van geboorde rots uit de ringvormige ruimte van de put;

Voorwaarden scheppen voor maximaal gebruik van het straaleffect;

Gebruik rationeel de hydraulische kracht van de pompeenheid;

Uitsluiten Spoedgevallen tijdens stilstanden, circulatie en opstarten van boorpompen.

Aan de vermelde vereisten voor het hydraulische programma wordt voldaan onder de voorwaarde van formalisering en oplossing van een multifactorieel optimalisatieprobleem. De bekende schema's voor het ontwerpen van het spoelproces van boorputten zijn gebaseerd op de berekeningen van hydraulische weerstand in het systeem volgens de gegeven pompstroom en indicatoren van de eigenschappen van boorvloeistoffen.

Soortgelijke hydraulische berekeningen worden uitgevoerd volgens het volgende schema. Eerst wordt op basis van empirische aanbevelingen de snelheid van het boorfluïdum in de annulus ingesteld en wordt de vereiste stroming van modderpompen berekend. Volgens de paspoortkenmerken van modderpompen wordt de diameter van de bussen gekozen die de vereiste stroom kan leveren. Vervolgens worden volgens de juiste formules hydraulische verliezen in het systeem bepaald zonder rekening te houden met drukverliezen in de bit. Het mondstukgebied van jetbits wordt geselecteerd op basis van het verschil tussen de maximale paspoortafvoerdruk (overeenkomend met de geselecteerde bussen) en het berekende drukverlies als gevolg van hydraulische weerstand.

Principes voor het kiezen van een boormethode: de belangrijkste selectiecriteria, rekening houdend met de diepte van de put, de temperatuur in de boorput, de complexiteit van het boren, het ontwerpprofiel en andere factoren.

De keuze van een boormethode, de ontwikkeling van efficiëntere methoden voor steenvernietiging op de bodem van een put en de oplossing van veel problemen met betrekking tot de constructie van een put zijn onmogelijk zonder de eigenschappen van de rotsen zelf, de omstandigheden van hun voorkomen en de invloed van deze omstandigheden op de eigenschappen van de rotsen.

De keuze van de boormethode hangt af van de structuur van het reservoir, de eigenschappen van het reservoir, de samenstelling van de vloeistoffen en/of gassen die het bevat, het aantal productieve tussenlagen en de formatiedrukanomaliecoëfficiënten.

De keuze van een boormethode is gebaseerd op een vergelijkende beoordeling van de effectiviteit ervan, die wordt bepaald door vele factoren, die elk, afhankelijk van de geologische en methodologische vereisten (GMT), het doel en de omstandigheden van het boren, cruciaal kunnen zijn.

De keuze van de boormethode voor putten wordt ook beïnvloed door speciaal doel boren werkt.

Bij het kiezen van een boormethode moet men zich laten leiden door het doel van de put, de hydrogeologische kenmerken van de watervoerende laag en de diepte ervan, en de hoeveelheid werk om het reservoir te ontwikkelen.

Combinatie van BHA-parameters.

Bij het kiezen van een boormethode moet er naast technische en economische factoren rekening mee worden gehouden dat, in vergelijking met de BHA, roterende BHA's op basis van een boorgatmotor veel technologisch geavanceerder en betrouwbaarder in gebruik zijn, stabieler op de ontwerp traject.

Afhankelijkheid van de afbuigkracht op het bit op de kromming van het gat voor een stabiliserende BHA met twee centreerinrichtingen.

Bij het kiezen van een boormethode moet er naast technische en economische factoren rekening mee worden gehouden dat, vergeleken met een BHA op basis van een boorgatmotor, roterende BHA's veel technologisch geavanceerder en betrouwbaarder in gebruik zijn, stabieler in het ontwerp traject.

Om de keuze van de boormethode in post-zoutafzettingen te onderbouwen en de bovenstaande conclusie over de rationele boormethode te bevestigen, werden de technische indicatoren van turbine- en roterend boren van putten geanalyseerd.

In het geval van het kiezen van een boormethode met hydraulische motoren in het boorgat, moet na berekening van het axiale gewicht op de boor het type motor in het boorgat worden geselecteerd. Deze keuze wordt gemaakt rekening houdend met het specifieke koppel op de beitelrotatie, axiale belasting op de beitel en modderdichtheid. Er wordt rekening gehouden met de technische kenmerken van de geselecteerde boorgatmotor bij het ontwerpen van de bit-RPM en het hydraulische putreinigingsprogramma.

Vraag over keuze van de boormethode moet worden besloten op basis van een haalbaarheidsstudie. De belangrijkste indicator voor het kiezen van een boormethode is winstgevendheid - de kosten van 1 m penetratie. [ 1 ]

Alvorens verder te gaan keuze van de boormethode voor het uitdiepen van het gat met behulp van gasvormige middelen, moet er rekening mee worden gehouden dat hun fysische en mechanische eigenschappen vrij bepaalde beperkingen met zich meebrengen, aangezien sommige soorten gasvormige middelen niet toepasbaar zijn voor een aantal boormethoden. Op afb. 46 toont mogelijke combinaties van verschillende soorten gasvormige middelen met moderne boortechnieken. Zoals te zien is in het diagram, zijn de meest veelzijdige in termen van het gebruik van gasvormige middelen de boormethoden met een rotor en een elektrische boor, des te minder universeel is de turbinemethode, die alleen wordt gebruikt bij gebruik van beluchte vloeistoffen. [ 2 ]

De vermogen-gewichtsverhouding van de PBU heeft minder invloed op keuze van boormethodes en hun variëteiten dan de vermogen-gewichtsverhouding van een boorplatform op het land, aangezien de MODU, naast de boorapparatuur zelf, is uitgerust met hulpapparatuur die nodig is voor de werking en het vasthouden op het boorpunt. In de praktijk werken boor- en hulpapparatuur afwisselend. De minimaal vereiste vermogen-gewichtsverhouding van de MODU wordt bepaald door het energieverbruik van de hulpapparatuur, wat meer is dan nodig is voor de booraandrijving. [ 3 ]

Achtste, sectie technisch project toegewijd keuze van de boormethode, standaardafmetingen van boorgatmotoren en boorlengtes, ontwikkeling van boormodi. [ 4 ]

Met andere woorden, de keuze voor het ene of het andere putprofiel is in grote mate bepalend keuze van de boormethode5 ]

De transporteerbaarheid van de MODU is niet afhankelijk van het metaalverbruik en de vermogen-gewichtsverhouding van de apparatuur en heeft geen invloed op keuze van de boormethode, aangezien het wordt gesleept zonder de uitrusting te demonteren. [ 6 ]

Met andere woorden, de keuze voor het ene of andere type putprofiel is in grote mate bepalend keuze van de boormethode, bittype, hydraulisch boorprogramma, boormodusparameters en vice versa. [ 7 ]

De rolparameters van de drijvende basis moeten al in de beginfase van het rompontwerp door berekening worden bepaald, aangezien het werkbereik van zeegolven hiervan afhangt, waarin normaal en veilig gebruik mogelijk is, evenals keuze van de boormethode, systemen en apparaten om de impact van pitchen op de workflow te verminderen. Rolreductie kan worden bereikt door rationele selectie van rompafmetingen, hun onderlinge opstelling en het gebruik van passieve en actieve anti-rolmiddelen. [ 8 ]

De meest gebruikelijke methode van exploratie en exploitatie van grondwater blijft het boren van putten en putten. Keuze van boormethode bepalen: de mate van hydrogeologische kennis van het gebied, het doel van het werk, de vereiste betrouwbaarheid van de verkregen geologische en hydrogeologische informatie, de technische en economische indicatoren van de boormethode in kwestie, de kosten van 1 m3 geproduceerd water, de leven van de put. De keuze van de boortechnologie voor putten wordt beïnvloed door de temperatuur van het grondwater, de mate van mineralisatie en agressiviteit ten opzichte van beton (cement) en ijzer. [ 9 ]

Bij het boren van ultradiepe putten is het voorkomen van kromming van de boorput erg belangrijk vanwege de negatieve gevolgen van kromming van de put wanneer deze wordt verdiept. Daarom, wanneer methoden kiezen voor het boren van ultradiepe putten, en vooral hun bovenste intervallen, moet aandacht worden besteed aan het handhaven van de verticaliteit en rechtheid van de boorput. [ 10 ]

De kwestie van het kiezen van een boormethode moet worden beslist op basis van een haalbaarheidsstudie. De belangrijkste indicator voor keuze van de boormethode is winstgevendheid - de kosten van 1 m penetratie. [ 11 ]

De snelheid van roterend boren met modderspoeling is dus 3-5 keer hoger dan de snelheid van slagboren. Daarom de doorslaggevende factor keuze van de boormethode moet een economische analyse zijn. [ 12 ]

Technische en economische efficiëntie van het project voor de bouw van olie- en gasputten hangt grotendeels af van de geldigheid van het proces van verdiepen en spoelen. Het ontwerpen van de technologie van deze processen omvat keuze van de boormethode, type steenzaaggereedschap en boormodi, ontwerp van de boorkolom en de bodemlay-out, hydraulisch verdiepingsprogramma en indicatoren van boorvloeistofeigenschappen, soorten boorvloeistoffen en benodigde hoeveelheden chemische reagentia en materialen om hun eigenschappen te behouden. De goedkeuring van ontwerpbeslissingen bepaalt de keuze van het type boorinstallatie, die bovendien afhangt van het ontwerp van de verbuizingsreeksen en de geografische omstandigheden van het boren. [ 13 ]

De toepassing van de resultaten van het oplossen van het probleem creëert een ruime mogelijkheid om een ​​diepgaande, uitgebreide analyse uit te voeren van de ontwikkeling van bits in een groot aantal objecten met een grote verscheidenheid aan booromstandigheden. Tegelijkertijd is het ook mogelijk om aanbevelingen voor te bereiden keuze van boormethodes, boorgatmotoren, boorpompen en boorvloeistof. [ 14 ]

In de praktijk van het bouwen van putten voor water zijn de volgende boormethoden wijdverspreid geworden: roterend met directe spoeling, roterend met omgekeerde spoeling, roterend met luchtspoeling en schokkabel. De voorwaarden voor het gebruik van verschillende boormethoden worden bepaald door de feitelijke technische en technologische kenmerken van boorplatforms, evenals de kwaliteit van de bouwwerkzaamheden. Opgemerkt moet worden dat wanneer keuze van de boormethode op water moet niet alleen rekening worden gehouden met de snelheid van het boren van putten en de maakbaarheid van de methode, maar ook met het verstrekken van dergelijke parameters van de opening van de watervoerende laag, waarin de vervorming van rotsen in de bodem van het gat wordt waargenomen minimaal en de doorlaatbaarheid ervan neemt niet af in vergelijking met die van het reservoir. [ 1 ]

Het is veel moeilijker om een ​​boormethode te kiezen voor het verdiepen van een verticale boorput. Als een verticaal gat kan worden verwacht bij het boren van een interval dat is gekozen op basis van de praktijk van het boren met boorvloeistoffen, dan worden in de regel luchthamers met het juiste type bit gebruikt. Als er geen kromming wordt waargenomen, dan keuze van de boormethode wordt als volgt uitgevoerd. Voor zacht gesteente (zachte leisteen, gips, krijt, anhydriet, zout en zachte kalksteen) is het raadzaam om elektrische boormachines te gebruiken met boorsnelheden tot 325 tpm. Naarmate de hardheid van gesteente toeneemt, worden de boormethoden in de volgende volgorde gerangschikt: verplaatsingsmotor, roterend boren en roterend slagboren. [ 2 ]

Vanuit het oogpunt van het verhogen van de snelheid en het verlagen van de kosten van het bouwen van putten met PDR, is de methode van boren met kernhydrotransport interessant. Deze methode, met uitsluiting van de bovenstaande beperkingen van de toepassing, kan worden gebruikt bij de verkenning van placers met PBU in de prospectie- en prospectie- en beoordelingsfasen van geologische verkenning. De kosten van boorapparatuur, ongeacht de boormethoden, bedragen niet meer dan 10% van de totale kosten van de PBU. Daarom heeft een verandering in de kosten van alleen boorapparatuur geen significante invloed op de fabricage- en onderhoudskosten van de MODU en op keuze van de boormethode. Een verhoging van de kosten van een boorplatform is alleen gerechtvaardigd als het de werkomstandigheden verbetert, de boorveiligheid en -snelheid verhoogt, het aantal downtime als gevolg van weersomstandigheden vermindert en het boorseizoen verlengt. [ 3 ]

Selectie van het type bit en boormodus: selectiecriteria, methoden voor het verkrijgen van informatie en de verwerking ervan om optimale modi vast te stellen, de waarde van parameters te regelen .

De keuze van het bit wordt gemaakt op basis van kennis van de rotsen (g/p) waaruit dit interval bestaat, d.w.z. volgens de categorie van hardheid en volgens de categorie van abrasiviteit g / p.

Tijdens het boren van een verkennings- en soms een productieput worden periodiek rotsen geselecteerd in de vorm van intacte pijlers (kernen) voor het samenstellen van een stratigrafische sectie, het bestuderen van de lithologische kenmerken van de gepasseerde rotsen, het identificeren van het gehalte aan olie en gas in de poriën van de rotsen, enz.

Om de kern naar de oppervlakte te halen, worden boorkronen gebruikt (fig. 2.7). Zo'n bit bestaat uit een boorkop 1 en een kernset die met een schroefdraad aan het lichaam van de boorkop is bevestigd.

Rijst. 2.7. Schema van het boorapparaat: 1 - boorkop; 2 - kern; 3 - bodemdrager; 4 - lichaam van de kernset; 5 - kogelkraan

Afhankelijk van de eigenschappen van het gesteente waarin met kernmonsterneming wordt geboord, worden kegel-, diamant- en hardmetalen boorkoppen gebruikt.

Boormodus - een combinatie van dergelijke parameters die de prestaties van het bit aanzienlijk beïnvloeden, die de boormachine vanaf zijn console kan wijzigen.

Pd [kN] – gewicht op de bit, n [rpm] – bitrotatiefrequentie, Q [l/s] – stroomsnelheid (toevoer) van ind. goed, H [m] - penetratie per bit, Vm [m / h] - mech. penetratiegraad, Vav=H/tB – gemiddeld,

Vm(t)=dh/dtB – ogenblikkelijk, Vr [m/h] – route boorsnelheid, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m] – operationele kosten per 1 m penetratie, C= ( Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – kosten van de bit; Cch - de kosten van 1 uur werkoefening. rev.

Stadia van het vinden van de optimale modus - in de ontwerpfase - operationele optimalisatie van de boormodus - aanpassing van de ontwerpmodus, rekening houdend met de tijdens het boorproces verkregen informatie.

In het ontwerpproces gebruiken we inf. verkregen door het boren van putten. in deze

regio, analoog. cond., gegevens op goelog. sectie putten., aanbevelingen van de fabrikant boor. instr., werkkarakteristieken van boorgatmotoren.

2 manieren om een ​​stukje onderaan te selecteren: grafisch en analytisch.

De frezen in de boorkop zijn zo gemonteerd dat het gesteente in het midden van de bodem van de put tijdens het boren niet instort. Dit schept voorwaarden voor de vorming van kern 2. Er zijn vier-, zes- en nog eens acht-kegelboorkoppen die zijn ontworpen voor boren met kernboren in verschillende rotsen. De plaatsing van steenhouwelementen in diamant- en hardgelegeerde boorkoppen maakt het ook mogelijk om alleen steen langs de omtrek van het onderste gat te vernietigen.

Wanneer de put wordt verdiept, komt de gevormde rotskolom in de kernset, die bestaat uit een lichaam 4 en een kernvat (gronddrager) 3. Het lichaam van de kernset dient om de boorkop te verbinden met de boorkolom, plaats de gronddrager en deze beschermen tegen mechanische beschadiging, alsmede om de spoelvloeistof tussen hem en de gronddrager door te laten gaan. De gruntonoska is ontworpen om de kern op te nemen, te bewaren tijdens het boren en bij het optillen naar de oppervlakte. Om deze functies uit te voeren, zijn kernbrekers en kernhouders geïnstalleerd in het onderste deel van de gronddrager en aan de bovenkant - een kogelkraan 5, die de vloeistof doorlaat die uit de gronddrager wordt verplaatst wanneer deze wordt gevuld met een kern.

Volgens de wijze van inbouw van de gronddrager in het lichaam van de kernset en in de boorkop zijn er boorkronen met een uitneembare en niet uitneembare gronddrager.

Met kernvaten met een verwijderbare bagger kunt u het baggerschip met een kern hijsen zonder de boorkolom op te tillen. Hiertoe wordt een vanger aan een touw in de boorkolom neergelaten, met behulp waarvan een gronddrager uit de kernset wordt verwijderd en naar de oppervlakte wordt gebracht. Vervolgens wordt met dezelfde vanger een lege gronddrager neergelaten en in het lichaam van de kernset geplaatst en gaat het boren met kernen verder.

Boorkronen met een verwijderbare gronddrager worden gebruikt bij turbineboringen en met een vaste - bij roterend boren.

Hoofddiagram van het testen van een productieve horizon met behulp van een formatietester op leidingen.

Formatietesters worden zeer veel gebruikt bij het boren en maken het mogelijk om de grootste hoeveelheid informatie over het te testen object te verkrijgen. Een moderne huisformatietester bestaat uit de volgende hoofdeenheden: een filter, een packer, een tester zelf met vereffenings- en hoofdinlaatkleppen, afsluitklep en circulatieventiel.

Schematisch diagram van cementeren in één fase. Drukverandering in de cementeerpompen die bij dit proces betrokken zijn.

De eentrapsmethode voor het cementeren van putten is de meest gebruikelijke. Met deze methode wordt cementslurrie in één keer met een bepaald interval aangevoerd.

De laatste fase van booroperaties gaat gepaard met een proces waarbij putten worden gecementeerd. De levensvatbaarheid van de hele structuur hangt af van hoe goed deze werken worden uitgevoerd. Het belangrijkste doel dat wordt nagestreefd bij het uitvoeren van deze procedure is het vervangen van de boorvloeistof door cement, dat een andere naam heeft: cementslurrie. Het cementeren van putten omvat de introductie van een samenstelling die moet uitharden en in steen moet veranderen. Tot op heden zijn er verschillende manieren om het proces van het cementeren van putten uit te voeren, de meest gebruikte is meer dan 100 jaar oud. Dit is een ééntraps verbuizingcement, geïntroduceerd in de wereld in 1905 en vandaag de dag gebruikt met slechts enkele aanpassingen.

Regeling van cementeren met één plug.

cementeren proces

Putcementeringstechnologie omvat 5 hoofdsoorten werk: de eerste is het mengen van de cementslurrie, de tweede is het pompen van de samenstelling in de put, de derde is het toevoeren van het mengsel aan de annulus volgens de geselecteerde methode, de vierde is het verharden van het cementmengsel, de vijfde is het controleren van de kwaliteit van het uitgevoerde werk.

Voordat met de werkzaamheden wordt begonnen, moet een cementeringsschema worden opgesteld, dat is gebaseerd op technische berekeningen van het proces. Het zal belangrijk zijn om rekening te houden met de mijnbouw en geologische omstandigheden; de lengte van het interval dat moet worden versterkt; kenmerken van het ontwerp van de boorput, evenals de toestand ervan. De ervaring met het uitvoeren van dergelijk werk in een bepaald gebied moet ook worden gebruikt bij het uitvoeren van berekeningen.

Figuur 1—Schema van een cementeringsproces in één fase.

Op afb. 1 ziet u de afbeelding van de schema's van het cementeringsproces in één fase. "I" - begin van het toevoeren van het mengsel aan het vat. "II" is de toevoer van het mengsel dat in de put wordt geïnjecteerd wanneer het fluïdum door de verbuizing naar beneden beweegt, "III" is het begin van de verstoppingssamenstelling in de annulus, "IV" is de laatste fase waarin het mengsel er doorheen wordt geperst. In schema 1 - een manometer, die verantwoordelijk is voor het regelen van het drukniveau; 2 – cementeerkop; 3 - stekker bovenaan; 4 - onderste plug; 5 – darmstreng; 6 - boorgatwanden; 7 - stopring; 8 - vloeistof bedoeld om het cementmengsel te duwen; 9 – boorvloeistof; 10 - cementmengsel.

Schematisch diagram van cementeren in twee fasen met discontinuïteit in de tijd. Voor-en nadelen.

Stapsgewijze cementering met discontinuïteit in de tijd Het cementeringsinterval is verdeeld in twee delen en een speciale cementeringshuls is geïnstalleerd in de ok bij de interface. Buiten de kolom, boven de koppeling en eronder zijn centreerlichten geplaatst. Cementeer eerst het onderste deel van de kolom. Om dit te doen, wordt 1 portie CR in de kolom gepompt in het volume dat nodig is om de compressor te vullen van de kolomschoen naar de cementeerhuls, en vervolgens de verdringingsvloeistof. Voor het cementeren van de 1e trap moet het volume van de verdringingsvloeistof gelijk zijn aan het interne volume van de snaar. Nadat ze pzh hebben gedownload, laten ze een bal in de kolom vallen. Onder invloed van de zwaartekracht daalt de bal langs de snaar en zit op de onderste huls van de cementeerhuls. Vervolgens wordt de RV weer in de kolom gepompt: de druk daarin neemt toe boven de plug, de bus beweegt naar beneden tot aan de aanslag en de RV gaat door de geopende gaten voorbij de kolom. Door deze gaten wordt de put gespoeld totdat de cementmortel hard wordt (van enkele uren tot een dag). Daarna worden 2 porties CR naar binnen gepompt, waardoor de bovenste plug vrijkomt en de oplossing wordt vervangen door 2 porties PG. De plug, die de huls heeft bereikt, wordt versterkt met behulp van pinnen in het lichaam van de cementeerhuls, schuift deze naar beneden; tegelijkertijd sluit de huls de openingen van de koppeling en scheidt de holte van de kolom van de versnellingsbak. Na uitharding wordt de plug uitgeboord. De installatielocatie van de koppeling wordt gekozen afhankelijk van de redenen die aanleiding waren voor het gebruik van cementmortels. In gasputten wordt de cementeerhuls 200-250 m boven de top van de productieve horizon geïnstalleerd. Als er een risico op absorptie bestaat tijdens het cementeren van de put, wordt de locatie van de mof zo berekend dat de som van de hydrodynamische drukken en de statische druk van de oplossingskolom in de annulus kleiner is dan de breekdruk van de zwakke formatie. De cementhuls moet altijd tegen stabiele ondoordringbare formaties worden geplaatst en worden gecentreerd met lantaarns. Toepassen: a) als de absorptie van de oplossing onvermijdelijk is tijdens het cementeren in één fase; b) als een formatie met hogedrukdruk wordt geopend en tijdens de uithardingsperiode van de oplossing na eenfasige cementering, kunnen dwarsstromen en gasvorming optreden; c) als cementeren in één fase gelijktijdige deelname aan de operatie vereist een groot aantal cementpompen en mengmachines. Gebreken: een groot tijdsverloop tussen het einde van het cementeren van het onderste gedeelte en het begin van het cementeren van het bovenste. Deze tekortkoming kan grotendeels worden verholpen door een externe packer op de ok te installeren, onder de gecementeerde mof. Als na het cementeren van de onderste trap de ringvormige ruimte van de put wordt afgedicht met een packer, dan kunt u direct beginnen met het cementeren van het bovenste gedeelte.

Principes van berekening van de verbuizingskolom voor axiale treksterkte voor verticale putten. De specificiteit van de berekening van kolommen voor hellende en afwijkende putten.

Behuizing berekening beginnen met het bepalen van overtollige externe druk. [ 1 ]

Berekening van omhullingsreeksen uitgevoerd tijdens het ontwerp om wanddiktes en sterktegroepen van het mantelbuismateriaal te selecteren, en om te controleren of de standaard veiligheidsfactoren die in het ontwerp zijn vastgelegd, overeenkomen met de verwachte, rekening houdend met de heersende geologische, technologische, marktomstandigheden van de productie. [ 2 ]

Berekening van omhullingsreeksen met een trapeziumdraad voor spanning wordt uitgevoerd op basis van de toegestane belasting. Bij het in secties neerlaten van verbuizingsstrengen wordt de lengte van de sectie genomen als de lengte van de snaar. [ 3 ]

Behuizing berekening omvat het bepalen van de factoren die schade aan de behuizing beïnvloeden en het selecteren van de meest geschikte staalsoorten voor elke specifieke bewerking in termen van betrouwbaarheid en zuinigheid. Het ontwerp van de verbuizingsreeks moet voldoen aan de vereisten voor de verbuizing tijdens de voltooiing en werking van de put. [ 4 ]

Berekening van omhullingsreeksen voor directionele putten verschilt van die aangenomen voor verticale putten door de keuze van de treksterkte afhankelijk van de intensiteit van de kromming van de boorput, evenals door de bepaling van externe en interne druk, waarbij de positie van de punten kenmerkend is voor een hellende goed wordt bepaald door de verticale projectie.

Berekening van omhullingsreeksen geproduceerd volgens de maximale waarden van overmatige externe en interne druk, evenals axiale belastingen (tijdens boren, testen, bedienen, repareren van putten), rekening houdend met hun afzonderlijke en gezamenlijke actie.

Grootste verschil berekening van de omhullingsreeks voor directionele putten uit de berekening voor verticale putten is het bepalen van de treksterkte, die wordt geproduceerd afhankelijk van de intensiteit van de kromming van de boorput, evenals de berekening van externe en interne druk, rekening houdend met de verlenging van de boorput

Behuizing selectie en berekening van de omhullingsreeks voor sterkte worden uitgevoerd rekening houdend met de maximaal verwachte overtollige externe en interne druk wanneer de oplossing volledig wordt vervangen door formatievloeistof, evenals axiale belastingen op leidingen en vloeistofagressiviteit in de stadia van putconstructie en werking op basis van bestaande constructies.

De belangrijkste belastingen bij de berekening van de sterkte van de string zijn axiale trekbelastingen door het eigen gewicht, evenals externe en interne overdruk tijdens het cementeren en de werking van de put. Bovendien werken andere belastingen op de kolom:

· axiale dynamische belastingen tijdens de periode van onstabiele beweging van de kolom;

· axiale belastingen als gevolg van de wrijvingskrachten van de string tegen de wanden van de put tijdens zijn afdaling;

· drukbelastingen van een deel van het eigen gewicht bij het lossen van de kolom tot op de bodem;

· buigbelastingen die ontstaan ​​in afwijkende putten.

Berekening van de productiestring voor een oliebron

Conventies aangenomen in de formules:

Afstand van putmond tot snaarschoen, m L

Afstand van de putmond tot de cementbrij, m h

Afstand van de putmond tot het vloeistofniveau in de kolom, m N

Krimpvloeistofdichtheid, g/cm 3 r koelvloeistof

Boorvloeistofdichtheid achter de string, g/cm 3 r BR

De dichtheid van de vloeistof in de kolom r B

Dichtheid van cementbrij achter de kolom r CR

Overmatige inwendige druk op diepte z, MPa R WIz

Overmatige externe druk op diepte z P NIz

Overmatige kritische externe druk, waarbij de spanning

De druk in het pijplichaam bereikt het vloeipunt Р КР

Reservoirdruk op diepte z R PL

Krimpende druk

Totaalgewicht van de kolom van geselecteerde secties, N (MN) Q

Cement ring ontladingsfactor k

Veiligheidsfactor bij berekening voor externe overdruk n KR

Treksterktefactor n STR

Figuur 69—Schema van het cementeren van putten

Bij h > H We bepalen de overmatige externe druk (in het stadium van voltooiing van de operatie) voor de volgende kenmerkende punten.

1: z = 0; Р n.i.z = 0,01ρ b.r. * z; (86)

2: z = H; P n en z = 0,01ρ b. p * H, (MPa); (87)

3: z = h; P n.i z = (0,01 [ρ b.p h - ρ in (h - H)]), (MPa); (88)

4: z = L; R n.i z \u003d (0.01 [(ρ c.r - ρ c) L - (ρ c. r - ρ b. r) h + ρ in H)] (1 - k), (MPa). (89)

Een diagram bouwen ABCD(Afbeelding 70). Om dit te doen, in de horizontale richting op de geaccepteerde schaal, leggen we de waarden opzij ρ n. en z op punten 1 -4 (zie diagram) en verbind deze punten in serie met elkaar door rechte lijnstukken

Figuur 70. Schema's van extern en intern

overdruk

De inwendige overdruk bepalen we aan de hand van het testen van de behuizing op dichtheid in één stap zonder packer.

Brondruk: P y = P pl - 0,01 ρ V L (MPa). (90)

De belangrijkste factoren die van invloed zijn op de kwaliteit van het cementeren van putten en de aard van hun invloed.

De kwaliteit van de scheiding van permeabele formaties door cementering hangt af van de volgende groepen factoren: a) de samenstelling van het pluggenmengsel; b) samenstelling en eigenschappen van cementbrij; c) wijze van cementeren; d) volledigheid van vervanging van verdringingsfluïdum met cementbrij in de ringvormige ruimte van de put; e) de sterkte en dichtheid van de hechting van de cementsteen aan de verbuizingskolom en de wanden van de put; f) het gebruik van aanvullende middelen om het optreden van filtratie en de vorming van overstromingskanalen in de cementbrij tijdens de periode van indikking en uitharding te voorkomen; g) putrustmodus tijdens de periode van verdikking en uitharding van de cementbrij.

Principes voor het berekenen van de benodigde hoeveelheden cementeermaterialen, mengmachines en cementeereenheden voor het bereiden en injecteren van cementeerslurry in de verbuizingskolom. Regeling van het vastbinden van cementeerapparatuur.

Het is noodzakelijk om cementering te berekenen voor de volgende omstandigheden:

- reservecoëfficiënt ter hoogte van de stijging van de cementbrij, geïntroduceerd om factoren te compenseren waarmee geen rekening kan worden gehouden (statistisch bepaald volgens de cementeringsgegevens van eerdere putten); en - respectievelijk de gemiddelde diameter van de put en de buitendiameter van de productiemantel, m; - de lengte van het cementeergedeelte, m; - de gemiddelde binnendiameter van de productiemantel, m; - de hoogte (lengte) van het cementglas dat in de behuizing is achtergebleven, m; , rekening houdend met de samendrukbaarheid, - = 1,03; - - coëfficiënt die rekening houdt met het verlies van cement tijdens het laden en lossen en de bereiding van de oplossing; - - - dichtheid van de cementbrij , kg / m3 - dichtheid boorspoeling, kg / m3; n - relatief watergehalte - waterdichtheid, kg / m3 - bulkdichtheid van cement, kg / m3;

Het volume cementslurry dat nodig is voor het cementeren van een gegeven putinterval (m3): Vc.p.=0,785*kp*[(2-dn2)*lc+d02*hc]

Verdringingsvloeistofvolume: Vpr=0,785* - *d2*(Lc-);

Buffervloeistofvolume: Vb=0,785*(2-dn2)*lb;

Massa van oliebron Portlandcement: Мц= - **Vцр/(1+n);

Het volume water voor de bereiding van cementslurry, m3: Vw = Mts*n/(kts*pv);

Voorafgaand aan het cementeren wordt droog cementmateriaal in de trechters van mengmachines geladen, waarvan het vereiste aantal is: nc = Mts/Vcm, waarbij Vcm het volume van de mengtrechter is.

Methoden voor het uitrusten van het onderste gedeelte van de put in de zone van de productieve formatie. Voorwaarden waaronder elk van deze methoden kan worden gebruikt.

1. Een productieve afzetting wordt geboord zonder de bovenliggende rotsen te blokkeren met een speciale verbuizingsreeks, waarna de verbuizingsreeks naar de bodem wordt neergelaten en gecementeerd. Om de interne holte van de omhulling te communiceren met een productieve afzetting, is deze geperforeerd, d.w.z. er wordt een groot aantal gaten in de kolom geboord. De methode heeft de volgende voordelen: eenvoudig te implementeren; maakt het mogelijk om selectief een put te communiceren met elke tussenlaag van een productieve afzetting; de kosten van het boren zelf kunnen lager zijn dan bij andere toegangsmethoden.

2. Voorheen werd de verbuizingskolom neergelaten en gecementeerd tot de top van de productieve afzetting, waardoor de bovenliggende rotsen werden geïsoleerd. Het productieve reservoir wordt vervolgens geboord met boortjes met een kleinere diameter en de boorput onder de verbuizingsschoen wordt open gelaten. De methode is alleen toepasbaar als de productieve afzetting bestaat uit stabiel gesteente en verzadigd is met slechts één vloeistof; het staat geen selectieve exploitatie van enige tussenlaag toe.

3. Het verschilt van de vorige doordat de boorput in de productieve afzetting is bedekt met een filter, dat is opgehangen in de boorkolom; de ruimte tussen het scherm en de snaar wordt vaak afgedicht met een packer. De methode heeft dezelfde voordelen en beperkingen als de vorige. In tegenstelling tot de vorige, kan het worden ingenomen in gevallen waarin een productieve afzetting bestaat uit rotsen die tijdens bedrijf niet voldoende stabiel zijn.

4. De put wordt omhuld met een reeks pijpen naar het dak van de productieve afzetting, waarna de laatste wordt geboord en bedekt met een voering. De voering wordt over de gehele lengte gecementeerd en vervolgens tegen een vooraf bepaald interval geperforeerd. Met deze methode kan significante vervuiling van het reservoir worden voorkomen door bij de keuze van de spoelvloeistof alleen rekening te houden met de situatie in het reservoir zelf. Het maakt selectief gebruik van verschillende tussenlagen mogelijk en stelt u in staat snel en kosteneffectief een put te ontwikkelen.

5. Het verschilt alleen van de eerste methode doordat na het uitboren van de productieve afzetting een verbuizingskolom in de put wordt neergelaten, waarvan het onderste gedeelte voorheen bestond uit pijpen met sleufgaten, en doordat het alleen boven wordt gecementeerd het dak van de productieve afzetting. Het geperforeerde deel van de kolom wordt tegen de productieve afzetting geplaatst. Met deze methode is het onmogelijk om de selectieve exploitatie van een of andere tussenlaag te waarborgen.

Factoren waarmee rekening wordt gehouden bij het kiezen van een cementeermateriaal voor het cementeren van een bepaald putinterval.

De keuze van groutmaterialen voor het cementeren van verbuizingsstrengen wordt bepaald door de lithofacieskarakteristieken van de sectie, en de belangrijkste factoren die de samenstelling van de groutslurry bepalen, zijn temperatuur, reservoirdruk, hydraulische breekdruk, de aanwezigheid van zoutafzettingen, het type vloeistof , enz. In het algemeen bestaat de voegmortel uit voegcement, medium mengmiddelen, versnellers en vertragers van de uithardingstijd, filtratie-indexverlagers en speciale additieven. Oliebroncement wordt als volgt geselecteerd: volgens het temperatuurinterval, volgens het interval voor het meten van de dichtheid van de cementbrij, volgens de soorten vloeistof en afzettingen in het cementeringsinterval, wordt het merk cement gespecificeerd. Het mengmedium wordt gekozen afhankelijk van de aanwezigheid van zoutafzettingen in het putgedeelte of de mate van zoutgehalte van het formatiewater. Om voortijdige verdikking van de cementbrij en bewatering van productieve horizonten te voorkomen, is het noodzakelijk om de filtratiesnelheid van de cementbrij te verminderen. NTF, gipan, CMC, PVA-TR worden gebruikt als reductiemiddelen van deze indicator. Om de thermische stabiliteit van chemische additieven te verbeteren, dispersiesystemen te structureren en te verwijderen bijwerkingen bij het gebruik van sommige reagentia worden klei, natronloog, calciumchloride en chromaten gebruikt.

Selectie van een kernset voor het verkrijgen van een hoogwaardige kern.

Kernontvangstgereedschap - een hulpmiddel dat zorgt voor ontvangst, scheiding van het massief van de g / p en behoud van de kern tijdens het boorproces en tijdens transport door de put. tot het uitpakken op de pov-Th voor onderzoek. Variaties: - P1 - voor roterend boren met een verwijderbare (door BT opvraagbare) kernontvanger, - P2 - niet-verwijderbare kernontvanger, - T1 - voor turbineboren met een verwijderbare kernontvanger, - T2 - met niet-verwijderbare kernontvanger. Typen: - voor kernbemonstering uit een reeks dichte g / s (dubbele kernvat met een kernontvanger, geïsoleerd van de alvleeskliergangen en roterend met het lichaam van het projectiel), - voor kernen in g / c gebroken, verfrommeld of afwisselend in dichtheid en hardheid (niet-roterende kernontvanger, opgehangen aan één of meer lagers en betrouwbare kerntrekkers en kernhouders), - voor kernbemonstering in bulk g/n, gemakkelijk te snijden. en uitwassen. PZH (moet zorgen voor volledige afdichting van de kern en blokkering van het kernontvangstgat aan het einde van het boren)

Ontwerpkenmerken en toepassingen van boorpijpen.

Voorlopende boorpijpen dienen om rotatie van de rotor naar de boorstreng over te brengen. Boorpijpen zijn meestal vierkant of zeshoekig. Ze zijn gemaakt in twee versies: geprefabriceerd en massief. Boorpijpen met verstoorde uiteinden komen met verstoringen binnen en buiten. Boorpijpen met gelaste verbindingsuiteinden worden in twee soorten gemaakt: TBPV - met gelaste verbindingsuiteinden langs het opgestuikte deel en TBP - met gelaste aansluiteinden langs het niet-verstuikte deel aan de uiteinden van de buis, cilindrische schroefdraad met een spoed van 4 mm, drukverbinding van de buis met het slot, strakke koppeling met het slot. Boorbuizen met stabilisatiemanchetten onderscheiden zich van standaard buizen door de aanwezigheid van gladde delen van de buis direct achter de opschroefnippel en kraag van het slot en stabiliserende afdichtbanden op de sloten, conische (1:32) trapeziumdraad met een spoed van 5,08 mm met paring langs de binnendiameter………….

Principes van berekening van de boorstreng bij het boren met een boorgatmotor .

Berekening van BC bij het boren van een SP van een recht hellend gedeelte van een directionele put

Qprod=Qcosα; Qnorm=Qsinα; Ftr=μQн=μQsinα;(μ~0,3);

Pprod=Qprod+Ftr=Q(sinα+μsinα)

LI>=Lsp+Lbt+Lnc+lI1+…+l1n

Berekening van BC bij het boren van een 3D gebogen gedeelte van een richtput.

II

Pi=FIItr+QIIproject QIIproject=|goR(sinαk-sinαn)|

Pi=μ|±2goR2(sinαk-sinαn)-goR2sinαkΔα±PnΔα|+|goR2(sinαk-sinαn)|

Δα=-- Als>, dan cos “+”

“-Pn” – wanneer de kromming is ingesteld “+Pn” – wanneer de kromming is gereset

er wordt van uitgegaan dat op de sectie BC uit één sectie bestaat =πα/180=0,1745α

Principes van berekening van de boorkolom bij roterend boren.

Statische berekening, waarbij geen rekening wordt gehouden met wisselende cyclische spanningen, maar wel met constante buig- en torsiespanningen

Voor voldoende kracht of uithoudingsvermogen

Statische berekening voor verticale putten:

;

Kz=1,4 - bij normen. conv. Kz=1,45 - met complicaties. conv.

voor hellingen

;

;

boor modus. Methode van optimalisatie

Boormodus - een combinatie van dergelijke parameters die de prestaties van het bit aanzienlijk beïnvloeden en die de boormachine vanaf zijn console kan wijzigen.

Pd [kN] – gewicht op de bit, n [rpm] – bitrotatiefrequentie, Q [l/s] – stroomsnelheid (toevoer) van ind. goed, H [m] - penetratie per bit, Vm [m / h] - mech. penetratiegraad, Vav=H/tB – gemiddeld, Vm(t)=dh/dtB – ogenblikkelijk, Vr [m/h] – lijnboorsnelheid, Vr=H/(tB + tSPO + tB), C [rub/m ] – bedrijfskosten per 1 m penetratie, C=(Cd+Sch(tB + tSPO + tB))/H, Cd – kosten van de bit; Cch - de kosten van 1 uur werkoefening. rev. Optimalisatie boormodus: maxVp – recon. nou ja, minC – exp. Goed..

(Pd, n, Q)opt=minC, maxVr

C=f1(Pd, n, Q) ; Vp=f2(Pd, n, Q)

Stadia van het zoeken naar de optimale modus - in de ontwerpfase - operationele optimalisatie van de boormodus - aanpassing van de ontwerpmodus rekening houdend met de tijdens het boorproces verkregen informatie

In het ontwerpproces gebruiken we inf. verkregen door het boren van putten. in deze regio, analoog. cond., gegevens op goelog. sectie putten., aanbevelingen van de fabrikant boor. instr., werkkarakteristieken van boorgatmotoren.

2 manieren om topbits te kiezen bij bottomhole:

- grafisch tgα=dh/dt=Vm(t)=h(t)/(topt+tsp+tv) - analytisch

Classificatie van instroomstimulatiemethoden tijdens putontwikkeling.

De ontwikkeling omvat een reeks werken om de instroom van vloeistof uit de productieve formatie te veroorzaken, de zone nabij de boorput te reinigen van vervuiling en voorwaarden te scheppen voor het verkrijgen van de hoogst mogelijke productiviteit van de put.

Om een ​​instroom vanuit de productieve horizon te verkrijgen, is het noodzakelijk om de druk in de put aanzienlijk onder de formatiedruk te brengen. Bestaan verschillende manieren drukverlagingen op basis van ofwel de vervanging van een zware boorvloeistof door een lichtere, ofwel een geleidelijke of scherpe daling van het vloeistofniveau in de productieketen. Om instroom te induceren vanuit een reservoir dat is samengesteld uit zwak stabiele rotsen, worden methoden gebruikt om de druk geleidelijk te verminderen of met een kleine amplitude van drukschommelingen om vernietiging van het reservoir te voorkomen. Als de productieve laag bestaat uit een zeer sterke rots, dan vaak grootste effect verkregen met een scherpe creatie van grote depressies. Bij het kiezen van een methode om instroom te induceren, de omvang en de aard van het creëren van een onttrekking, moet rekening worden gehouden met de stabiliteit en structuur van het reservoirgesteente, de samenstelling en eigenschappen van de vloeistoffen die het verzadigen, de mate van verontreiniging tijdens het openen, de aanwezigheid van doorlatende horizonten dichtbij boven en onder, de sterkte van de boorkolom en de staat van de putondersteuning. Met een zeer scherpe creatie van een grote afname is een schending van de sterkte en dichtheid van de voering mogelijk, en met een kortstondige maar sterke toename van de druk in de put, de opname van vloeistof in de productieve formatie.

Een zware vloeistof vervangen door een lichtere. De pijpkolom wordt bijna tot aan de bodem van het boorgat neergelaten als de productieve formatie bestaat uit goed stabiel gesteente, of ongeveer tot aan de bovenste perforaties als het gesteente niet voldoende stabiel is. De vloeistof wordt meestal vervangen door de omgekeerde circulatiemethode: een vloeistof wordt in de ringvormige ruimte gepompt door een mobiele zuigerpomp, waarvan de dichtheid kleiner is dan de dichtheid van de spoelvloeistof in de productiestreng. Naarmate de lichtere vloeistof de annulus vult en de zwaardere vloeistof in de slang verplaatst, neemt de druk in de pomp toe. Het bereikt zijn maximum op het moment dat de lichte vloeistof de slangschoen nadert. p wmt =(p pr -r cool)qz nkt +p nkt +p mt, waarbij p pr en p exp de dichtheden zijn van zware en lichte vloeistoffen, kg/m; z tubing - daaldiepte van de tubingstring, m; p nkt en p mt - hydraulische verliezen in de buizenreeks en in de annulus, Pa. Deze druk mag niet hoger zijn dan de productiebehuizingsdruk testdruk p< p оп.

Als het gesteente zwak stabiel is, wordt de waarde van de dichtheidsafname voor één circulatiecyclus zelfs nog meer verlaagd, soms tot p -p = 150-200 kg/m3. Bij het plannen van werk om instroom te bellen, moet men hiermee rekening houden en van tevoren containers voorbereiden met een voorraad vloeistoffen met de juiste dichtheden, evenals apparatuur voor dichtheidscontrole.

Bij het verpompen van een lichtere vloeistof wordt de toestand van de put gecontroleerd aan de hand van de manometeraflezingen en de verhouding van de stroomsnelheden van de vloeistoffen die in de annulus worden geïnjecteerd en uit de buis stromen. Als het debiet van de uitgaande vloeistof toeneemt, is dit een teken dat de instroom uit het reservoir is begonnen. In het geval van een snelle toename van de stroomsnelheid aan de uitlaat van de buis en een drukval in de ringvormige ruimte, wordt de uitgaande stroom door een leiding met een smoorspoel geleid.

Als het vervangen van de zware boorvloeistof door schoon water of dode olie niet voldoende is om een ​​gestage stroming uit het reservoir te verkrijgen, worden andere methoden gebruikt om de onttrekking of stimulering te vergroten.

Wanneer het reservoir is samengesteld uit zwak stabiel gesteente, is verdere drukverlaging mogelijk door water of olie te vervangen door een gas-vloeistofmengsel. Om dit te doen, zijn een zuigerpomp en een mobiele compressor aangesloten op de ring van de put. Na het doorspoelen van de put met schoon water, wordt de pompstroom zo geregeld dat de druk daarin aanzienlijk lager is dan toegestaan ​​voor de compressor, en het neerwaartse debiet ligt op het niveau van ongeveer 0,8-1 m/s, en de compressor is ingeschakeld. De luchtstroom die door de compressor wordt geïnjecteerd, wordt in de beluchter gemengd met de waterstroom die door de pomp wordt aangevoerd, en een gas-vloeistofmengsel komt de annulus binnen; de druk in de compressor en pomp zal dan beginnen toe te nemen en een maximum bereiken op het moment dat het mengsel de slangenschoen nadert. Naarmate het gas-vloeistofmengsel langs de buizenreeks beweegt en het niet-koolzuurhoudende water wordt verplaatst, zal de druk in de compressor en pomp afnemen. De mate van beluchting en verlaging van de statische druk in de put wordt in kleine stappen verhoogd na voltooiing van een of twee circulatiecycli, zodat de druk in de ringvormige ruimte bij de mond niet hoger wordt dan de toegestane druk voor de compressor.

Een belangrijk nadeel van deze methode is de noodzaak om voldoende lucht- en waterdebieten te handhaven. Het is mogelijk om het verbruik van lucht en water aanzienlijk te verminderen en te zorgen voor een effectieve drukverlaging in de put bij gebruik van tweefasig schuim in plaats van een water-luchtmengsel. Dergelijke schuimen worden bereid op basis van gemineraliseerd water, lucht en een geschikte schuimende oppervlakte-actieve stof.

De druk in de put verlagen met een compressor. Om instroom te induceren van formaties die zijn samengesteld uit sterke, stabiele rotsen, wordt de compressormethode voor het verlagen van het vloeistofniveau in de put veel gebruikt. De essentie van een van de varianten van deze methode is als volgt. Een mobiele compressor pompt lucht in de ringvormige ruimte op een zodanige manier dat het vloeistofniveau er zo ver mogelijk in wordt geduwd, de vloeistof in de slang wordt belucht en een depressie ontstaat, nodig om te verkrijgen instroom uit het reservoir. Als het statische niveau van de vloeistof in de put vóór de start van de operatie bij de mond is, de diepte tot waar het niveau in de annulus kan worden teruggeduwd wanneer lucht wordt geïnjecteerd.

Als z cn > z slang, dan zal de door de compressor geïnjecteerde lucht in de slang breken en de vloeistof erin beginnen te beluchten zodra het niveau in de ringvormige ruimte tot aan de slangschoen zakt.

Als z cn > z tubing, dan worden van tevoren, wanneer de tubing in de putten wordt neergelaten, speciale startkleppen geïnstalleerd. De bovenste startklep is geïnstalleerd op een diepte van z "start = z" sn - 20m. Wanneer lucht wordt geïnjecteerd door de compressor, zal de startklep openen op het moment dat de drukken in de buis en in de ringvormige ruimte op de diepte van de installatie gelijk zijn; in dit geval begint de lucht door de klep in de slang te ontsnappen en de vloeistof te beluchten, en de druk in de ringvormige ruimte en in de slang zal afnemen. Als, nadat de druk in de put is verlaagd, de instroom uit de formatie niet op gang komt en bijna alle vloeistof uit de buis boven de klep wordt verdrongen door lucht, zal de klep sluiten, de druk in de ringvormige ruimte zal weer toenemen, en het vloeistofniveau zakt naar de volgende klep. De diepte z"" van de installatie van de volgende klep kan worden gevonden in de vergelijking als we er z \u003d z "" + 20 en z st \u003d z" sn in stoppen.

Als vóór de start van de operatie het statische niveau van de vloeistof in de put zich aanzienlijk onder de putmond bevindt, dan wanneer lucht in de ringvormige ruimte wordt geïnjecteerd en het vloeistofniveau wordt teruggeduwd tot een diepte van z cn, zal de druk op de productieve vorming neemt toe, wat kan leiden tot opname van een deel van de vloeistof erin. Het is mogelijk om de absorptie van vloeistof in de formatie te voorkomen als er een packer wordt geïnstalleerd aan het onderste uiteinde van de buizenreeks en een speciale klep wordt geïnstalleerd in de buizenreeks en deze apparaten worden gebruikt om de productieve formatiezone te scheiden van de rest van de formatie. de bron. In dit geval zal, wanneer lucht in de ringvormige ruimte wordt geïnjecteerd, de druk op de formatie ongewijzigd blijven totdat de druk in de pijpkolom boven de klep onder de formatiedruk daalt. Zodra de afname voldoende is voor de instroom van formatiefluïdum, zal de klep omhoog gaan en zal het formatiefluïdum langs de buis beginnen te stijgen.

Na ontvangst van de instroom van olie of gas moet de put enige tijd werken met het hoogst mogelijke debiet, zodat de boorvloeistof en het filtraat die daar zijn binnengedrongen, evenals andere slibdeeltjes, uit de nabije omgeving kunnen worden verwijderd. boorputgebied; tegelijkertijd wordt het debiet geregeld zodat de vernietiging van het reservoir niet begint. Periodiek worden monsters genomen van de vloeistof die uit de put stroomt om de samenstelling en eigenschappen ervan te bestuderen en het gehalte aan vaste deeltjes erin te controleren. Door het gehalte aan vaste deeltjes te verminderen, wordt het verloop van het reinigen van de dichtstbijzijnde stamzone tegen vervuiling beoordeeld.

Als, ondanks het creëren van een grote afname, het debiet van de put laag is, gebruik dan meestal verschillende methoden om het reservoir te stimuleren.

Classificatie van instroomstimulatiemethoden in het proces van putontwikkeling.

Op basis van de analyse van gecontroleerde factoren is het mogelijk om een ​​classificatie van kunstmatige stimulatiemethoden op te bouwen, zowel op het reservoir als geheel als op de bodem van het boorgat van elke specifieke put. Volgens het werkingsprincipe zijn alle methoden van kunstmatige beïnvloeding onderverdeeld in de volgende groepen:

1. Hydro-gasdynamiek.

2. Fysisch en chemisch.

3. Thermisch.

4. Gecombineerd.

Onder de methoden voor kunstmatige stimulatie van de formatie zijn de meest voorkomende hydro-gas-dynamische methoden die verband houden met het regelen van de grootte van de reservoirdruk door verschillende vloeistoffen in het reservoir te pompen. Tegenwoordig wordt meer dan 90% van de olie die in Rusland wordt geproduceerd, geassocieerd met methoden voor het regelen van de reservoirdruk door water in het reservoir te pompen, de zogenaamde overstromingsmethoden voor reservoirdruk (RPM). Op een aantal velden vindt drukhandhaving plaats door middel van gasinjectie.

Analyse van veldontwikkeling toont aan dat als de reservoirdruk laag is, de toevoerlus voldoende uit de putten is verwijderd of het drainageregime niet actief is, de oliewinningssnelheden vrij laag kunnen zijn; de olieterugwinningsfactor is ook laag. In al deze gevallen is het gebruik van een of ander PPD-systeem noodzakelijk.

De belangrijkste problemen bij het beheer van het proces van het ontwikkelen van reserves door kunstmatige stimulatie van het reservoir houden dus verband met de studie van wateroverstromingen.

Aanzienlijk meer een breed scala kansen hebben methoden van kunstmatige impact op de bodemgatzones van de put. De impact op de bottomhole-zone wordt al uitgevoerd in het stadium van de eerste opening van de productieve horizon tijdens de constructie van de put, wat in de regel leidt tot een verslechtering van de eigenschappen van de bottomhole-zone. De meest voorkomende zijn methoden om de bodem van het boorgat te beïnvloeden tijdens de werking van de put, die op hun beurt zijn onderverdeeld in methoden om de instroom of injectiviteit te intensiveren en methoden om de waterinstroom te beperken of te isoleren (reparatie- en isolatiewerk - RIR).

De classificatie van methoden om de bodem van het boorgat te beïnvloeden met als doel de instroom of injectiviteit te intensiveren, wordt gepresenteerd in tabblad. 1, en om de instroom van water te beperken of te isoleren tabblad. 2. Het is vrij duidelijk dat de bovenstaande tabellen, die vrij volledig zijn, alleen de meest in de praktijk geteste methoden voor kunstmatige impact op de CCD bevatten. Ze sluiten niet uit, maar suggereren integendeel de noodzaak van toevoegingen, zowel wat betreft blootstellingsmethoden als gebruikte materialen.

Voordat we overgaan tot het overwegen van methoden voor het beheer van de ontwikkeling van reserves, merken we op dat het object van studie een complex systeem is dat bestaat uit een afzetting (met olie verzadigde zone en oplaadgebied) met zijn reservoireigenschappen en verzadigende vloeistoffen en een bepaald aantal putten die systematisch op de aanbetaling worden geplaatst. Dit systeem is hydrodynamisch verenigd, wat inhoudt dat elke verandering in een van zijn elementen automatisch leidt tot een overeenkomstige verandering in de werking van het hele systeem, d.w.z. dit systeem is zelfregulerend.

Beschrijf de technische middelen voor het verkrijgen van operationele informatie tijdens het boorproces.

Informatieondersteuning voor het proces van het boren van olie- en gasbronnen is de belangrijkste schakel in het proces van putconstructie, vooral bij het in gang zetten en ontwikkelen van nieuwe olie- en gasvelden.

De vereisten voor informatieondersteuning voor de aanleg van olie- en gasbronnen in deze situatie zijn de overdracht van informatietechnologieën naar de categorie informatieondersteunend en informatiebeïnvloedend, waarin informatieondersteuning, samen met het verkrijgen van de benodigde hoeveelheid informatie, zou geven een bijkomend economisch, technologisch of ander effect. Deze technologieën omvatten de volgende complexe werken:

controle van grondtechnologische parameters en selectie van de meest optimale boormodi (bijvoorbeeld selectie van optimale gewichten op bits die zorgen voor een hoge penetratiegraad);

metingen in het boorgat en loggen tijdens het boren (MWD- en LWD-systemen);

meting en verzameling van informatie, vergezeld van gelijktijdige controle van het technologische boorproces (controle van het traject van een horizontale put met behulp van gecontroleerde downhole-oriëntators volgens downhole-telemetriesystemen).

In de informatieve ondersteuning van het putbouwproces wordt een bijzonder belangrijke rol gespeeld door geologisch en technologisch onderzoek (GTI). De hoofdtaak van de modderkapdienst is het bestuderen van de geologische structuur van het putgedeelte, het identificeren en evalueren van productieve lagen en het verbeteren van de kwaliteit van de putconstructie op basis van de geologische, geochemische, geofysische en technologische informatie die tijdens het boorproces is verkregen. Operationele informatie ontvangen door de GTI-service heeft groot belang bij het boren van verkenningsputten in slecht verkende gebieden met moeilijke mijnbouw- en geologische omstandigheden, evenals bij het boren van directionele en horizontale putten.

Vanwege nieuwe vereisten voor informatieondersteuning van het boorproces kunnen de taken die door de slibregistratiedienst worden opgelost echter aanzienlijk worden uitgebreid. Het hooggekwalificeerde bedienend personeel van de GTI-partij, werkzaam op het boorplatform, gedurende de gehele putconstructiecyclus, in aanwezigheid van geschikte hardware en methodologische tools en software, is in staat om praktisch een volledig takenpakket voor informatieve ondersteuning van het boorproces:

geologisch, geochemisch en technologisch onderzoek;

onderhoud en bediening met telemetriesystemen (MWD- en LWD-systemen);

dienst autonome systemen metingen en logging, afdalen op leidingen;

boorspoeling parameters controle;

kwaliteitscontrole van putten;

studies van reservoirvloeistof tijdens het testen en testen van putten;

kabelregistratie;

toezichthoudende diensten, enz.

In een aantal gevallen is de combinatie van deze werkzaamheden in geologische onderzoekspartijen economisch voordeliger en kan worden bespaard op onproductieve kosten voor het onderhoud van gespecialiseerde, nauw gefocuste geofysische partijen, en kunnen transportkosten worden geminimaliseerd.

Op dit moment zijn er echter geen technische en software-methodologische middelen die het mogelijk maken om de vermelde werken te combineren tot een enkele technologische keten op het GTI-station.

Daarom werd het noodzakelijk om een ​​meer geavanceerd GTI-station van een nieuwe generatie te ontwikkelen, dat de functionaliteit van het GTI-station zal uitbreiden. Overweeg in dit geval de belangrijkste werkgebieden.

Basisvereisten voor modern GTI-station is betrouwbaarheid, veelzijdigheid, modulariteit en informativiteit.

Station structuur weergegeven in afb. 1. Het is gebaseerd op het principe van gedistribueerde ophaalsystemen op afstand, die met elkaar zijn verbonden via een standaard seriële interface. De belangrijkste verzamelsystemen op laag niveau zijn hubs die zijn ontworpen om de seriële interface te ontkoppelen en individueel te verbinden samenstellende delen stations: gasregistratiemodule, geologische instrumentmodule, digitale of analoge sensoren, informatieborden. Via dezelfde hubs zijn andere autonome modules en systemen verbonden met het verzamelsysteem (met de opnamecomputer van de operator) - een module voor kwaliteitscontrole van de boorput (spruitstukblok), modules op de grond voor downhole-telemetriesystemen, geofysische gegevensregistratiesystemen van de Hector of Vulcan type, en etc.

Rijst. 1. Vereenvoudigd structurele regeling GTI-stations

Hubs moeten tegelijkertijd zorgen voor galvanische isolatie van communicatie- en stroomcircuits. Afhankelijk van de taken die aan het GTI-station zijn toegewezen, kan het aantal concentrators verschillen - van enkele eenheden tot enkele tientallen stuks. Software station GTI biedt volledige compatibiliteit en goed gecoördineerd werk in een enkele softwareomgeving voor iedereen technische middelen.

Procesvariabele sensoren

Sensoren voor technologische parameters die in GTI-stations worden gebruikt, zijn een van de belangrijkste componenten van het station. De efficiëntie van de mud logging-service bij het oplossen van problemen met monitoring en operationeel beheer van het boorproces hangt grotendeels af van de nauwkeurigheid van de metingen en de betrouwbaarheid van de werking van de sensoren. Vanwege de zware bedrijfsomstandigheden (breed temperatuurbereik van -50 tot +50 ºС, agressieve omgeving, sterke trillingen, enz.) blijven de sensoren echter de zwakste en meest onbetrouwbare schakel in de technische manier van gasregistratie.

De meeste sensoren die in productiebatches van GTI's worden gebruikt, zijn in het begin van de jaren 90 ontwikkeld met behulp van binnenlandse elementen en primaire meetelementen van binnenlandse productie. Bovendien werden door gebrek aan keuze algemeen beschikbare primaire omvormers gebruikt, die niet altijd voldeden aan de strenge eisen van het werken op een booreiland. Dit verklaart de onvoldoende hoge betrouwbaarheid van de gebruikte sensoren.

De principes van meetsensoren en hun ontwerpoplossingen zijn gekozen in relatie tot oude binnenlandse boorplatforms, en daarom is het moeilijk om ze te installeren op moderne boorplatforms, en nog meer op boorplatforms van buitenlandse makelij.

Uit het voorgaande volgt dat de ontwikkeling van een nieuwe generatie sensoren uiterst relevant en actueel is.

Bij het ontwikkelen van GTI-sensoren is een van de vereisten dat ze worden aangepast aan alle boorinstallaties die op de Russische markt bestaan.

De beschikbaarheid van een brede selectie van zeer nauwkeurige sensoren en sterk geïntegreerde kleine microprocessors maakt de ontwikkeling mogelijk van zeer nauwkeurige, programmeerbare sensoren met geweldige functionaliteit. De sensoren hebben een unipolaire voedingsspanning en zowel digitale als analoge uitgangen. Kalibratie en afstelling van sensoren worden programmatisch uitgevoerd vanaf een computer vanaf het station, de mogelijkheid van softwarecompensatie voor temperatuurfouten en linearisatie van sensorkarakteristieken wordt geboden. Het digitale deel van het elektronische bord voor alle soorten sensoren is van hetzelfde type en verschilt alleen in de instelling van het interne programma, waardoor het uniform en uitwisselbaar is tijdens reparatiewerkzaamheden. Verschijning sensoren wordt getoond in Fig. 2.

Rijst. 2. Sensoren van technologische parameters

Haak loadcel heeft een aantal kenmerken (fig. 3). Het werkingsprincipe van de sensor is gebaseerd op het meten van de spankracht van de boorlijn aan het "doodlopende" einde met behulp van een rekstrookje krachtsensor. De sensor heeft een ingebouwde processor en een niet-vluchtig geheugen. In dit geheugen wordt alle informatie geregistreerd en opgeslagen. Door de hoeveelheid geheugen kunt u een maandelijkse hoeveelheid informatie opslaan. De sensor kan worden uitgerust met een autonome voeding, die de werking van de sensor verzekert wanneer de externe voeding is losgekoppeld.

Rijst. 3. Haakgewichtsensor

Drillers informatiebord is ontworpen om informatie ontvangen van sensoren weer te geven en te visualiseren. Het uiterlijk van het scorebord wordt getoond in Fig. 4.

Op het voorpaneel van de boorconsole bevinden zich zes lineaire schalen met extra digitale indicatie voor het weergeven van de parameters: koppel op de rotor, SF-druk bij de inlaat, SF-dichtheid bij de inlaat, SF-niveau in de tank, SF-stroom bij de inlaat , SF stroom bij de uitgang. De parameters gewicht aan de haak, WOB worden weergegeven op twee cirkelvormige schalen met extra duplicatie in digitale vorm, naar analogie met de GIV. In het onderste deel van het bord bevindt zich een lineaire schaal voor het weergeven van de boorsnelheid, drie digitale indicatoren voor het weergeven van parameters - bodemgatdiepte, positie boven het bodemgat, gasinhoud. De alfanumerieke indicator is ontworpen om tekstberichten en waarschuwingen weer te geven.

Rijst. 4. Het uiterlijk van het informatiebord

Geochemische module

De geochemische module van het station omvat een gaschromatograaf, een analysator voor de totale gasinhoud, een gas-luchtleiding en een ontgasser voor boorvloeistof.

meest belangrijk integraal deel geochemische module is een gaschromatograaf. Voor een onmiskenbare, duidelijke identificatie van productieve intervallen in het proces van openen, is een zeer betrouwbaar, nauwkeurig, zeer gevoelig instrument nodig waarmee u de concentratie en samenstelling van verzadigde koolwaterstofgassen in het bereik van 110 -5 tot 100 kunt bepalen. %. Voor dit doel, om het GTI-station te voltooien, een gaschromatograaf "Rubin"(Afb. 5) (zie het artikel in dit nummer van NTV).

Rijst. 5. Veldchromatograaf "Rubin"

De gevoeligheid van de geochemische module van het boorspoelingsstation kan ook worden verhoogd door de ontgassingscoëfficiënt van de boorvloeistof te verhogen.

Om het bodemgatgas opgelost in de boorvloeistof te isoleren, twee soorten ontgassers(Afb. 6):

vlotterontgassers van passieve actie;

actieve ontgassers met geforceerde stroomsplitsing.

Vlotterontgassers zijn eenvoudig en betrouwbaar in gebruik, maar ze bieden een ontgassingscoëfficiënt van niet meer dan 1-2%. Ontgassers met geforceerde breekinrichting kunnen een ontgassingsfactor tot 80-90% bieden, maar zijn minder betrouwbaar en vereisen constante monitoring.

Rijst. 6. Modderontgassers

a) passieve vlotterontgasser; b) actieve ontgasser

Doorlopende analyse van het totale gasgehalte wordt uitgevoerd met behulp van externe totale gassensor. Het voordeel van deze sensor ten opzichte van traditionele totaalgasanalysatoren die zich in het station bevinden, ligt in de efficiëntie van de ontvangen informatie, aangezien de sensor direct bij het boorplatform wordt geplaatst en de vertragingstijd voor het transporteren van gas van het boorplatform naar het station wordt geëlimineerd. Daarnaast zijn de stations ontwikkeld om te voltooien gas sensoren om de concentraties van niet-koolwaterstofcomponenten van het geanalyseerde gasmengsel te meten: waterstof H 2 , koolmonoxide CO, waterstofsulfide H 2 S (Fig. 7).

Rijst. 7. Sensoren voor het meten van gasinhoud

Geologische module

De geologische module van het station voorziet in de studie van boorgruis, kern- en reservoirvloeistof tijdens het boren van een put, registratie en verwerking van de verkregen gegevens.

Studies uitgevoerd door de operators van het GTI-station maken het mogelijk om het volgende op te lossen belangrijkste geologische taken:

lithologische indeling van de sectie;

selectie van verzamelaars;

beoordeling van de aard van de verzadiging van het reservoir.

Voor een snelle en hoogwaardige oplossing van deze problemen werd de meest optimale lijst van instrumenten en apparatuur bepaald en op basis hiervan werd een complex van geologische instrumenten ontwikkeld (Fig. 8).

Rijst. 8. Uitrusting en instrumenten van de geologische module van het station

Carbonatometer-microprocessor KM-1A ontworpen om de minerale samenstelling van gesteenten in carbonaatsecties te bepalen door stekken en kern. Dit apparaat stelt u in staat om het percentage calciet, dolomiet en onoplosbare resten in het bestudeerde gesteentemonster te bepalen. Het apparaat heeft een ingebouwde microprocessor die het percentage calciet en dolomiet berekent, waarvan de waarden worden weergegeven op een digitaal display of op het beeldscherm. Er is een modificatie van de carbonaatmeter ontwikkeld, die het mogelijk maakt om het gehalte aan siderietmineraal in het gesteente te bepalen (dichtheid 3,94 g/cm 3 ), wat de dichtheid van carbonaatgesteenten en cement van terrigene gesteenten beïnvloedt, wat aanzienlijk kan verminder de porositeitswaarden.

Slibdichtheidsmeter ПШ-1 is ontworpen voor het uitdrukkelijk meten van dichtheid en beoordeling van de totale porositeit van gesteenten met behulp van boorgruis en kern. Het meetprincipe van het apparaat is hydrometrisch, gebaseerd op het wegen van het bestudeerde slibmonster in lucht en in water. Met behulp van de PSh-1 dichtheidsmeter is het mogelijk om de dichtheid van gesteenten te meten met een dichtheid van 1,1-3 gram/cm³ .

Installatie PP-3 is ontworpen om reservoirgesteenten te identificeren en de reservoireigenschappen van gesteenten te bestuderen. Met dit apparaat kunt u de bulk, mineralogische dichtheid en totale porositeit bepalen. Het meetprincipe van het apparaat is thermogravimetrisch, gebaseerd op zeer nauwkeurige meting van het gewicht van het bestudeerde gesteentemonster, eerder verzadigd met water, en continue monitoring van de verandering in het gewicht van dit monster als vocht verdampt bij verhitting. Tegen de tijd dat het vocht verdampt, kan men de waarde van de doorlaatbaarheid van het bestudeerde gesteente beoordelen.

Vloeistofdestillatie-eenheid UDZH-2 bedoeld voor het beoordelen van de aard van de verzadiging van gesteentereservoirs door boorgruis en kern-, filtratie- en dichtheidseigenschappen, en stelt u ook in staat om de resterende olie- en waterverzadiging door kern- en boorgruis direct op de boorlocatie te bepalen dankzij het gebruik van een nieuwe benadering in de destillaat koelsysteem. De fabriek maakt gebruik van een condensaatkoelsysteem op basis van een Peltier thermo-elektrisch element in plaats van de waterwarmtewisselaars die in dergelijke apparaten worden gebruikt. Dit vermindert condensaatverlies door gecontroleerde koeling. Het werkingsprincipe van de installatie is gebaseerd op de verplaatsing van reservoirvloeistoffen uit de poriën van gesteentemonsters als gevolg van de overdruk die optreedt tijdens thermostatisch geregelde verwarming van 90 tot 200 ºС ( 3 ºС), dampcondensatie in de warmtewisselaar en scheiding van het tijdens het destillatieproces gevormde condensaat door dichtheid in olie en water.

Thermische desorptie- en pyrolyse-eenheid maakt het mogelijk om de aanwezigheid van vrije en gesorbeerde koolwaterstoffen te bepalen door kleine monsters van gesteenten (slib, kernstukken), evenals om de aanwezigheid en mate van transformatie van organisch materiaal te beoordelen, en op basis van interpretatie van de verkregen gegevens, om intervallen van reservoirs, kappen van producerende afzettingen in putsecties, en ook om de verzadiging van de natuurcollector te beoordelen.

IR-spectrometer gemaakt voor het bepalen van de aanwezigheid en kwantificering van de aanwezigheid van koolwaterstoffen in het bestudeerde gesteente (gascondensaat, lichte olie, zware olie, bitumen, enz.) om de aard van de reservoirverzadiging te beoordelen.

Luminoscoop LU-1M met een externe UV-verlichting en een fotografisch apparaat is ontworpen om boorgruis en kernmonsters onder ultraviolet licht te bestuderen om de aanwezigheid van bitumineuze stoffen in het gesteente te bepalen en deze te kwantificeren. Het meetprincipe van het apparaat is gebaseerd op de eigenschap van bitumoïden, wanneer ze worden bestraald met ultraviolette stralen, om een ​​"koude" gloed uit te stralen, waarvan de intensiteit en kleur het mogelijk maken om de aanwezigheid, kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling van bitumoïde in het bestudeerde gesteente visueel te bepalen om de aard van de reservoirverzadiging te beoordelen. Het apparaat voor het fotograferen van extracten is bedoeld voor het documenteren van de resultaten van luminescentieanalyse en helpt de subjectieve factor te elimineren bij het evalueren van de resultaten van de analyse. Een externe straler maakt een voorafgaande inspectie van een grote kern op het boorplatform mogelijk om de aanwezigheid van bitumoïden te detecteren.

Slibdroger OSH-1 ontworpen voor het snel drogen van slibmonsters onder invloed van hittegolf. De luchtontvochtiger heeft een ingebouwde instelbare timer en verschillende standen om de intensiteit en temperatuur van de luchtstroom aan te passen.

De technische en informatiemogelijkheden van het beschreven GTI-station voldoen aan moderne eisen en maken de implementatie van nieuwe technologieën voor informatieondersteuning voor de constructie van olie- en gasbronnen mogelijk.

Mijnbouw en geologische kenmerken van de sectie, die van invloed zijn op het optreden, voorkomen en elimineren van complicaties.

Complicaties in het boorproces ontstaan ​​om de volgende redenen: complexe mijnbouw- en geologische omstandigheden; slecht bewustzijn van hen; lage snelheid boren door bijvoorbeeld lange stilstand, slechte technologische oplossingen verwerkt in het technisch ontwerp voor de putconstructie.

Wanneer boren gecompliceerd is, is de kans op ongelukken groter.

Mijnbouw- en geologische kenmerken moeten bekend zijn om een ​​project voor de aanleg van een put correct op te stellen, complicaties tijdens de uitvoering van het project te voorkomen en op te lossen.

Reservoirdruk (Рpl) - vloeistofdruk in rotsen met open porositeit. Dit is de naam van de rotsen waarin holtes met elkaar communiceren. In dit geval kan de formatievloeistof stromen volgens de wetten van de hydromechanica. Deze rotsen omvatten plugrotsen, zandstenen, reservoirs met productieve horizonten.

Poriëndruk (Ppor) - druk in gesloten holtes, d.w.z. vloeistofdruk in de poriënruimte waarin de poriën niet met elkaar communiceren. Dergelijke eigenschappen zijn bezeten door klei, zoutrotsen, collectordeksels.

Overbelastingsdruk (Pg) is de hydrostatische (geostatische) druk op de beschouwde diepte vanaf de bovenliggende GP-laag.

Het statische niveau van reservoirvloeistof in de put, bepaald door de gelijkheid van de druk van deze kolom met de reservoirdruk. Het niveau kan onder het aardoppervlak zijn (de put zal absorberen), samenvallen met het oppervlak (er is evenwicht) of boven het oppervlak zijn (de put gutst) Рpl=rgz.

Het dynamische niveau van de vloeistof in de put wordt ingesteld boven het statische niveau bij het toevoegen aan de put en eronder - bij het onttrekken van vloeistof, bijvoorbeeld bij het leegpompen met een dompelpomp.

Depressie P=Pskv-Rpl<0 – давление в скважине меньше пластового. Наличие депрессии – необходимое условие для притока пластового флюида.

Repressie Р=Рskv-Рpl>0 – de druk in de put is niet hoger dan de formatiedruk. Absorptie vindt plaats.

Reservoirdrukanomaliecoëfficiënt Ka=Рpl/rwgzpl (1), waarbij zpl de diepte van de bovenkant van het betreffende reservoir is, rv de waterdichtheid is, g de vrije valversnelling. Ka<1=>ANPD; Ka>1=>AVPD.

Verlies of hydraulische breekdruk Рp - druk waarbij verliezen optreden van alle fasen van boor- of cementeervloeistof. De waarde van Pp wordt empirisch bepaald aan de hand van waarnemingen tijdens het boorproces, of met behulp van speciale studies in de put. De verkregen gegevens worden gebruikt bij het boren van andere soortgelijke putten.

Gecombineerde drukgrafiek voor complicaties. Keuze van de eerste putontwerpoptie.

Gecombineerde drukgrafiek. Keuze van de eerste putontwerpoptie.

Om een ​​technisch project voor de aanleg van putten correct op te stellen, is het nodig om exact de verdeling van reservoir(water)drukken en absorptiedrukken (hydraulic fracturing) over de diepte te kennen of, wat hetzelfde is, de verdeling van Ka en Kp (in dimensieloze vorm). De verdeling van Ka en Kp wordt weergegeven op de gecombineerde drukgrafiek.

Verdeling van Ka en Kp in de diepte z.

· Ontwerp van de put (1e optie), die vervolgens wordt gespecificeerd.

Uit deze grafiek blijkt dat we drie diepte-intervallen hebben met compatibele booromstandigheden, dat wil zeggen die waarin vloeistof met dezelfde dichtheid kan worden gebruikt.

Het is vooral moeilijk om te boren als Ka=Kp. Boren wordt super ingewikkeld als Ka=Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

Na het openen van het absorberende interval worden isolatiewerken uitgevoerd, waardoor Kp (kunstmatig) toeneemt, waardoor het bijvoorbeeld mogelijk wordt om de kolom te cementeren.

Schema van het circulatiesysteem van putten

Schema van het circulatiesysteem van putten en diagram van drukverdeling daarin.

Schema: 1. Bit, 2. Boorgatmotor, 3. Boorkraag, 4. BT, 5. Gereedschapsverbinding, 6. Vierkant, 7. Wartel, 8. Boorhuls, 9. Stijgbuis, 10. Drukleiding (spruitstuk), 11. Pomp, 12. Zuigmondstuk, 13. Trechtersysteem, 14. Trilscherm.

1. Hydrostatische drukverdeelleiding.

2. Lijn van hydraulische drukverdeling in de versnellingsbak.

3. Lijn van hydraulische drukverdeling in BT.

De druk van de spoelvloeistof op de formatie moet altijd binnen het gearceerde gebied tussen Ppl en Pp liggen.

Door elke schroefdraadverbinding van de BC probeert de vloeistof van de leiding naar de ringvormige ruimte te stromen (tijdens circulatie). Deze trend wordt veroorzaakt door drukval in leidingen en tandwielkast. Lekkage veroorzaakt de vernietiging van de schroefdraadverbinding. Ceteris paribus, een organisch nadeel van boren met een hydraulische boorgatmotor is een verhoogde drukval op elke schroefdraadverbinding, aangezien in de boorgatmotor

Het circulatiesysteem wordt gebruikt om de boorvloeistof van de putmond naar de ontvangende tanks te voeren, deze te reinigen van boorgruis en ontgassing.

De afbeelding toont een vereenvoudigd schema van het TsS100E-circulatiesysteem: 1 - bijvullen van leiding; 2 - oplossingspijplijn; 3 - schoonmaakblok; 4 - ontvangend blok; 5 - schakelkast voor elektrische apparatuur.

Een vereenvoudigd ontwerp van het circulatiesysteem is een trogsysteem, dat bestaat uit een trog voor de verplaatsing van mortel, een dek nabij de trog om te lopen en de troggen, leuningen en basis schoon te maken.

De goten kunnen van hout zijn van planken van 40 mm en van metaal van ijzeren platen van 3-4 mm. Breedte - 700-800 mm, hoogte - 400-500 mm. Er wordt gebruik gemaakt van rechthoekige en halfronde goten. Om de stroomsnelheid van de oplossing te verminderen en het slib eruit te laten vallen, zijn in de goten scheidingswanden en druppels van 15-18 cm hoog geïnstalleerd.Op deze plaatsen zijn mangaten met kleppen op de bodem van de goot geïnstalleerd, waardoor de bezonken gesteente wordt verwijderd. De totale lengte van het gootsysteem is afhankelijk van de parameters van de gebruikte vloeistoffen, booromstandigheden en technologie, evenals van de mechanismen die worden gebruikt om de vloeistoffen te reinigen en te ontgassen. De lengte kan in de regel binnen 20-50 m liggen.

Bij gebruik van sets mechanismen voor het reinigen en ontgassen van de oplossing (trilschermen, zandafscheiders, desilters, ontgassers, centrifuges), wordt het gootsysteem alleen gebruikt om de oplossing van de put naar het mechanisme en de opvangtanks te voeren. In dit geval hangt de lengte van het gootsysteem alleen af ​​​​van de locatie van de mechanismen en containers ten opzichte van de put.

In de meeste gevallen wordt het dakgootsysteem gemonteerd op metalen voetstukken in secties met een lengte van 8-10 m en een hoogte van maximaal 1 m. Dergelijke secties worden geïnstalleerd op stalen telescopische rekken die de installatiehoogte van de goten aanpassen, dit vergemakkelijkt de demontage van het dakgootsysteem in de winter. Dus wanneer stekken zich ophopen en bevriezen onder de goten, kunnen de goten samen met de bodems uit de rekken worden gehaald. Monteer het dakgootsysteem met een helling in de richting van de beweging van de oplossing; het gootsysteem is verbonden met de putmond met een pijp of goot met een kleinere dwarsdoorsnede en met een grote helling om de snelheid van de oplossing te verhogen en de uitval van het slib op deze plaats te verminderen.

In de moderne technologie voor het boren van putten worden speciale eisen gesteld aan boorvloeistoffen, volgens welke apparatuur voor het reinigen van modder moet zorgen voor een hoogwaardige reiniging van de modder uit de vaste fase, deze moet mengen en afkoelen en het gas dat erin is binnengedrongen uit de modder moet verwijderen met gas verzadigde formaties tijdens het boren. In verband met deze vereisten zijn moderne boorplatforms uitgerust met circulatiesystemen met een bepaald aantal uniforme mechanismen - tanks, apparaten voor het reinigen en bereiden van boorvloeistoffen.

De mechanismen van het circulatiesysteem zorgen voor een drietrapsreiniging van de boorvloeistof. Vanuit de put komt de oplossing in de eerste fase van de grove reiniging in de trilzeef en wordt opgevangen in de opvangbak van de tank, waar grof zand wordt afgezet. Vanuit de opvangbak gaat de oplossing naar het gedeelte van het circulatiesysteem en wordt door een centrifugale slurrypomp naar de ontgasser gevoerd als het nodig is om de oplossing te ontgassen, en vervolgens naar de zandafscheider, waar het de tweede fase van zuivering passeert van rotsen tot 0,074-0,08 mm groot. Daarna wordt de oplossing in de desilter gevoerd - de derde fase van zuivering, waar rotsdeeltjes tot 0,03 mm worden verwijderd. Zand en slib worden in een tank gedumpt, van waaruit het in een centrifuge wordt gevoerd voor extra scheiding van de oplossing van het gesteente. De gezuiverde oplossing uit de derde fase komt de ontvangende tanks binnen - in de ontvangende eenheid van de modderpompen om het in de put te voeren.

De uitrusting van circulatiesystemen wordt door de fabriek in de volgende blokken voltooid:

oplossing zuiveringseenheid;

tussenblok (een of twee);

blok ontvangen.

De basis voor de montage van blokken zijn rechthoekige containers die op sledebodems zijn gemonteerd.

Hydraulische druk van klei- en cementmortels na het stoppen van de circulatie.

Overnames. De redenen voor hun optreden.

Doorabsorptie van boor- of vulslurries - een soort complicatie, die zich manifesteert door het vertrek van vloeistof uit de put in de rotsformatie. In tegenstelling tot filtratie wordt absorptie gekenmerkt door het feit dat alle fasen van de vloeistof de HP binnenkomen. En bij het filteren, slechts een paar. In de praktijk worden verliezen ook gedefinieerd als het dagelijkse verlies van boorvloeistof in de formatie boven het natuurlijke verlies als gevolg van filtratie en boorgruis. Elke regio heeft zijn eigen standaard. Meestal zijn meerdere m3 per dag toegestaan. Absorptie is het meest voorkomende type complicaties, vooral in de regio's van de Oeral-Wolga-regio in Oost- en Zuidoost-Siberië. Absorptie vindt plaats in secties waarin er meestal gebroken GP's zijn, de grootste vervormingen van rotsen zich bevinden en hun erosie is het gevolg van tektonische processen. Zo wordt in Tatarstan jaarlijks 14% van de kalendertijd besteed aan de strijd tegen overnames, wat meer is dan de tijd besteed aan bont. boren. Als gevolg van verliezen verslechteren de omstandigheden van het boren van putten:

1. Het gevaar van vastkleven van het gereedschap neemt toe, omdat de snelheid van de opwaartse stroom van de spoelvloeistof boven de absorptiezone neemt sterk af, als grote deeltjes boorgruis niet in de formatie terechtkomen, hopen ze zich op in de boorput, waardoor pufjes en vastzitten van het gereedschap ontstaan. De kans op vastplakken van gereedschap door neerslaand slib neemt vooral toe nadat de pompen (circulatie) stoppen.

2. Scres en instortingen in onstabiele rotsen worden intenser. GNWP kan ontstaan ​​vanuit vloeistofdragende horizonten die aanwezig zijn in de sectie. De reden is een afname van de druk van de vloeistofkolom. In aanwezigheid van twee of meer gelijktijdig geopende lagen met verschillende coëfficiënten. Ka en Kp daartussen kunnen er overlopen zijn, wat het isolatiewerk en het daaropvolgende cementeren van de put bemoeilijkt.

Veel tijd en materiaalbronnen (inerte vulstoffen, voegmaterialen) gaan verloren voor isolatie, stilstand en ongevallen die verliezen veroorzaken.

Redenen voor overnames

De kwalitatieve rol van de factor die de hoeveelheid ontsnapping van de oplossing in de absorptiezone bepaalt, kan worden getraceerd door de stroom van een stroperige vloeistof in een cirkelvormige poreuze formatie of een cirkelvormige sleuf te beschouwen. De formule voor het berekenen van de stroomsnelheid van de geabsorbeerde vloeistof in een poreuze cirkelvormige formatie wordt verkregen door het stelsel vergelijkingen op te lossen:

1. Bewegingsvergelijking (Darcy-vorm)

V=K/M*(dP/dr): (1) waarbij V, P, r, M respectievelijk het debiet, de huidige druk, de straal van de formatie en de viscositeit zijn.

2. Massabehoudvergelijking (continuïteit)

V=Q/F (2) waarbij Q, F=2πrh , h respectievelijk het absorptiedebiet van de vloeistof zijn, het variabele gebied langs de straal, de dikte van de absorptiezone.

3. Staatsvergelijking

ρ=const (3) oplossen van dit stelsel vergelijkingen: 2 en 3 in 1 krijgen we:

Q=(K/M)*2π RV (dP/dr)

Q=(2π HK(PMet-Pmv))/Mln(rk/rc) (4)formule Dupi

Een vergelijkbare Bussenesco-formule (4) kan ook worden verkregen voor m cirkelvormige scheuren (spleten) die even open zijn en op gelijke afstand van elkaar staan.

Q= [(πδ3(Pc-Ppl))/6Mln (rk/rc) ] *m (5)

δ- opening (hoogte) van de opening;

m is het aantal scheuren (spleten);

M is de effectieve viscositeit.

Het is duidelijk dat om het debiet van de geabsorbeerde vloeistof volgens formules (4) en (5) te verminderen, het noodzakelijk is om de parameters in de noemers te verhogen en ze in de teller te verlagen.

Volgens (4) en (5)

Q=£(H(of m), Ppl, rk, Pc, rc, M, K, (of δ)) (6)

De parameters die zijn opgenomen in functie (6) kunnen voorwaardelijk worden verdeeld in 3 groepen op basis van hun oorsprong op het moment van opening van de absorptiezone.

1. groep - geologische parameters;

2e groep - technologische parameters;

3. groep - gemengd.

Deze verdeling is voorwaardelijk, omdat tijdens bedrijf, d.w.z. technologische impact (vloeistofonttrekking, overstroming, enz.) op het reservoir verandert ook Ppl, rk

Verliezen in rotsen met gesloten breuken. Kenmerk van indicatorcurven. Hydraulisch breken en de preventie ervan.

Kenmerk van indicatorcurven.

Vervolgens bekijken we lijn 2.

Bij benadering kan de indicatorcurve voor gesteenten met kunstmatig geopende gesloten breuken worden beschreven met de volgende formule: Рс = Рb + Рpl + 1/А*Q+BQ2 (1)

Voor gesteenten met van nature open breuken is de indicatorcurve een speciaal geval van formule (1)

Рс-Рpl= ΔР=1/А*Q=А*ΔР

Dus in rotsen met open breuken zal de absorptie beginnen bij elke onderdrukkingswaarde, en in rotsen met gesloten breuken, pas na het creëren van een druk in de put die gelijk is aan de hydraulische breukdruk Рс*. De belangrijkste maatregel om verliezen in gesteenten met gesloten breuken (kleien, zouten) tegen te gaan, is het voorkomen van hydraulische breuken.

Evaluatie van de effectiviteit van het werk om absorptie te elimineren.

De effectiviteit van isolatiewerk wordt gekenmerkt door de injectiviteit (A) van de absorptiezone, die tijdens isolatiewerk kan worden bereikt. Als in dit geval de verkregen injectiviteit A lager blijkt te zijn dan een technologisch aanvaardbare waarde van injectiviteit Aq, die voor elke regio wordt gekarakteriseerd, dan kan het isolatiewerk als succesvol worden beschouwd. De isolatievoorwaarde kan dus worden geschreven als А≤Аq (1) А=Q/Рс- Р* (2) Voor gesteenten met kunstmatig geopende breuken Р* = Рb+Рpl+Рр (3) waarbij Рb de laterale gesteentedruk is , Рр - treksterkte g.p. In bijzondere gevallen Рb en Рр = 0 voor gesteenten met natuurlijke open breuken А= Q/Pc - Рpl (4) als de geringste absorptie niet is toegestaan, dan is Q=0 en А→0,

dan Rs<Р* (5) Для зоны с открытыми трещинами формула (5) заменяется Рс=Рпл= Рпогл (6). Если давление в скважине определяется гидростатикой Рс = ρqL то (5 и 6) в привычных обозначениях примет вид: ρо≤Кп (7) и ρо= Ка=Кп (8). На практике трудно определить давление поглощения Р* , поэтому в ряде районов, например в Татарии оценка эффективности изоляционных работ проводят не по индексу давления поглощения Кп а по дополнительной приемистости Аq. В Татарии допустимые приемистости по тех. воде принято Аq≤ 4 м3/ч*МПа. Значение Аq свое для каждого района и различных поглощаемых жидкостей. Для воды оно принимается обычно более, а при растворе с наполнителем Аq берется меньше. Согласно 2 и 4 А=f (Q; Рс) (9). Т.е все способы борьбы с поглощениями основаны на воздействии на две управляемые величины (2 и 4) , т.е. на Q и Рс.

Manieren om absorpties te bestrijden tijdens het openen van de absorptiezone.

Traditionele methoden om verlies te voorkomen zijn gebaseerd op het verminderen van de drukval op de absorberende formatie of het veranderen van de a/t) van de gefilterde vloeistof. Als, in plaats van de drukval over de formatie te verminderen, de viscositeit wordt verhoogd door verstoppingsmaterialen, bentoniet of andere stoffen toe te voegen, zal de verliessnelheid omgekeerd evenredig veranderen met de toename van de viscositeit, zoals volgt uit formule (2.86). In de praktijk, als de oplossingsparameters worden gecontroleerd, kan de viscositeit alleen binnen relatief nauwe grenzen worden gewijzigd. Verliespreventie door over te schakelen op spoelen met een oplossing met verhoogde viscositeit is alleen mogelijk als wetenschappelijk onderbouwde vereisten voor deze vloeistoffen worden ontwikkeld, rekening houdend met de eigenaardigheden van hun stroming in het reservoir. Verbetering van methoden ter voorkoming van verloren circulatie op basis van drukvalvermindering op absorberende formaties is onlosmakelijk verbonden met een grondige studie en ontwikkeling van boormethoden die in evenwicht zijn in het putformatiesysteem. De boorvloeistof, die tot een bepaalde diepte in de absorberende formatie dringt en zich verdikt in de absorptiekanalen, vormt een extra obstakel voor de beweging van de boorvloeistof van de boorput in de formatie. De eigenschap van de oplossing om weerstand te creëren tegen de beweging van vloeistof in de formatie wordt gebruikt bij het uitvoeren van preventieve maatregelen om verliezen te voorkomen. De sterkte van een dergelijke weerstand hangt af van de structurele en mechanische eigenschappen van de oplossing, de grootte en vorm van de kanalen, evenals van de penetratiediepte van de oplossing in het reservoir.

Om de vereisten voor de reologische eigenschappen van boorvloeistoffen tijdens het passeren van absorberende formaties te formuleren, beschouwen we de curven (Fig. 2.16) die de afhankelijkheid van schuifspanning en reksnelheid de / df weerspiegelen voor sommige modellen van niet-Newtoniaanse vloeistof . Rechte lijn 1 komt overeen met het model van een viscoplastisch medium, dat wordt gekenmerkt door de beperkende schuifspanning t0. Curve 2 kenmerkt het gedrag van pseudoplastische vloeistoffen, waarin, met toenemende afschuifsnelheid, de snelheid van spanningsgroei vertraagt ​​en de curven vlakker worden. Rechte lijn 3 geeft de reologische eigenschappen weer van een stroperige vloeistof (Newtoniaans). Curve 4 kenmerkt het gedrag van visco-elastische en dilatante vloeistoffen, waarbij de schuifspanning sterk toeneemt met de reksnelheid. Met name visco-elastische vloeistoffen omvatten zwakke oplossingen van bepaalde polymeren (polyethyleenoxide, guargom, polyacrylamide, enz.) Reynolds-getallen (Toms-effect). Tegelijkertijd zal de viscositeit van deze vloeistoffen bij het bewegen door de absorberende kanalen hoog zijn vanwege de hoge afschuifsnelheden in de kanalen. Boren met spoelen met cellenbetonboorvloeistoffen is een van de ingrijpende maatregelen in het pakket van maatregelen en methoden om verliezen bij het boren van diepe putten te voorkomen en te elimineren. Beluchting van de boorvloeistof vermindert de hydrostatische druk, waardoor wordt bijgedragen aan de terugkeer ervan in voldoende hoeveelheden naar het oppervlak en dienovereenkomstig aan de normale reiniging van de boorput, evenals aan de selectie van representatieve monsters van begaanbare rotsen en reservoirvloeistoffen. Technische en economische indicatoren bij het boren van putten met bodemspoeling met een beluchte oplossing zijn hoger in vergelijking met die wanneer water of andere boorvloeistoffen als boorvloeistof worden gebruikt. De kwaliteit van het boren in productieve formaties is ook aanzienlijk verbeterd, vooral in velden waar deze formaties een abnormaal lage druk hebben.

Een effectieve maatregel om verlies van boorvloeistof te voorkomen is het inbrengen van vulstoffen in de circulerende boorvloeistof. Het doel van hun toepassing is om tampons in absorptiekanalen te creëren. Deze tampons dienen als basis voor het afzetten van een filtratie(klei)koek en isolatie van absorberende lagen. V.F. Rogers gelooft dat een brugvormend middel vrijwel elk materiaal kan zijn dat klein genoeg is om door modderpompen in de boorvloeistof te worden gepompt. In de VS worden meer dan honderd soorten vulstoffen en hun combinaties gebruikt om absorberende kanalen af ​​te dichten. Als verstoppingsmiddelen, houtsnippers of bast, vissenschubben, hooi, rubberafval, guttapercha bladeren, katoen, katoenbolletjes, suikerrietvezels, walnotendoppen, plastic korrels, perliet, geëxpandeerde klei, textielvezels, bitumen, mica, asbest , gesneden papier, mos, gesneden hennep, cellulosevlokken, leer, tarwezemelen, bonen, erwten, rijst, kippenveren, brokken klei, spons, cokes, steen, enz. Deze materialen kunnen afzonderlijk en in door de industrie gemaakte combinaties worden gebruikt of opgemaakt voor gebruik. Het is erg moeilijk om in het laboratorium de geschiktheid van elk overbruggingsmateriaal te bepalen vanwege de onwetendheid over de grootte van de gaten die moeten worden afgesloten.

In de buitenlandse praktijk wordt speciale aandacht besteed aan het waarborgen van de "dichte" verpakking van vulstoffen. De mening van Furnas wordt aangehouden, volgens welke de meest dichte pakking van deeltjes overeenkomt met de toestand van hun grootteverdeling volgens de wet van geometrische progressie; bij het elimineren van verliezen kan het grootste effect worden verkregen met de meest compacte plug, vooral in het geval van onmiddellijk boorvloeistofverlies.

Vulstoffen volgens hun kwalitatieve kenmerken zijn onderverdeeld in vezelig, lamellair en korrelig. Vezelstoffen zijn van plantaardige, dierlijke, minerale oorsprong. Dit omvat synthetische materialen. Het type en de grootte van de vezel hebben een aanzienlijke invloed op de kwaliteit van het werk. De stabiliteit van de vezels tijdens hun circulatie in de boorvloeistof is belangrijk. De materialen geven goede resultaten bij het dichten van zand- en grindformaties met korrels tot 25 mm in diameter, evenals het dichten van scheuren in grofkorrelige (tot 3 mm) en fijnkorrelige (tot 0,5 mm) rotsen.

Lamellaire materialen zijn geschikt voor het dichten van grove grindbedden en scheuren tot een grootte van 2,5 mm. Deze omvatten: cellofaan, mica, kaf, katoenzaad, enz.

Korrelige materialen: perliet, gemalen rubber, stukjes plastic, notendoppen, enz. De meesten van hen vullen effectief grindbedden met korrels tot een diameter van 25 mm. Perliet geeft goede resultaten in grindbedden met korreldiameters tot 9-12 mm. Notendoppen van 2,5 mm of minder plugscheuren tot 3 mm groot, en grotere (tot 5 mm) en verbrijzelde rubberen plugscheuren tot 6 mm groot, d.w.z. ze kunnen scheuren 2 keer meer dichten dan bij gebruik van vezelachtige of lamellaire materialen.

Bij gebrek aan gegevens over de grootte van korrels en scheuren in de absorberende horizon, worden mengsels van vezelig met lamellair of korrelig materiaal, cellofaan met mica, vezelig met geschubd en korrelig materiaal gebruikt, evenals bij het mengen van korrelig materiaal: perliet met rubber of walnootschalen. Het beste mengsel om absorptie bij lage druk te elimineren is een sterk colloïdale klei-oplossing met toevoeging van vezelachtige materialen en mica-vellen. Vezelachtige materialen die op de wand van de put worden afgezet, vormen een rooster. Micaplaten versterken dit netwerk en verstoppen grotere kanalen in het gesteente, en bovenop dit alles wordt een dunne en dichte kleikoek gevormd.

Gaswater- en olieshows. Hun redenen. Tekenen van instroom van formatievloeistoffen. Classificatie en herkenning van soorten manifestaties.

Bij verlies stroomt de vloeistof (doorspoelen of grouten) van de put in de formatie en wanneer deze verschijnt, vice versa - van de formatie in de put. Oorzaken van instroom: 1) instroom in de put op zijn plaats met boorgruis van vloeistofbevattende formaties. In dit geval is de druk in de put niet noodzakelijkerwijs hoger en lager dan in het reservoir; 2) als de druk in de put lager is dan de formatiedruk, d.w.z. er is sprake van afname van de formatie, zijn de belangrijkste redenen voor het optreden van depressie, d.w.z. de afname van de druk op de formatie in de put, de volgende: 1 ) geen boorvloeistof aan de put toevoegen bij het optillen van het gereedschap. Een apparaat voor automatisch vullen in de put is vereist; 2) een afname van de dichtheid van de spoelvloeistof door schuimvorming (gasvorming) wanneer de vloeistof in contact komt met lucht aan de oppervlakte in het gootsysteem, alsook door de behandeling van oppervlakte-actieve stoffen. Ontgassen is vereist (mechanisch, chemisch); 3) het boren van een put in onverenigbare omstandigheden. Er zijn twee lagen in het diagram. De eerste laag wordt gekenmerkt door Ka1 en Kp1; voor de tweede Ka2 en Kp2. eerste laag moet worden geboord met modder ρ0.1 (tussen Ka1 en Kp1), de tweede laag ρ0.2 (fig.)

Het is onmogelijk om de tweede laag te openen op een oplossing met een dichtheid voor de eerste laag, omdat deze verloren gaat in de tweede laag; 4) sterke schommelingen in de hydrodynamische druk tijdens het uitschakelen van de pomp, SPO en andere werkzaamheden, verergerd door een toename van de statische schuifspanning en de aanwezigheid van pakkingbussen op de kolom;

5) onderschatte dichtheid van de p.l geaccepteerd in het technische project vanwege een gebrekkige kennis van de feitelijke verdeling van de reservoirdruk (Ka), d.w.z. de geologie van het gebied. Deze redenen hebben meer te maken met exploratieputten; 6) laag niveau van operationele verfijning van reservoirdrukken door deze te voorspellen tijdens het uitdiepen van de put. Geen gebruik maken van de methoden voor het voorspellen van de d-exponent, σ (sigma)-exponent, etc.; 7) verlies van verzwaringsmiddel uit de boorvloeistof en een afname van de hydraulische druk. Tekenen van instroom van formatievloeistof zijn: 1) toename van het niveau van circulerende vloeistof in de inlaattank van de pomp. Niveaumeter nodig? 2) er komt gas vrij uit de oplossing die de put verlaat bij de putmond, de oplossing kookt; 3) na het stoppen van de circulatie blijft de oplossing uit de put stromen (de put loopt over); 4) de druk stijgt sterk met een onverwachte opening van het reservoir met AHFP. Wanneer olie uit de reservoirs stroomt, blijft de film achter op de wanden van de goten of stroomt over de oplossing in de goten. Als er formatiewater binnenkomt, veranderen de eigenschappen van de putten. De dichtheid daalt meestal, de viscositeit kan afnemen of toenemen (nadat zout water is binnengedrongen). Waterverlies neemt meestal toe, pH verandert, elektrische weerstand neemt meestal af.

Vloeistofinstroom classificatie. Het wordt geproduceerd volgens de complexiteit van de maatregelen die nodig zijn voor hun liquidatie. Ze zijn onderverdeeld in drie groepen: 1) manifestatie - niet-gevaarlijke instroom van reservoirvloeistoffen die het boorproces en de geaccepteerde werktechnologie niet schenden; 2) release - de vloeistofstroom die alleen kan worden geëlimineerd door een speciale doelbewuste verandering in de boortechnologie die beschikbaar is op de boorlocatie en -apparatuur; 3) fontein - binnendringen van vloeistof, waarvan de eliminatie het gebruik van extra gereedschappen en apparatuur vereist (behalve die beschikbaar bij de boorinstallatie) en die verband houdt met het optreden van druk in het putformatiesysteem die de integriteit van de put bedreigen . , putmondapparatuur en formaties in het losse deel van de put.

Installatie van cementbruggen. Kenmerken van de keuze van formulering en bereiding van cementslurrie voor de installatie van bruggen.

Een van de serieuze varianten van cementeerprocestechnologie is de installatie van cementbruggen voor verschillende doeleinden. Het verbeteren van de kwaliteit van cementbruggen en de efficiëntie van hun werk is een integraal onderdeel van het verbeteren van de processen van boren, voltooiing en werking van putten. De kwaliteit van bruggen en hun duurzaamheid bepalen mede de betrouwbaarheid van de milieubescherming. Tegelijkertijd geven veldgegevens aan dat gevallen van installatie van zwakke en lekkende bruggen, voortijdige uitharding van cementslurrie, vastzitten van touwpijpen, enz. Vaak worden opgemerkt. Deze complicaties worden niet alleen en niet zozeer veroorzaakt door de eigenschappen van de gebruikte voegmaterialen, maar ook door de bijzonderheden van de werken zelf tijdens de installatie van bruggen.

In diepe putten met hoge temperatuur gebeuren tijdens deze werken vaak ongevallen als gevolg van intensieve verdikking en uitharding van een mengsel van klei en cementmortel. In sommige gevallen lekken bruggen of zijn ze niet sterk genoeg. De succesvolle installatie van bruggen hangt af van vele natuurlijke en technische factoren die de kenmerken van de vorming van cementsteen bepalen, evenals het contact en de "hechting" met rotsen en pijpmetaal. Daarom zijn de beoordeling van het draagvermogen van de brug als kunstwerken en de studie van de bestaande omstandigheden in de put verplicht bij het uitvoeren van deze werken.

Het doel van de installatie van bruggen is het verkrijgen van een stabiel water- en gasondoordringbaar glas cementsteen van een bepaalde sterkte om naar de bovenliggende horizon te bewegen, een nieuwe boorput te boren, het onstabiele en spelonkachtige deel van de boorput te versterken, testen de horizon met behulp van een formatietester, revisie en conservering of liquidatie van putten.

Afhankelijk van de aard van de optredende belastingen kunnen twee categorieën bruggen worden onderscheiden:

1) onder druk van een vloeistof of gas en 2) onder belasting van het gewicht van het gereedschap tijdens het boren van de tweede boorput, het gebruik van een formatietester of in andere gevallen (bruggen van deze categorie moeten naast gasdicht zijn, een zeer hoge mechanische sterkte hebben).

Analyse van veldgegevens laat zien dat op bruggen drukken tot 85 MPa, axiale belastingen tot 2100 kN en schuifspanningen tot 30 MPa kunnen optreden per 1 m bruglengte. Dergelijke aanzienlijke belastingen treden op tijdens het testen van putten met behulp van reservoirtesters en tijdens andere soorten werk.

Het draagvermogen van cementbruggen hangt grotendeels af van hun hoogte, de aan- of afwezigheid en de toestand van de modderkoek of modderresten op de snaar. Bij het verwijderen van het losse deel van de kleikoek is de schuifspanning 0,15-0,2 MPa. In dit geval volstaat ook bij maximale belasting een brughoogte van 18–25 m. De aanwezigheid van een laag boor(klei)slib van 1–2 mm dik op de kolomwanden leidt tot een afname van de schuifspanning en een verhoging van de vereiste hoogte tot 180–250 m. In dit opzicht moet de hoogte van de brug worden berekend volgens de formule Nm ≥ Ho – Qm/pDc [τm] (1) waarbij H0 de installatiediepte van het onderste deel is van de brug; QM is de axiale belasting op de brug als gevolg van drukval en ontlasten van de buizenkolom of formatietester; Dc - putdiameter; [τm] - specifiek draagvermogen van de brug, waarvan de waarden zowel worden bepaald door de hechtingseigenschappen van het opvulmateriaal als door de manier waarop de brug wordt geïnstalleerd. De dichtheid van de brug hangt ook af van de hoogte en de toestand van het contactoppervlak, aangezien de druk waarbij water doorbreekt recht evenredig is met de lengte en omgekeerd evenredig met de dikte van de korst. Als er een kleikoek is tussen de behuizing en de cementsteen met een schuifspanning van 6,8-4,6 MPa, een dikte van 3-12 mm, is de waterdoorbraakdrukgradiënt respectievelijk 1,8 en 0,6 MPa per 1 m. Bij afwezigheid van een korst treedt waterdoorbraak op bij een drukgradiënt van meer dan 7,0 MPa per 1 m.

Bijgevolg hangt de dichtheid van de brug ook grotendeels af van de omstandigheden en de wijze van installatie. In dit opzicht moet ook de hoogte van de cementbrug uit de uitdrukking worden bepaald

Nm ≥ Nee – Pm/[∆r] (2) waarbij Pm de maximale waarde is van het drukverschil dat tijdens de werking op de brug inwerkt; [∆p] - toelaatbare vloeistofdoorbraakdrukgradiënt langs de contactzone van de brug met de boorgatwand; ook deze waarde wordt voornamelijk bepaald afhankelijk van de plaatsingsmethode van de brug, van de toegepaste opvulmaterialen. Kies meer uit de waarden van de hoogte van cementbruggen, bepaald door formules (1) en (2).

Bruginstallatie heeft veel gemeen met het kolomcementproces en heeft de volgende kenmerken:

1) er wordt een kleine hoeveelheid opvulmateriaal gebruikt;

2) het onderste deel van de vulleidingen is nergens mee uitgerust, de stopring is niet geïnstalleerd;

3) er worden geen rubberen scheidingsstoppen gebruikt;

4) in veel gevallen worden putten teruggespoeld om het brugdak "af te snijden";

5) de brug wordt door niets van onderaf beperkt en kan zich verspreiden onder invloed van het verschil in dichtheid van cement en boorvloeistoffen.

De installatie van een brug is qua ontwerp en werkwijze een eenvoudige handeling, die in diepe putten aanzienlijk wordt bemoeilijkt door factoren als temperatuur, druk, gas-, water- en olieshows, enz. De lengte, diameter en configuratie van de stortpijpen , de reologische eigenschappen van cement en boorvloeistoffen zijn ook van niet onbelangrijk belang. De installatie van de brug in het open deel van de boorput wordt aanzienlijk beïnvloed door de spelonkelijkheid van de boorput.

Cementbruggen moeten sterk genoeg zijn. De praktijk van het werk laat zien dat als tijdens de sterktetest de brug niet bezwijkt wanneer er een specifieke axiale belasting van 3,0-6,0 MPa op wordt uitgeoefend en gelijktijdig wordt gespoeld, de sterkte-eigenschappen ervan voldoen aan de voorwaarden voor zowel het boren van een nieuw boorgat als het laden van het gewicht van de pijpstreng of een formatietester.

Bij het plaatsen van bruggen voor het boren van een nieuwe schacht geldt een aanvullende hoogte-eis. Dit komt door het feit dat de sterkte van het bovenste deel (H1) van de brug de mogelijkheid moet bieden om een ​​​​nieuwe boorput te boren met een acceptabele krommingsintensiteit, en het onderste deel (H0) - betrouwbare isolatie van de oude boorput. Nm = H1 + Nee = (2Dc * Rc) 0,5 + Nee (3)

waarbij Rc de kromtestraal van de romp is.

Een analyse van de beschikbare gegevens laat zien dat het verkrijgen van betrouwbare bruggen in diepe putten afhankelijk is van een complex van gelijktijdig werkende factoren, die in drie groepen kunnen worden verdeeld.

De eerste groep bestaat uit natuurlijke factoren: temperatuur, druk en geologische omstandigheden (holheid, breukvorming, de werking van agressief water, binnendringen en verliezen van water en gas).

De tweede groep - technologische factoren: de stroomsnelheid van cement en boorvloeistoffen in leidingen en de ringvormige ruimte, de reologische eigenschappen van de oplossingen, de chemische en mineralogische samenstelling van het bindmiddel, de fysische en mechanische eigenschappen van de cementmortel en steen , het contractie-effect van oliebroncement, de samendrukbaarheid van de boorvloeistof, de heterogeniteit van dichtheden, coagulatie van de boorvloeistof bij vermenging met cement (vorming van pasta's met een hoge viscositeit), de grootte van de ringvormige spleet en de excentriciteit van de ligging van de leidingen in de put, de contacttijd van de buffervloeistof en de cementbrij met de kleikoek.

De derde groep - subjectieve factoren: het gebruik van voegmaterialen die onaanvaardbaar zijn voor de gegeven omstandigheden; onjuiste selectie van de formulering van de oplossing in het laboratorium; onvoldoende voorbereiding van de boorput en het gebruik van boorvloeistof met hoge waarden van viscositeit, SSS en vloeistofverlies; fouten bij het bepalen van de hoeveelheid verdringingsvloeistof, de locatie van het gietgereedschap, de dosering van reagentia voor het mengen van cementslurry in de put; het gebruik van een onvoldoende aantal cementeereenheden; gebruik van onvoldoende hoeveelheid cement; lage mate van organisatie van het installatieproces van de brug.

Een toename van temperatuur en druk draagt ​​bij aan de intensieve versnelling van alle chemische reacties, waardoor een snelle verdikking (verlies van verpompbaarheid) en verharding van cementslurries ontstaat, die na kortstondige circulatiestops soms niet meer door te dringen zijn.

Tot nu toe is de belangrijkste methode voor het installeren van cementbruggen het pompen van cementslurrie in de put tot het ontwerpdiepte-interval langs een pijpstreng die is neergelaten tot het niveau van de onderste markering van de brug, gevolgd door het hijsen van deze streng boven de cementeerzone. In de regel wordt er gewerkt zonder verdeelpluggen en middelen om hun beweging te regelen. Het proces wordt geregeld door het volume van de verdringingsvloeistof, berekend uit de voorwaarde van gelijkheid van de niveaus van de cementbrij in de pijpkolom en de ringvormige ruimte, en het volume van de cementbrij wordt gelijk gesteld aan het volume van de put in het interval van de bruginstallatie. De efficiëntie van de methode is laag.

Allereerst moet worden opgemerkt dat de cementeermaterialen die worden gebruikt voor het cementeren van verbuizingsstrengen geschikt zijn voor het installeren van sterke en strakke bruggen. Slechte installatie van bruggen of de afwezigheid ervan, voortijdige uitharding van de bindmiddeloplossing en andere factoren zijn tot op zekere hoogte te wijten aan een onjuiste selectie van de formulering van de bindmiddeloplossing volgens de verdikkingstijd (uithardingstijd) of afwijkingen van het geselecteerde recept in het laboratorium, gemaakt bij het bereiden van de bindmiddeloplossing.

Vastgesteld is dat om de kans op complicaties, de uithardingstijd en bij hoge temperaturen en drukken te verminderen, de verdikkingstijd de installatieduur van de brug met minimaal 25% moet overschrijden. In sommige gevallen houden ze bij het selecteren van formuleringen van bindmiddeloplossingen geen rekening met de specifieke kenmerken van de installatie van bruggen, die bestaan ​​uit het stoppen van de circulatie om de gietpijpkolom op te tillen en de putmond af te dichten.

Onder omstandigheden van hoge temperaturen en druk kan de afschuifweerstand van de cementbrij, zelfs na korte onderbrekingen (10-20 min) van de circulatie, dramatisch toenemen. Hierdoor kan de circulatie niet worden hersteld en zit de gietpijpstreng in de meeste gevallen vast. Dientengevolge is het bij het selecteren van een cementmortelformulering noodzakelijk om de dynamiek van de verdikking ervan op een consistometer (CC) te bestuderen met behulp van een programma dat het installatieproces van een brug simuleert. De verdikkingstijd van de cementbrij Tzag komt overeen met de conditie

Tzag>T1+T2+T3+1.5(T4+T5+T6)+1.2T7 waarbij T1, T2, T3 respectievelijk de tijd zijn die is besteed aan het voorbereiden, pompen en duwen van de cementbrij in de put; T4, T5, T6 - de tijd die is besteed aan het optillen van de gietpijpstreng naar het snijpunt van de brug, het afdichten van de putmond en het uitvoeren van voorbereidende werkzaamheden voor het doorsnijden van de brug; Tm is de tijd die is besteed aan het doorslijpen van de brug.

Volgens een soortgelijk programma is het noodzakelijk om mengsels van cementslurrie met boorslurrie in de verhouding van 3:1, 1:1 en 1:3 te bestuderen bij het installeren van cementbruggen in putten met hoge temperatuur en druk. Het succes van de installatie van een cementbrug hangt grotendeels af van de exacte naleving van het recept dat in het laboratorium is geselecteerd bij het bereiden van de cementbrij. Hier zijn de belangrijkste voorwaarden het handhaven van de geselecteerde inhoud van chemische reagentia en het mengen van vloeistof en water-cementverhouding. Om de meest homogene voegmortel te verkrijgen, moet deze worden bereid met behulp van een middelingstank.

Complicaties en ongevallen bij het boren van olie- en gasbronnen in permafrostomstandigheden en maatregelen om deze te voorkomen .

Bij het boren in de verspreidingsintervallen van permafrost, als gevolg van de gecombineerde fysische en chemische impact en erosie op de boorgatwanden, worden met ijs gecementeerde zand-kleiachtige afzettingen vernietigd en gemakkelijk weggespoeld door de stroom boorspoeling. Dit leidt tot intense grotvorming en daarmee samenhangende instortingen en puinhellingen.

De rotsen met een laag ijsgehalte en zwak verdichte rotsen worden het meest intensief vernietigd. De warmtecapaciteit van dergelijke rotsen is laag en daarom vindt hun vernietiging veel sneller plaats dan rotsen met een hoog ijsgehalte.

Tussen de bevroren rotsen bevinden zich tussenlagen van ontdooide rotsen, waarvan er vele vatbaar zijn voor verlies van boorvloeistof bij drukken die iets hoger zijn dan de hydrostatische druk van de waterkolom in de put. Verliezen in dergelijke lagen zijn zeer intens en vereisen speciale maatregelen om ze te voorkomen of te elimineren.

In permafrostsecties zijn rotsen van het Kwartair meestal het meest onstabiel in het bereik van 0 - 200 m. Met traditionele boortechnologie kan het werkelijke volume van de stam daarin het nominale volume 3 - 4 keer overschrijden. Als gevolg van sterke cavernevorming. wat gepaard gaat met het verschijnen van richels, glijden van stekken en instortingen van rotsen, geleiders in veel putten werden niet verlaagd tot de ontwerpdiepte.

Als gevolg van de vernietiging van de permafrost werd in sommige gevallen verzakking van de geleider en de richting waargenomen, en soms vormden zich hele kraters rond de putmond, waardoor boren niet mogelijk was.

In het verspreidingsinterval van permafrost is het moeilijk om de boorput te cementeren en te fixeren vanwege de vorming van stilstaande zones van boorvloeistof in grote grotten, van waaruit het niet kan worden verplaatst door cementslurrie. Cementeren is vaak eenzijdig en de cementring is niet continu. Dit creëert gunstige omstandigheden voor kruisstromen tussen de lagen en de vorming van griffioenen, voor het instorten van kolommen tijdens omgekeerd bevriezen van rotsen in het geval van langdurige "tussenlagen" van de put.

De vernietigingsprocessen van permafrost zijn vrij complex en weinig bestudeerd. 1 De boorvloeistof die in de put circuleert, interageert thermo- en hydrodynamisch met zowel gesteente als ijs, en deze interactie kan aanzienlijk worden versterkt door fysisch-chemische processen (bijvoorbeeld oplossen), die zelfs bij lage temperaturen niet stoppen.

Op dit moment kan de aanwezigheid van osmotische processen in het systeemgesteente (ijs) - korst op de putwand - spoelvloeistof in het boorgat als bewezen worden beschouwd. Deze processen zijn spontaan en gericht in de richting tegengesteld aan de potentiaalgradiënt (temperatuur, druk, concentratie), d.w.z. hebben de neiging om concentraties, temperaturen en drukken gelijk te maken. De rol van een semi-permeabele scheidingswand kan worden vervuld door zowel de filterkoek als de boorgatlaag van het gesteente zelf. En in de samenstelling van het bevroren gesteente kan er naast ijs als cementerende substantie niet-bevriezend poriewater zijn met verschillende gradaties van mineralisatie. De hoeveelheid niet-bevriezend water in MMG1 is afhankelijk van temperatuur, materiaalsamenstelling, zoutgehalte en kan worden geschat met de empirische formule

w = eenT~ B .

1pa = 0,2618 + 0,55191nS;

1p(- B)= 0,3711 + 0,264S:

S is het specifieke oppervlak van de rots. m a / p G - temperatuur van de rots, "C.

Door de aanwezigheid van een spoelende boorvloeistof in een open boorput en in een permafrost - een porievloeistof met een zekere mate van mineralisatie, begint het proces van spontane egalisatie van jodiumconcentraties door de werking van osmotische druk. Als gevolg hiervan kan de vernietiging van de bevroren rots optreden. Als de boorvloeistof een verhoogde concentratie van wat opgelost zout heeft in vergelijking met het poriewater, dan zullen fasetransformaties beginnen bij het ijs-vloeistofgrensvlak, geassocieerd met een verlaging van de smelttemperatuur van het ijs, d.w.z. het proces van vernietiging zal beginnen. En aangezien de stabiliteit van de putwand voornamelijk afhangt van ijs, als een substantie die de rots cementeert, zal onder deze omstandigheden de stabiliteit van permafrost, s, het patchen van de putwand verloren gaan, wat kan leiden tot puinhellingen, instortingen, de vorming van grotten en slibpluggen, landingen en pufjes tijdens struikeloperaties, stopzettingen van in de put neergelaten verbuizingsstrengen, verliezen van boorspoeling en groutslurries.

Als de mate van mineralisatie van de boorspoeling en het poriewater van de permafrost hetzelfde zijn, dan zal het brongesteentesysteem in isotoon evenwicht zijn en is de vernietiging van de permafrost onder fysische en chemische invloed onwaarschijnlijk.

Met een toename van de mineralisatiegraad van het spoelmiddel ontstaan ​​condities waaronder poriewater met een lagere mineralisatie zich van het gesteente naar de put zal verplaatsen. Door het verlies van geïmmobiliseerd water zal de mechanische sterkte van het ijs afnemen, het ijs kan instorten, wat zal leiden tot de vorming van een holte in de boorput die wordt geboord. Dit proces wordt versterkt door de eroderende werking van het circulerende spoelmiddel.

De vernietiging van ijs door zoute wasvloeistof is opgemerkt in de werken van veel onderzoekers. Experimenten uitgevoerd aan het Leningrad Mining Institute toonden aan dat met een toename van de zoutconcentratie in de vloeistof rond het ijs, de vernietiging van ijs intenser wordt. Dus. wanneer het gehalte in circulerend water 23 en 100 kg / m - NaCl is, was de intensiteit van ijsvernietiging bij een temperatuur van minus 1 "C respectievelijk 0,0163 en 0,0882 kg / h.

Het proces van ijsvernietiging wordt ook beïnvloed door de duur van blootstelling aan zout wasmiddel 1,0 uur 0,96 g: na 1,5 uur 1,96 g.

Terwijl de permafrostzone nabij de boorput ontdooit, komt een deel van de holruimte vrij, waar de spoelvloeistof of het dispersiemedium ook kan worden gefilterd. Dit proces kan een andere fysisch-chemische factor blijken te zijn die bijdraagt ​​aan de vernietiging van de MMP. Het kan gepaard gaan met een osmotische stroom van vloeistof uit putten in het gesteente als de concentratie van een bepaald oplosbaar zout in de MMP-vloeistof groter is dan in de vloeistof. het vullen van de boorput.

Om de negatieve impact van fysische en chemische processen op de toestand van de boorput die in permafrost is geboord tot een minimum te beperken, is het daarom in de eerste plaats noodzakelijk om te zorgen voor een evenwichtsconcentratie op de putwand van de componenten van de boorspoeling en interstitiële vloeistof in permafrost.

Helaas is deze eis in de praktijk niet altijd haalbaar. Daarom wordt het vaker gebruikt om het cementerende permafrostijs te beschermen tegen de fysische en chemische impact van de boorvloeistof met films van stroperige vloeistoffen die niet alleen de ijsoppervlakken bedekken die door het boorgat worden blootgelegd, maar ook de interstitiële ruimte die gedeeltelijk grenst aan het boorgat. . waardoor het directe contact van de gemineraliseerde vloeistof met ijs wordt verbroken.

Zoals AV Maramzin en AA Ryazanov opmerken, nam bij het overschakelen van putwassen met zout water naar wassen met een meer stroperige klei-oplossing de intensiteit van ijsvernietiging met 3,5-4 keer af bij dezelfde concentratie NaCl erin. Het nam nog meer af wanneer de boorvloeistof werd behandeld met beschermende colloïden (CMC, CSB|). Ook de positieve rol van toevoegingen aan de boorvloeistof van sterk colloïdaal bentonietkleipoeder en hypan werd bevestigd.

Dus om cavernevorming, vernietiging van de bronzone, puinhellingen en instortingen bij het boren van putten in permafrost te voorkomen. boorvloeistof moet aan de volgende basisvereisten voldoen:

hebben een lage filtratiesnelheid:

hebben de mogelijkheid om een ​​dichte, ondoordringbare film op het ijsoppervlak in permafrost te creëren:

hebben een laag erosievermogen; een lage specifieke warmtecapaciteit hebben;

een filtraat vormen dat geen echte oplossingen vormt met de vloeistof;

hydrofoob zijn voor het ijsoppervlak.

De meest betrouwbare manier om huishoudens in de voorsteden van water te voorzien, is door je eigen bron te bouwen. Maar hiervoor is het noodzakelijk om grondlagen te boren voordat ze in contact komen met de watervoerende laag. Er zijn verschillende manieren om waterputten te boren, waarvan sommige redelijk realistisch zijn om met uw eigen handen te doen met behulp van een speciaal gereedschap. Boortechnologieën die worden gebruikt om putten voor waterproductie te bouwen, zullen het onderwerp van het artikel zijn. Afzonderlijk zullen we effectieve methoden van zelfverdieping in de grond overwegen, die niet moeilijk zijn, daarom worden ze gebruikt door veel huiseigenaren die geen ervaring hebben met boren.

De locatie van watervoerende lagen ten opzichte van het bodemoppervlak hangt niet alleen af ​​van de regio en hydrologische kenmerken. Het speelt een rol, welke kwaliteit van het water is het doel van het boren. Experts onderscheiden drie belangrijke watervoerende lagen van verschillende waterkwaliteit, vochtreserves en diepte.

Niet ver van het oppervlak (3-10 m) bevindt zich de eerste waterlaag, hooggelegen water genoemd. Dit is precies het water waar je zonder veel moeite doorheen kunt breken als je met je eigen handen boort. Hard gesteente wordt uiterst zelden aangetroffen op het boorpad, daarom is het met weinig ervaring en eenvoudig gereedschap mogelijk om een ​​Abessijnse put te plaatsen (dit is de naam van een put voor het onttrekken van vocht aan een baars). De dikte van de oppervlaktewaterlagen is klein, dus reken niet op een debiet boven de 0,5 m3 per uur. De kwaliteit van het water is in de meeste gevallen laag, wat alleen voldoende is om aan de technische behoeften te voldoen.

Het voorkomen van zandige watervoerende lagen bevindt zich op een diepte van 10-35 m. Hier is de waterkwaliteit bevredigend, de instroomcapaciteit is groter (debet tot 1 m3). Het is nauwelijks aan te raden om met je eigen handen naar een zanderige watervoerende laag te boren, hoewel de ervaring leert dat sommige ijverige waterzoekers erin slaagden als de horizon op een ondiepe diepte lag (tot 15 m). In de meeste gevallen worden gemechaniseerde boormethoden gebruikt om een ​​put “op het zand” te bouwen.

De diepste van allemaal zijn kalksteenwaterdragers (30-250 m), die door hun zeer oppervlakkige ligging ten opzichte van het bodemoppervlak niet kunnen worden bereikt door met eigen handen te boren. Om losse kalksteen te krijgen die artesisch water van de hoogste kwaliteit vervoert, is soms niet alle boorapparatuur geschikt. De waterinstroom is hier veel hoger (3-5 m3) en hangt af van de dikte van het reservoir en de perfectie van de put. Overweeg nu de momenteel gebruikte methoden voor het boren van waterputten, inclusief doe-het-zelf-bronnen.

Methoden voor het boren van putten?

De keuze van een methode die zou helpen om bij de gewenste waterdrager te komen, hangt in de eerste plaats af van de diepte van voorkomen en de eigenschappen van de bodem. U moet kiezen uit deze boormethoden:

• vijzel;
• roterend;
• schokkoord;
• handmatig.

Elk van deze methoden heeft voordelen, maar niet iedereen zal helpen om de diepe lagen van waterreserves te bereiken. Welke boordiepte kan worden berekend met behulp van de aangegeven soorten putboringen, we zullen verder praten.

Vijzel boren

Schroefboren is de eenvoudigste van de gebruikte gemechaniseerde technologieën. Het boren wordt uitgevoerd door een schroefachtig apparaat te draaien, dat eerst de grond losmaakt door erin te snijden en deze vervolgens naar de putmond brengt. Op deze manier kan tot een diepte van 80 m worden geboord met een putbreedte van 10 tot 60 cm.

Het voordeel van avegaarboren is de eenvoud van de technologie en de relatief lage kosten. In regio's met droge en niet-vaste bodems heeft deze methode van het boren van putten de voorkeur boven andere, als er naar het bovenwater of "op het zand" wordt geboord. Het is mogelijk om met een boor bij kalksteen te komen als het niet diep ligt.

Het nadeel van de methode is dat het niet werkt als de grond verzadigd is met stenen of drijfzand. Vaak wordt de avegaarmethode aangevuld met andere, die helpen bij het passeren van fragmenten van rotsafzettingen die op het boorpad tegenkomen.

Roterende boorinstallaties

Het werk van een boormachine is te vergelijken met de werking van een bouwhamer. De rots is gebroken door de rotatie van het werkende deel en de impact, die wordt geleverd door het hydraulische mechanisme. De vernietigde grond wordt naar de oppervlakte gebracht door het continu spoelen van de stam met een klei-oplossing. Er zijn dergelijke soorten wassen:

• direct;
• achteruit.

Direct doorspoelen is technisch eenvoudiger. In dit geval wordt de oplossing in de boorput gevoerd en verlaat de boorkop via de annulus (tussen de verbuizingspijpen en de rand van de geboorde boorput).

Backwashing is technologisch gecompliceerder, maar zorgt voor een betere opening van de watervoerende laag en een groter debiet van de put tijdens de daaropvolgende operatie. De spoelvloeistof wordt in de annulus gegoten, waarna deze door pompapparatuur wordt weggepompt samen met het tijdens het boren vernielde gesteente.

Roterend boren is technisch de meest complexe en duurste van de gebruikte methoden, maar het is onmisbaar als je diepe artesische watervoerende lagen wilt bereiken, vooral op moeilijk doordringbare bodems. De boordiepte van de rotor bereikt 300 m, waardoor u alle diepliggende artesische formaties kunt openen. Een ander voordeel van de methode is de hoge schachtpenetratiegraad.

Het nadeel van de roterende techniek is het gebruik van grote hoeveelheden drijfmest voor het spoelen, waardoor de klei de watervoerende laag rond de put verontreinigt. Om de kwaliteit van het water en de instroom ervan te beoordelen, is het noodzakelijk om het geboorde gat lang door te spoelen totdat er schoon water naar boven komt.

Percussie boren

De shock-rope-methode kan niet worden toegeschreven aan nieuwe methoden voor het afzinken van de schacht, aangezien het een van de eerste is die aan het begin van de vorige eeuw gemechaniseerd werd toegepast. Ondanks dat de techniek grotendeels niet perfect is, is deze toch toepasbaar door de eenvoud en goede kwaliteit van de geproduceerde put.

Het duurt lang om op deze manier de grond te boren. De essentie van schachtverzakking is dat een zwaar cilindrisch voorwerp (glas) dat aan de onderkant versmald is, van een hoogte valt en daardoor de grond breekt. Het monster van de vernietigde rots vindt plaats met hetzelfde glas, zo gerangschikt dat de grond de holte binnengaat en samen met het projectiel omhoog komt. Het glas wordt opgetild met behulp van een kabel en een lier, die op een statief is gemonteerd, of een ander betrouwbaar frame dat boven de grond uitsteekt.

Voor de vernietiging van harde rotsen die worden aangetroffen op de weg naar het zinken van de schacht, wordt een schokstang gebruikt, die van bovenaf op het glas slaat en de kracht vele malen vermenigvuldigt. Vaak wordt voor hetzelfde doel bovendien een punt gebruikt, die de functie van een beitel vervult.

Ondanks de bewerkelijkheid van de percussiekabelboormethode, heeft de technologie ook een aantal voordelen, waarvan de belangrijkste de hoogwaardige opening van de watervoerende laag is met minimale vervuiling. Het tweede onbetwiste pluspunt is de technologische eenvoud, waardoor veel huiseigenaren, zoals de ervaring leert, deze methode van het boren van putten met succes gebruiken bij het bouwen van ondiepe putten met hun eigen handen.

Als het doel van het boren met deze methode dieper ligt dan de bovenste watervoerende lagen, moet ervoor worden gezorgd dat de stam met pijpen wordt omhuld om de drijvers en de waterlagen die erboven liggen af ​​​​te snijden.

Hoe boor je het vaakst met je eigen handen?

Rekening houdend met het feit dat handmatig boren erg arbeidsintensief is, hoeft u niet te rekenen op het maken van een diepe put. De ervaring leert dat boren dieper dan 10 m met eigen handen, zelfs met meerdere assistenten, fysiek zwaar is en te veel tijd kost.

Voor het onafhankelijk zinken van de schacht wordt meestal een handboor gebruikt, wat in feite een verkorte boor is (het principe van impact op de grond is hetzelfde). De rotatie van de boor vindt plaats door de kraag die zich boven het oppervlak bevindt. Bij het uitdiepen worden verbindingsstangen gebruikt om de vijzel en de poort te verbinden.

Na 15-30 cm te hebben gereden, wordt de hele structuur naar de oppervlakte verwijderd en ontdaan van aanhangende grond. Hoe groter de diepte, hoe moeilijker het proces van het uittrekken en terugplaatsen van de handboor in de put wordt, wat de boorsnelheid aanzienlijk vertraagt ​​en de rationele penetratiediepte van de schacht beperkt.

Conclusie

Moderne manieren om putten te boren maken het mogelijk om op grote diepte water van hoge kwaliteit te winnen. Niet iedereen kan dit proces echter betalen, dus huiseigenaren zullen lange tijd met hun eigen handen boren met behulp van de methoden die hiervoor beschikbaar zijn, vooral in regio's waar watervoerende lagen met voldoende kracht dicht bij de oppervlakte liggen met een goede waterkwaliteit.

Een waterput is de meest betaalbare en gemakkelijkste manier om een ​​autonome watervoorziening tot stand te brengen. Met de huidige hoge drinkwaterkosten zijn de kosten van zelfboren en putconstructie in 1,5-2 seizoenen terugverdiend. Er is niets ingewikkelds aan de technologie om met uw eigen handen een put te boren, het belangrijkste is om de instructies in het artikel strikt op te volgen.

Kort over watervoerende lagen

Wanneer u met uw eigen handen een put voor water begint te boren, is het belangrijk om te beslissen voor welke doeleinden het bedoeld is.

Verkhovodka

De bovenste laag die wordt aangetroffen bij het boren van een put is het bovenste water. Afhankelijk van het terrein kan het op een diepte van 1-10 meter liggen. De bovenwateren zijn in principe geschikt om te drinken. Maar alleen als de genomen monsters voldoen aan de hygiënische normen en na diepe verwerking, bijvoorbeeld: filtratie met shungiet of banaal koken.

In de meeste gevallen wordt baarswater gebruikt voor technische doeleinden. Maar er moet rekening mee worden gehouden dat het debet van dergelijke putten klein en onstabiel is.

Het is het beste om met uw eigen handen een put voor water te boren tot het niveau van voorkomen van interstratale wateren op een diepte van 5-20 meter. Een onbegrensde formatie ligt meestal op een kleibed met zand. Daarom worden de kunstwerken die in de plaats worden gebouwd zandputten genoemd.

Drinkwater gewonnen uit interstratale lagen. Haar afschrijving dekt ruimschoots de dagelijkse behoefte binnen 2 kubieke meter. Het enige nadeel is het gebrek aan druk. Dit verscherpt niet alleen de eisen voor de keuze van pompapparatuur, maar ook voor het leggen van waterleidingen, evenals de noodzaak om zand te filteren, wat het ontwerp van een kunstwerk enigszins bemoeilijkt.

Druk bedden

Drukbedden bevinden zich iets dieper - van 7 tot 50 meter. De basis van watervoerende lagen bestaat uit gebroken dicht gesteente, zoals kalksteen of leem, of losse kiezel-grindafzettingen.

Water van de beste kwaliteit wordt gewonnen uit kalksteen. Reeds met een knal worden de eerste monsters uit deze lagen geanalyseerd. En het gemiddelde dagelijkse debiet van kalksteenputten is 5 kubieke meter.

De opstelling van putten voor kalksteen wordt vereenvoudigd door het feit dat er geen dure pompapparatuur nodig is. Door de eigen druk van de laag zelf stijgt het levengevende vocht bijna tot aan het aardoppervlak. Bovendien is een zandfilter meestal niet nodig.

artesische wateren

Onder alles, op een diepte van 30-50 meter, liggen geboorde wateren. De putten die erop zijn gebouwd, staan ​​​​bekend om het feit dat ze levengevend vocht van de beste kwaliteit leveren, en hun reserves zijn voldoende voor vele decennia.

Maar het zal niet mogelijk zijn om ze zelf te boren, zelfs niet met een geologische kaart van het gebied. Onafhankelijke ontwikkeling van artesische wateren, die een waardevolle natuurlijke hulpbron zijn, is bij wet verboden.

Wel opties

Een boorgat is een smalle lange holte in de vorm van een stam. Binnenin is een omhulsel van concentrische pijpen geplaatst die de wanden van het vat beschermen tegen vernietiging. Het onderste uiteinde van de kofferbak kan een blind ontwerp hebben of eindigen met een bodemgat - een getrapte vernauwing. Op dit punt wordt het inlaatapparaat geplaatst.

Het bovenste punt van de put, de kop genoemd, bevat apparatuur voor het opstellen en onderhouden van een hydraulische constructie.

Van de verscheidenheid aan soorten waterputten voor doe-het-zelfboringen zijn de opties in de afbeelding het meest geschikt.

Elke versie van het hydraulische apparaat heeft zijn eigen kenmerken:

Goed-naald

Een ontwerp dat wijdverbreid is geworden in de opstelling van Abessijnse putten. Daarin vormen de geboorde staaf, het projectiel en de huls één geheel.

Een put die alleen effectief is op homogene losse grond is voordelig in de snelheid van installatie. Met de schoktechnologie van het boren van een put naar water, bereikt de snelheid van het proces een penetratiesnelheid van 2-3 m/u. De maximale onderdompelingsdiepte is 45 m.

Voor de uitvoering ervan worden stangen D120 mm gebruikt en voor verder onderhoud - dompelpompen met een kaliber van 86 mm.

Onvolmaakte en perfecte putten

Een onvolmaakte put is een hydraulische constructie die in het reservoir lijkt te hangen en het onderste uiteinde van een krachtige watervoerende laag bereikt. De put kenmerkt zich door een open gat, waarin het reservoir niet geheel maar slechts gedeeltelijk wordt geopend.

Elke onvolmaakte put kan worden opgewaardeerd tot een perfecte. Om dit te doen, moet u een straal kiezen zodat hun afschrijvingen gelijk zijn. Daarom vereist het boren van dergelijke putten de ervaring van een boorder en nauwkeurige kennis van de plaatselijke geologie.

Constructie boorplatform

Niet iedereen heeft de mogelijkheid om een ​​mobiele unit te huren. Daarom is de eenvoudigste manier om het gewenste doel te bereiken, het bouwen van een zelfgemaakte heimachine.

De heimachine is een constructie in de vorm van een driepoot, in de vorm van een tetraëder.

De basis voor de vervaardiging van een gelijkzijdige drievlakkige piramide zijn stalen buizen of boomstammen met een lengte van 6 m. Wanneer de steunen van het hoofdframe met 1,5 m worden verdiept, is de hoogte van het bovengrondse deel van het statief 4,5 m. Deze hoogte is voldoende om te gebruiken een knielengte van 3 m.

Om het "rijden" van de steunen te voorkomen, zijn de poten van de kopra extra bevestigd met dwarsbalken. Het middelpunt van de heimachine is voorzien van:

• lift in de vorm van een schommelhefboom,
• blok met een stevig bevestigde haak;
• een boor uitgerust met een ring voor het bevestigen van een touw;
• lange lading.

Om het touw aan de haak van het blok en de ring van de boor te bevestigen, wordt een anker- of vrachtknoop gebruikt. Het schema van zijn creatie wordt hieronder weergegeven.

Put verstopping

Nadat de heimachine is geïnstalleerd, wordt de haak met de lading in de vorm van dezelfde voorhamer neergelaten tot op de grond. Het contactpunt zal fungeren als startpunt bij het boren van de boorput. Rond het beoogde punt wordt een kuil gehamerd. Het is een constructie van 150x150x150 cm In een verzonken constructie wordt een startpunt gemarkeerd en wordt er geboord.

De eerste 3-4 meter worden gepasseerd met behulp van een grondboor en niet te vergeten om de 50 cm de verticaliteit te meten. De volgende 5-7 meter worden geproduceerd door te boren met behulp van een geleider. Het is een ontwerp in de vorm van een pijp met een grotere diameter dan de grootte van de annulus van de boorput. De gemonteerde geleider wordt zorgvuldig uitgelijnd ten opzichte van het verticale vlak en pas daarna gebetonneerd.

Belangrijk punt! Bij het overwegen van de afmetingen van de mantelbuizen is het belangrijk om te letten op het kaliber van de gebruikte dompelpomp. Idealiter bedraagt ​​de spleet tussen het lichaam en de wand van het kunstwerk minimaal 10 mm.

Boren

Doe-het-zelf boren van waterputten wordt uitgevoerd met behulp van een van de drie technologieën:

• Roterend (roterend) - omvat het "bijten" in de rots van een projectiel dat roterende bewegingen maakt.
• Rope-shock - uitgevoerd met behulp van een zwaar hol projectiel, dat achtereenvolgens wordt neergelaten / verhoogd en de rots meeneemt terwijl deze beweegt.
• Percussie-rotatie - wordt geïmplementeerd met behulp van een staaf en een boorgereedschap. Het wordt eerst boven de grond getild en met kracht neergelaten, en vervolgens geroteerd, waarbij het losgeraakte gesteente meeneemt terwijl het in de holte van de staaf beweegt.

De keuze van het gereedschap hangt af van de grondsoort waarmee u moet werken. Voor homogene gronden met een normale dichtheid is een tweewegboor geschikt.

Sommige vakmensen proberen rond te komen met een simpele tuinboor. Maar dit is verre van de beste optie, aangezien bij het gebruik van een dergelijk gereedschap de kans groot is dat de asymmetrie van de bodemweerstandskracht ervoor zorgt dat de boor naar de zijkant beweegt.

Voor stroperige en sterk kleverige grondsoorten is het handig om een ​​boorgereedschap van Spitz te gebruiken. De staaf, die de vorm heeft van een glas, wordt gebruikt bij kabelslagboringen.

Als u moet werken met losse en losse grond die gewoon niet in het glas of in de bochten van de vijzel past, wordt een lepelboor gebruikt. Dit gereedschap is effectief voor roterend slagboren.

Ongeacht het type gereedschap dat wordt gebruikt, moeten de snijkanten van sterk staal zijn.

Behuizing installatie

De laatste fase van de technologie bij het boren van een put voor water is de montage van de kolom. De boorkolom zelf is gemonteerd uit stalen buizen met een wanddikte van 4 mm met een totale diameter van producten vanaf 80 mm. Ze zijn onderling verbonden met bajonetkoppelingen.

De installatie van de behuizing kan op twee manieren worden gedaan:

• In het eerste geval wordt een ontwerp gebruikt waarbij de boor zelf een kleinere diameter heeft, de daaronder gelegen mantelbuis is groter. Deze pijp is voorzien van een snijkroon met vertakte geslepen tanden. Naarmate 1 cyclus vordert, wordt de boor naar de oppervlakte verwijderd en wordt de buis verstoord, waardoor het bit overtollige grond kan afsnijden. De methode is effectief omdat het opvullen met grind vergemakkelijkt, maar is omslachtig.
• De tweede installatieoptie omvat het boren van een "kale" staaf zonder behuizing. Voor de uitvoering ervan wordt gekozen voor een boor met een grotere diameter dan mantelbuizen, zodat deze gemakkelijk in de gemaakte gaten passen. De methode is effectief op dichte, zowel niet-stromende als kleverige bodems bij het boren tot een diepte van 10 meter.

Het is het handigst om plastic producten als mantelbuizen te gebruiken. Ze zijn duurzaam, zijn gemakkelijk bestand tegen druk tijdens stuiken en gronddruk bij beweging.

Naarmate de mantelbuizen dieper worden, wordt de ringvormige ruimte gevuld met een opvulling van fijn grind. Zo'n laag versnelt de opbouw van de put en verlengt de levensduur.

De toestand van de geëxtraheerde grond geeft het moment aan waarop de watervoerende laag wordt bereikt. Om te bepalen of het nodig is om dieper te gaan, wordt 20-30 liter vloeistof aangezoet met behulp van een dompelpomp.

Als het water na het leegpompen van meerdere emmers troebel blijft, moet u nog minstens 1-2 boorcycli dieper gaan, wat ongeveer 50-100 cm is.

Belangrijk punt! Op het moment dat u stopt met boren, moet de stang met de boor telkens naar de oppervlakte worden getrokken, zodat deze niet in het gat wordt getrokken.

De procedure met de opbouw wordt opnieuw herhaald. Als de acties niet het gewenste resultaat hebben opgeleverd en het water nog steeds troebel is, zult u een langere opbouw moeten verdragen, die enkele dagen kan duren. Om de opbouw te vergemakkelijken, is de eerste stap het verwijderen van het slib met een hoosvat en pas daarna wordt de dompelpomp gestart.

Belangrijk! Grindvulling, geleidelijk bezinkend als de opbouw, moet worden aangevuld.

De opbouw wordt als voltooid beschouwd wanneer de transparantie van het water 70 cm bereikt, dit wordt empirisch bepaald. Het weggepompte water wordt opgevangen in een ondoorzichtige bak en daarin wordt een geëmailleerd deksel van een pan of een keramische schotel van D15 cm ondergedompeld.De markering waaronder de randen van de schijf beginnen te vervagen, wordt beschouwd als het startpunt voor exacte ondoorzichtigheid. Volg de schijf strikt in een rechte hoek voor nauwkeurigere resultaten.

Nadat de put is gepompt totdat het water de vereiste transparantieparameter heeft verkregen, moeten monstermonsters worden verzonden voor laboratoriumonderzoek. Als ze aan de normen voldoen, wordt de annulus afgesloten met klei of gebetonneerd.

Het meest efficiënte en economische ontwerp voor het onttrekken van grondwater is een boorgat. Dit is een uitstekend alternatief voor gecentraliseerde watervoorziening voor landbouw, tuinieren of een landhuis.

Er zijn veel manieren om een ​​waterput te bouwen. Laten we de belangrijkste boortechnologieën bekijken en stilstaan ​​​​bij algemene aanbevelingen voor het creëren van uw eigen autonome bron van drinkwater.

Het type put voor water kiezen

Het boren van een put voor water is een nogal arbeidsintensief proces dat bepaalde kennis en vaardigheden van de artiest vereist. Afhankelijk van de geologische kenmerken van de bodem en de verwachte waterbehoefte, is het noodzakelijk om het optimale type put en de technologie voor de opstelling ervan te kiezen.

Trunks voor putten zijn van verschillende typen:

1. filterloos (artesisch);
2. filter (zandputten);
3. putten.

Boren geboorde putten het water wordt afgevoerd naar poreuze kalksteen, waarvan de diepte meer dan 150 meter is. Een geboorde put kan meerdere landhuizen het hele jaar door van ononderbroken watervoorziening voorzien (water bevriest niet in dergelijke putten). De werkingsduur van een filterloze geboorde put bereikt 50 jaar.

Boordiepte waterputten filtertype(op zand) is - 15-30 meter. De inrichting van een zandput is een ingegraven pijp, met aan het einde een filter dat grote fracties zand tegenhoudt. Zo'n put is genoeg voor een klein landhuis of zomerhuisje.

De voordelen van zandputten zijn:

• gemak van boren;
• lage kosten van putconstructie.

Nadelen filterputten voor zand:

• lage productiviteit (ongeveer 1 m3 per uur);
• levensduur - tot 10 jaar;
• grote kans op dichtslibben;
• binnendringen van oppervlakte- en grondwater in het gelaat.

Buisvormige (Abessijnse) put heeft een diepte van 8-12 meter, is opgebouwd uit betonnen fabrieksringen. Als er een goede bron op de site is, vult de put zich snel en verzamelt water (gemiddelde capaciteit is 2 m3 water).

Bij het kiezen van een boorputontwerp moet rekening worden gehouden met de verwachte waterbehoefte en de regelmaat van het verbruik ervan. Voor een zomerhuisje met een seizoensverblijf is een filterschacht geschikt en om een ​​groot privéhuis van water te voorzien, is het noodzakelijk om een ​​​​geboorde put uit te rusten - de meest betrouwbare optie voor autonome watervoorziening.

Boorputten voor water: beoordelingen en tips voor het kiezen van het type put

Methoden voor het boren van waterputten: technologie, voor- en nadelen van de methode

Boormethoden kunnen worden geclassificeerd volgens twee hoofdcriteria.

1. Volgens de gebruikte mechanismen:
   • handmatig boren;
   • mechanisch boren.
2. Volgens het werkingsprincipe van het boorgereedschap:
   • schok methode;
   • roterende methode;
   • schok-roterend.

Overweeg de meest populaire methoden voor het boren van putten voor water.

Handmatig boren van putten

U kunt handmatig een put boren, waarvan de diepte niet meer dan 25 meter zal zijn. Er wordt geboord totdat een waterbestendige laag is bereikt.

Voor het handmatig boren van waterputten wordt de volgende apparatuur gebruikt:

Als de diepte van de put klein is, kan de boorkolom handmatig worden bestuurd. Boorstaven kunnen van pijpen worden gemaakt door ze met schroefdraad of fineer te verbinden. De boorkop is bevestigd aan het uiteinde van de onderste stang.

Het hele technologische proces van handmatig boren van een put kan in verschillende fasen worden verdeeld:

Voor een volledige waterzuivering is het meestal voldoende om 2-3 emmers vuil grondwater weg te pompen. Hiervoor kunt u een dompelpomp gebruiken.

Handmatig boren heeft zowel voor- als nadelen. De voordelen van de methode zijn onder andere:

• lage werkkosten;
• onveranderlijkheid van de structuur van de begaanbare bodem.

De nadelen van de methode:

• beperkte boordiepte;
• klein debiet van de put, vanwege de kleine diameter van de structuur;
• de levensduur van een "handmatige" put is van 2 tot 10 jaar (afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden).

Roterende methode: terugspoeling en voorwaartse spoeling

Roterende (roterende) boormethode is de meest gebruikelijke manier om diepe putten voor water aan te brengen.

De rotatiemethode omvat het gebruik van speciale installaties. Het boren van putten voor water wordt uitgevoerd met behulp van apparatuur:

Boorinstallaties zijn uitgerust met een speciale buis, in de holtes waarvan een roterende as met een beitel zit. Door de hydraulische installatie ontstaat er een slag op het bit. De grond wordt met boorspoeling uit de put gespoeld.

Er zijn twee technologieën voor het boren van putten met water:

directe spoeling. Vloeistof wordt van boven naar beneden door de boorput gevoerd. De oplossing, die de rots uitspoelt, gaat door de annulus naar buiten.

De voordelen van de roterende directe spoelmethode zijn:

• universaliteit van de methode (u kunt een put van elke diepte maken);
• groot debiet van de put, vanwege de grote boordiameter.

Het nadeel van direct doorspoelen is de erosie van de watervoerende laag.

Terugspoelen. De boorvloeistof stroomt door zwaartekracht in de annulus. Vervolgens wordt de oplossing met een pomp weggepompt.

Het voordeel van het boren van een put met waterdruk met backwashing is dat de maximale opening van de watervoerende laag zorgt voor een maximaal debiet van de put.

Het grootste nadeel van deze methode zijn de hoge kosten. Voor werk is het noodzakelijk om geavanceerde apparatuur en gekwalificeerde specialisten aan te trekken.

Putboringen met water: video

Percussie boren

Met de shock-rope-methode voor het boren van een put naar water, wordt de afbraak van de grond bereikt door een zwaar gereedschap (gedreven glas) van de toren te laten vallen.

Bij zelfboren kunt u gebruik maken van een zelfgemaakte boorstelling en aanvullend gereedschap (downhole glas, touw, grondextractieapparatuur).

Volgorde van slagboren:

Voor het boren van diepe putten met de shock-rope-methode is het noodzakelijk om speciale installaties te gebruiken: UKS-22M2, UGB-1VS, UGB-50.

Schroefmethode van putconstructie

Het belangrijkste werkinstrument voor avegaarboren is de klassieke Archimedische schroef (vijzel). Aan de boorstang zijn bladen gelast die het gesteente met draaiende bewegingen naar de oppervlakte brengen.

De avegaarmethode is geschikt voor het boren van ondiepe putten (niet meer dan 10 meter)

Om deze methode te implementeren, worden kleine, gemakkelijk te transporteren boorplatforms gebruikt.

Voordelen van avegaar boormethode:

• kosteneffectiviteit en efficiëntie van de methode bij het boren van kleine putten (tot 50 meter) op zand-kleigronden;
• toegankelijkheid van de methode;
• bodemlagen worden niet geërodeerd.

Nadelen van de schroefmethode voor het aanbrengen van waterputten:

• alleen geschikt voor zandgrond;
• als tijdens het werk de grondboor tegen een steen aanligt, dan zal het proces moeten worden gestopt en elders moeten worden geboord.

Kernboor methode

De kernmethode wordt zelden gebruikt voor het boren van waterputten. Vaker wordt het gebruikt als een methode voor technisch-geologisch en hydrogeologisch onderzoek.

Bij het boren wordt apparatuur (ZiF 650, ZiF 1200) met een ringvormige hardmetalen of diamantkroon gebruikt. Tijdens het boren, door de holte van de kruin, is het mogelijk om een ​​rotskolom te extraheren en de aanwezigheid van bepaalde natuurlijke hulpbronnen te bepalen.

Bij het boren met de kernmethode treedt ringvernietiging op en de daaropvolgende uitspoeling van de grond

Voordelen van de kolommethode:

• hoge snelheid van putconstructie;
• het vermogen om zeer harde rotsen uit de grond te boren;
• boorinstallaties zijn compact en inzetbaar op moeilijk bereikbare plaatsen.

Nadelen van de kolommethode:

• snel slijpen van de werkkroon;
• een kleine doorsnede (ongeveer 150 mm) staat het gebruik van krachtige dompelpompen niet toe.

Ongeacht de boormethode moet een waterput aan bepaalde eisen voldoen:

• de watervoerende laag moet kwalitatief worden geopend met een minimale weerstand van de filterzones;
• het gehalte aan metalen elementen in de structuur is minimaal;
• als verschillende watervoerende lagen niet gezamenlijk worden geëxploiteerd, moeten ze van elkaar worden geïsoleerd;
• de mogelijkheid tot het uitvoeren van reparaties;
• goed betrouwbaarheid.

Het boren van een put voor water is een complex technologisch proces, waarvan de competente uitvoering de ononderbroken toevoer van water van hoge kwaliteit gedurende de hele levensduur van de put garandeert.