Технология бурения: Технология бурения скважин на воду: процесс, особенности, методика.

основные методы, особенности, технологические этапы

Бурение артезианских скважин выполняется вращательным способом, когда породоразрушающий инструмент (шарошечное долото) вращается за счет крутящего момента, передаваемого буровыми штангами от вращателя. В последнее время для этих целей наибольшее распространение получили буровые станки УРБ 2А-2 на базе ЗИЛ 131, УРАЛа или КАМАЗа. В качестве двигателя буровой установки может использоваться как маршевый двигатель, так и отдельный палубный двигатель.

Бурение на воду с промывкой

При бурении промывкой разрушаемая порода гидравлическим способом вымывается на поверхность. Поскольку буровые штанги представляют собой толстостенные трубы с резьбовым муфтовым соединением, через них с помощью насоса на забой подается специальная жидкость. Пройдя по штангам вниз до долота, эта жидкость вымывает разрушаемую породу и поднимает ее по стволу на поверхность, где она самотеком переливается в отстойник. Из отстойника по гибкому шлангу раствор вновь насосом подается внутрь штанг и по штангам на забой, тем самым, осуществляя круговорот.

Когда проходят неустойчивые породы в качестве промывочной жидкости применяют глинистый раствор, поэтому насос, который прокачивает этот раствор получил название грязевого насоса. А этот метод получил название бурения с промывкой. Если геологический разрез начинается с глинистых слоев, раствор получается естественным образом. При невозможности образования глинистого раствора естественным путем его замешивают из специальной глины (бентонитовой), возможно добавление небольшого количества цемента. При прохождении твердых пород, таких как известняк, в качестве промывочного раствора, как правило, используется вода.

Глинистый раствор выполняет еще одну важную функцию – за счет гидростатического давления удерживает стенки ствола скважины от обрушения. Глинистый раствор хорошо удерживает стенки при прохождении глинистых и песчаных слоев.

По виду вымываемого глинистого раствора буровой мастер видит, какие породы разрушает долото и фиксирует это в журнале.

Когда инструмент доходит до известняка, ствол обсаживается трубами и промывается. Известняк является естественным хранилищем воды, которая заполняет поры, каверны и трещины, образуя «бесконечную» систему «сообщающихся сосудов». Далее происходит бурение известняка долотом меньшего диаметра с использованием в качестве промывочной жидкости чистой воды (при небольших глубинах используют глинистый раствор). Если встречаются прослойки глины или песчаные линзы, буровой мастер фиксирует это в журнале, в будущем эти участки ствола обязательно перекрываются обсадной трубой меньшего диаметра.

Встречаются и сплошные известняки, иногда окремненные, в которых по понятным причинам нет трещин и, как следствие, воды. Но рано или поздно инструмент доходит до нужных пластов.

Бурение скважин на воду в Московской области состоит из 3 операций, которые выполняются последовательно или параллельно:

1. Разрушение породы.
2. Транспортировка разрушенной породы с забоя на поверхность.
3. Крепление стенок обсадной колонной.

Разрушение породы производится долотом, транспортировка буровым раствором с помощью насоса, а стенки скважины крепятся обсадными трубами.

Завершающая стадия

Завершается процесс бурения прокачкой. В скважину на буровых штангах опускается скважинный насос, которым она прокачивается. Процесс занимает от нескольких часов до суток. Но объективное представление о качестве воды можно сделать лишь через пару недель эксплуатации скважины.

При прокачке замеряют еще одну очень важную характеристику – динамический уровень. Затем рассчитывается удельный дебит скважины.

Скважина готова к эксплуатации. То есть не совсем так. Теперь ее необходимо обустроить кессоном и смонтировать скважинный насос.

Звонок нашим инженерам поможет Вам принять решение: (495) 649-8593

Узнайте цены на бурение и установку водоподьемного оборудования (кессон, адаптер, насос, гидробак).

Какие работы включает обустройство скважины, которое необходимо для создания полноценной системы водообеспечения коттеджа круглый год.

Какие данные содержит паспорт скважины, и почему его наличие необходимо при подборе водоподьемного оборудования.

Технология бурения скважин на воду

Главная » Технологии » Технология бурения

Артезианская скважина – сложное гидрогеологическое сооружение. При бурении таких скважин существует немало особенностей и их не соблюдение может привести к выходу из строя скважины, значительному уменьшению срока службы и к ухудшению качества воды. Поэтому так важно соблюдать всю технологию бурения скважин на воду. Наша компания гарантирует Вам, что скважины, пробуренные нами, будут служить Вам долго и надежно, потому что наши бурильщики соблюдают всю технологию бурения.

Прежде всего давайте разберем терминологию, — что такое технология бурения –это свод определенных правил и нормативных документов, позволяющих произвести безаварийное бурение скважины под различное целевое назначение и утвержденные регламентом проведения работ.

Регламент проведения работ по бурению скважин на воду

Прежде всего хочется отметить что регламент проведения буровых работ – это основополагающий документ, в котором описывается весь технологический процесс бурения скважины, подлежащий строгому исполнению и любое отступление от регламента должно утверждаться руководством буровой и проектной организациями. Не маловажная роль в регламенте проведения работ отводиться контролю за действиями буровой бригады, путем передачи информации в строго обозначенное время (сводки).

Геологическая разведка и что это такое?

Она выполняется на предмет соответствия кадастровым данным, если таковые есть и служит основополагающим материалом для проектирования будущей скважины.При выполнении геологразведки,выполняется комплекс геофизических исследований,при которых описываются интервалы водопроявления,статические и динамические уровни водонасыщенных горизонтов.Отбираются пробы воды для химического и бактериологического анализа, все эти данные помогут проектировщику правильно подобрать конструкцию скважины на необходимый нам водонасыщенный горизонт.И давайте не будем забывать,что бурение без геологической разведки — является грубейшим нарушением технологии бурения скважин на воду.

Проектирование скважины.

После получения исходных данных по геологии и необходимому дебиту скважины делается проект на скважину. Одним из наиболее важным и основным этапом является проектирование конструкции скважины, конструкция скважины и количество колонн зависит от следующих факторов:
— геологического разреза местности. Перед проектированием скважины, обязательно досконально изучаются данные по геологоразведке, после этого проектировщиком делается анализ и в проект закладывается необходимое количество колонн.
— целевого назначения скважины (вода, нефть, газ, геотермальное отопление или другое). Если скважина бурится для отбора воды, то необходимо знать суточное потребление воды на объекте. Эта информация позволит правильно спроектировать конечный диаметр эксплуатационной колонны.

На примере одного населенного пункта постораемся показать как это выглядит:

1. Исходные данные по геологии:

0-2м. суглинки бурые.
2-20м.пески мелкозернистые и валунные отложения.
20-50м.глина коричневая.
50-55м.известняк крепкий.
55-62м.известняк трещиноватый(водонасыщенный)

2. дебит скважины нужен 3куб.час.

Согласно исходных данных конструкция скважины будет следующей:
D159мм.0-20м.(кондуктор)
D125мм.0-52м.(эксплуатационная)
D93мм.  52-62м.(открытый ствол).

Обращаем ваше внимание на то, что все четвертичные отложения, которые идут до известняка должны отсекаться кондукторами, во избежании подтока верхних вод и загрязнения известнякового пласта. Поэтому каждая скважина индивидуальна и прежде чем определять конструкцию скважины, изучается гидрогеология данного населенного пункта и только после этого, можно сказать какой конструкции скважина у вас будет.

Приготовление бурового раствора.

Особое внимание в регламенте проведения буровых работ отводится приготовлению раствора для бурения скважины. При расчете параметров бурового раствора во внимание принимают мощность неустойчивых грунтов, например песко-гравийные отложения. Поэтому при прохождении таких грунтов нужно уделить внимание : плотности раствора, удельному весу и его водоотдаче.

Вскрытие водоносного горизонта.

Данный этап в технологическом процессе бурения скважины необходимо выполнить с большой ответственностью. Прежде всего необходимо перевести скважину на воду, после того как вы произвели обсадку колонны (технической или эксплуатационной) на кровлю известняка, необходимо буровой раствор находящийся внутри колонны выдавить из скважины потоком чистой воды, подаваемой через бурильные трубы на забой (дно скважины) – это делается во избежании загрязнения горизонта и прекращения срока службы скважин находящихся вблизи места бурения. Далее на чистой воде происходит вскрытие известнякового горизонта.

Испытание скважины.

Одним из заключительных этапов в регламенте проведения работ, является прокачка скважины. Она может осуществляться как эрлифтом (компрессорная прокачка), так и центробежными насосами. В результате данных испытаний определяется дебит скважины, статический и динамический уровни. Все полученные данные заносятся в паспорт скважины.

Подводя итог – технология бурения скважин на воду, должна сопровождаться регламентом проведения буровых работ. Так же давайте не будем забывать, что регламент проведения буровых работ описывается индивидуально под скважину, так как его определяет – технология бурения скважин на воду.

Так же рекомендуем Вам, прочитать статью «оптимальная конструкция скважины«

Проверить правильность пробуренной скважины и соблюдение технологии бурения скважины можно заказав

Получить более подробную информацию о скважинах и возможных конструкциях Вы можете по телефонам:

8 (495) 729-00-25,
8 (906) 708-76-75

бурение горизонтальных скважин на нефть от компании ПНГ

Новые буровые технологии БУД и СНЦ от БК ПНГ(pdf)

Система Непрерывной Циркуляции — СНЦ, общий вид(jpg)

Система Непрерывной Циркуляции — СНЦ, детальный вид(jpg)

Видео работы гидравлического манипулятора СНЦ(mp4)

Бурение с Управляемым Давлением или на Депрессии – БУД, общая схема(bmp)

Вопреки расхожему мнению, первую в мире скважину для добычи нефти пробурили наши соотечественники под руководством майора Алексеева на Бакинских промыслах в 1846 году – на 11 лет раньше американского инженера Уильямса. За прошедшие 170 лет нефтяная отрасль сыграла огромную роль в развитии промышленности, и ныне ежедневный объем добываемой нефти в мире достигает 75 млн. баррелей. Однако прилегающие к поверхности месторождения быстро исчерпываются, что требует постоянного поиска и внедрения новых технологий бурения.

Технология бурения нефтяных скважин

Первоначально единственной технологией бурения нефтяных скважин оставалась ударно-канатная – медленная, крайне неэффективная и трудоемкая. В 1886-м был изобретен вращательный роторный способ – повсеместно использовавшийся вплоть до 1929 года. Затем массовое внедрение электричества внесло свои коррективы – и в отрасли появились первые электробуры, а также винтовые и забойные двигатели. Это позволило приступить и к наклонному, а позже горизонтальному бурению, в несколько раз повысив отдачу месторождений.

При этом главным тормозящим фактором оставалось отсутствие подробных сведений о расположении пластов (залегающих, как правило, тоже наклонно либо горизонтально). Скважины бурились, чуть ли не «вслепую», и до 1980 года представление об их перспективности можно было получить, лишь завершив этап бурения до конца. Наконец, последние два десятилетия прошлого века ознаменовались внедрением первой по-настоящему современной технологией, использовавшей так называемую телеметрическую систему измерений в процессе бурения (английская аббревиатура MWD). И, наконец, в 21 веке активно стали осваиваться добыча нефти на шельфе, гидравлический разрыв пластов, разработка сланцев и прочие инновационные методы.

Технология горизонтального бурения нефтяных скважин

На заре своего появления, в 1930-х, бурение горизонтальных скважин на нефть хоть и стало использоваться в роли перспективного способа добычи, но отличалось малой эффективностью и дороговизной. Тем не менее, коэффициент извлечения был существенно повышен, и потери в себестоимости работ не шли ни в какое сравнение с затратами на геологоразведку.

Способность же скважин при таком бурении искривляться, переходя от вертикального участка к полностью горизонтальному, сделала возможной доступ к пластам на значительной глубине, залегающим в местах с недопустимостью вертикального бурения – расположенных под населенными пунктами, сельскохозяйственными угодьями, водоемами и т.д.

Технологии бурения на обсадных колоннах

Еще одним передовым технологическим новшеством при бурении горизонтальных скважин на нефть стало применение обсадных колонн – крайне важное с точки зрения не только эффективности, но и безопасности (особенно на истощенных пластах, в условиях переменного давления в стволах скважин и их нестабильности). Впервые подобная система бурения на обсадных колоннах DwС (Drilling-with-casing) была применена компанией Weatherford, нашедшей способ создавать разобщение пластов при укреплении стенок путем заполнения затрубного пространства специальными цементными растворами.

• сократив сроки строительства на 25-30%;
• улучшив уровень очистки ствола и его гладкость;
• добившись беспрерывной, высокоскоростной циркуляции промывочных жидкостей в затрубных пространствах.

Технологии бурения с управляемым давлением – БУД

Система измерений в процессе бурения, позволяющая оперативно руководить изменением направления траектории проходки, привела к возникновению и еще одной инновации. Ею стала технологии БУД (бурения с возможностью управлять величиной давления в режиме реального времени), основываясь на потоковом поступлении телеметрических данных от MWD – включая параметры температуры, давления, плотности породы, величину магнитного резонанса и даже гамма-излучения. Рабочим «инструментом» при этом выступает не кабель, а пульсация бурового раствора (двоичные сигналы которого преобразуются в удобочитаемые данные соответствующим программным обеспечением).

Система непрерывной циркуляции бурового раствора – СНЦ

Наконец, следует отметить и технологию бурения, известную как СНЦ (или система непрерывной циркуляции раствора для бурения). Необходимость ее крайне важна – поскольку прекращение циркуляционного процесса даже на несколько минут грозит прихватами инструментария, обвалами, осыпями, а в худших случаях – и полной утерей контроля и самой скважины.

Технология бурения этого вида хороша тем, что для обеспечения беспрерывной циркуляции не требует перерывов на СПО либо наращивание бурильных колонн.

Технология бурения скважин на воду

Прежде, чем заказать бурение скважины на воду, мы рекомендуем каждому домовладельцу ознакомиться с основными технологиями и способами бурения. Для чего это нужно? Ведь в любой фирме есть консультанты, которые объяснят чем одна технология бурения скважин на воду отличается от другой. В первую очередь это необходимо лично Вам. Система автономного водоснабжения делается на долгие годы и должна все это время быть источником комфорта, а не беспокойства. Даже базовые знания в области бурения позволят квалифицированно общаться с подрядчиками. Более точное представление о сложности поставленной задачи и способах ее решения позволит не только выбрать лучший метод бурения и обустройства скважины, но и оптимизировать затраты.

Технология бурения водяных скважин имеет различные варианты реализации. Среди них есть как уже устаревшие и низко эффективные, так и современные, использующие последние достижения науки, требующие дорогой и сложной техники. Организация автономного водоснабжения решает вполне определенный круг задач, что позволило частным буровикам и буровым компаниям выбрать оптимальные методы. Для создания индивидуальных скважин на воду используются три основных способа бурения:

• ударно-канатное

• шнековое

• роторное

Ударно-канатное бурение — это устаревшая технология бурения. Метод медленный и технологически несовершенный. В основном используется для скважин небольшой глубины. Недостатки метода компенсируются его дешевизной, отсутствием необходимости использовать буровой раствор и организовывать свободный заезд для буровой установки. Но здесь лучше сразу выбрать, что для Вас выгоднее — долго и дешево, либо быстро и чуть дороже. Например, неглубокую и среднюю скважину можно быстро пробурить шнековым методом. Выбирая вариант «долго и дешево» учитывайте, что в таких условиях в рыхлых и неустойчивых грунтах возрастает риск обрушения стенок. Дешевизна ударно-канатного метода относительна. В сложных гидрогеологических условиях, либо при большой глубине скважины финансовые и трудозатраты могут резко возрасти.

установка АВБ-2М на шасси ГАЗ для ударно-канатного бурения

Технология ударно-канатного бурения очень проста. Тяжелое остроконечное или цилиндрическое долото при падении разрушает породу. Долото поднимается и опускается, углубляя выработку, цикл постоянно повторяется. Размельченную породу удаляют с помощью желонки. Компактность оборудования достигается за счет того, что для вертикального перемещения долота используется не жесткая буровая штанга, а гибкий металлический трос, намотанный на барабан. Если порода прочная, долото может быть утяжелено с помощью ударной штанги. Если грунт мягкий, до буровое долото и желонка могут быть объединены в один снаряд.

Технология бурения шнеком — одна из самых популярных для создания скважины на песок. Шнек — это так называемый архимедов винт, то есть сплошная винтовая поверхность, размещенная вдоль оси. Шнековая буровая установка может быть установлена на автомобильном шасси, в этом случае максимальная глубина скважин — до нескольких десятков метров.

компактный мотобур и шнек

Менее глубокие скважины бурятся малогабаритными шнековыми установками, которые можно перевезти в легковом пикапе. Простейший комплект для ручного шнекового бурения позволяет сделать скважину глубиной до 10 м. Компактность ручного оборудования дает возможность разместить его на участке без организации свободного заезда. Шнековое бурение используется в мягких и неплотных сухих грунтах. Скальная порода и даже отдельные валуны представляют для шнека непреодолимую преграду. Плывуны также сделают проходку невозможной.

шнек для буровой установки на автошасси

Благодаря своей доступности, шнековое бурение очень популярно у частных буровиков, чьими услугами с удовольствием (из-за низких цен) пользуются владельцы загородных участков. Но недостаточно пробурить скважину — необходимо правильно ее обсадить. А вот здесь уже требуется профессиональный уровень и опыт настоящих буровиков. Осторожно выбирайте подрядчика, даже если скважина планируется не очень глубокой и простой по конструкции. В противном случае дешевая скважина станет источником некачественной воды и дополнительных расходов.

Высокотехнологичный метод бурения глубоких артезианских скважин. Современные технологии бурения скважин чаще всего используют именно роторный метод. Мощная буровая установка на большом автомобильном шасси, используя шарошечное долото, позволяет бурить скважину на глубину более 200 м практически в любой твердой породе. Помехой не станут ни валуны, ни даже породы повышенной твердости типа окремненного известняка — технология бурения артезианской скважины в этом случае использует специальное алмазное долото. В основном метод используется для создания качественных артезианских скважин с хорошим дебитом. Важным дополнительным достоинством роторного бурения является возможность разместить скважину в любом удобном для Вас месте на участке.

буровая установка УРБ2 А2 на шасси УРАЛ

Процесс бурения происходит с промывкой буровым раствором. Раствор выполняет сразу несколько функций: охлаждает и смазывает буровой инструмент, укрепляет стенки скважины, выносит на поверхность шлам. Шлам — это смесь бурового раствора с частицами разрушенной породы. Шлам оседает в приямке, выкопанном рядом с местом бурения, а раствор возвращается в скважину.

Различают два вида промывки при бурении. Прямая промывка — буровой раствор подается через буровые штанги и выходит по стволу скважины, вынося шлам на поверхность. Обратная промывка — попав в скважину, раствор забирается из нижней точки и выводится на поверхность через буровую колонну. Обратная промывка дает возможность более качественно вскрыть водоносный горизонт, но обходится дороже, так как требует сложного оборудования.

Вряд ли получиться выбрать метод бурения, исходя из каких-то личных или финансовых предпочтений. Определяющим будет тип водоносного горизонта, на который собрались бурить, характеристики породы и конструкция скважины. Шнек пригоден только при бурении в мягких породах без камней и валунов на относительно небольшую глубину, поэтому в основном используется при создании песчаных скважин. Роторное бурение универсально, твердые породы на большую глубину шарошечное долото проходит без проблем — это единственный вариант при бурении на известняк. Ударно-канатное бурение требует слишком много времени, низкотехнологично и практически не используется.

Внимательно отнеситесь к выбору буровой компании. При некачественном бурении и обсадке (особенно глубокой артезианской) качество воды ухудшится, срок жизни скважины сократится, а затраты на ремонт и восстановление работоспособности источника водоснабжения будут несоразмерно высоки.

В определенных ситуациях домовладелец задумывается о возможности сделать водяную скважину самостоятельно, надеясь выиграть сразу по нескольким пунктам — бурение, обсадка и т.д. В основном, конечно, все стремятся сэкономить. Главное, чтобы «экономия» не коснулась качества воды и времени, потраченного на самодеятельную скважину. Вполне возможно, что у Вас получится сделать так называемый абиссинский колодец, или скважину-иглу. В этом случае узкая обсадная труба с острой насадкой просто забивается неглубоко в землю до ближайшего водоносного горизонта (не глубже 8 м). Бурение малогабаритной шнековой установкой позволяет сделать более глубокую скважину большего диаметра. Такие установки снабжены либо электрическим, либо бензиновым двигателем.

Но пробурить — это полдела, требуется качественно обсадить скважину. Часто бывает, что пройдя часть ствола, домовладелец вынужден обращаться к специалистам, чтобы те закончили бурение или до конца обсадили скважину. Конечно, в такой ситуации заказчик приобретает некоторый опыт буровика, но опыт этот недостаточен для самостоятельной работы и стоит большого количества потраченных денег, времени и сил. Если стоит задача сделать в коттедже качественное круглогодичное водоснабжение на основе скважины, рекомендуем сразу обращаться в профессиональную буровую компанию.

Технология бурения | Геологический портал GeoKniga

Автор(ы):Лукьянов Е.Е., Стрельченко В.В.

Издание:Нефть и газ, Москва, 1997 г., 688 стр., УДК: 622.24.084, ISBN: 5-7246-0042-0

Язык(и)Русский

Рассмотрены математические модели процесса бурения, его информативность, основные задачи геолого-технологических исследовании в процессе бурения, комплекс параметров геолого-технологических исследований, проанализированы пути повышения геолого-геофизической информативности методов исследования скважин по промывочной жидкости, шламу, керну, технологическим параметрам, рассмотрены возможности использования геолого-технологических исследований для совершенствования технологии буровых работ, оптимизации и автоматизации процесса бурения, перспективы и пути развития геолого-технологических исследований нефтегазовых скважин.
Для инженерно-технических работников геологических, геофизических и буровых предприятий нефтяной и газовой промышленности, студентов и аспирантов вузов нефтегазового профиля.

ТематикаБурение

Автор(ы):Близнюков В.Ю.

Издание:УГТУ, Ухта, 2014 г., 36 стр., УДК: 622.243.2 (075.8)

Язык(и)Русский

Методические указания предназначены для изучения дисциплин «Математическое обеспечение задач наклонно направленного бурения» и «Технология бурения нефтяных и газовых скважин». Содержание указаний полностью соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту по подготовке магистров направления 131000 – Нефтегазовое дело.

Методические указания также предназначены работникам нефтяной и газовой промышленности, аспирантам и студентам нефтегазовых вузов. В методических указаниях изложены методы расчёта координат и траекторных параметров фактического профиля ствола наклонных и горизонтальных скважин, представлены формулы для корректирования траектории бурения с целью выведения ствола скважины в точку с заданными координатами.

Приведены примеры расчёта траектории бурения наклонной скважины.

ТематикаБурение

Автор(ы):Калинин А.Г., Левицкий А.З., Мессер А.Г., Соловьев Н.В.

Редактор(ы):Калинин А.Г.

Издание:Недра, Москва, 2001 г., 450 стр., УДК: 622.24 (031), ISBN: 5-8365-0087-8

Язык(и)Русский

Рассмотрены вопросы, связанные с проектированием бурения скважин на нефть и газ. Выполнены типизация геологических условий с использованием мелкомасштабных классификационных разрезов, метода реперных долот, выбор типов и конструкции долот, расчеты бурильных и утяжеленных труб, компоновок низа бурильных колонн, обсадных труб, параметров режима бурения. Дано обоснование выбора проектной конструкции скважины, типа буровой установки, вида привода этих установок. Приведены рекомендации по выбору приемной части эксплуатационных колонн, типовых профилей скважин, а также примеры решения типовых задач в бурении скважин на жидкие и газообразные полезные ископаемые.

Для инженеров-буровиков, занятых в нефтяной и газовой отраслях. Может быть полезно студентам вузов при написании курсовых и дипломных работ, а также аспирантам при работе над диссертациями

ТематикаГорючие полезные ископаемые, Бурение

Издание 2

Автор(ы):Иогансен К.В.

Издание:Недра, Москва, 1986 г., 294 стр., УДК: 622.24 (031)

Язык(и)Русский

Во втором издании (1-е изд. — 1981) отражены последние достижения техники и технологии бурения. Кратко описаны серийно выпускаемые забойные двигатели и керноприемные устройства, породоразрушающий инструмент, бурильные, обсадные и насосно-компрессорные трубы, элементы компоновки бурильной колонны, ловильный инструмент, пакерующие устройства, проти-вовыбросовое оборудование. Рассмотрены процессы промывки и цементирования скважин, приведены сведения по испытанию скважин, Для проведения необходимых расчетов даны прочностные характеристики, формулы, методики, номограммы, графики

ТематикаБурение

Автор(ы):Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А.

Издание:Недра, Москва, 2003 г., 1007 стр., УДК: 622.24:622.143 (075.8), ISBN: 5-8365-0130-0

Язык(и)Русский

Освещены вопросы современной технологии бурения нефтяных и газовых скважин, в том числе наклонно направленных и горизонтальных. Описаны буровые долота и бурильные головки, бурильные трубы, турбобуры, винтобуры и электробуры, условия их работы и режимы бурения. Приведены характеристики и состав современных комплектных буровых установок, функциональное назначение и конструкции комплектующего оборудования. Особое внимание уделено специальному оборудованию для бурения скважин на море. Представлена необходимая для инженерных расчетов справочная информация. Рассмотрены некоторые методики технологических и технических расчетов.

Для студентов нефтегазовых вузов и факультетов.

ТематикаГорючие полезные ископаемые, Бурение

Автор(ы):Басарыгин Ю.М., Булатов А.И., Проселков Ю.М.

Издание:2001 г., 674 стр.

Язык(и)Русский

Освещены вопросы по технологии бурения нефтяных и газовых скважин. Приведены сведения по трубо-, винто- и электробурам, а также по технологиям турбинного и роторного бурения. Описаны все элементы бурового инструмента: долота, бурильные трубы, забойные двигатели, устройства для изменения направления скважины. Рассмотрены режимы бурения в комплексе с физическими свойствами горных пород и гидравлической программой промывки ствола и забоя скважины в свете последних достижений науки и практики. Описаны процессы наклонно направленного и горизонтального бурения, а также методы и технические средства навигации при проходке ствола в этих условиях. Для студентов нефтегазовых вузов и факультетов.

ТематикаГорючие полезные ископаемые

Автор(ы):Давиденко О.М., Перетяка П.В., Полищук П.П.

Издание:Национальный Горный Университет (Днепропетровск), Днепропетровск, 2013 г., 72 стр., УДК: 622.143, ISBN: 978-966-350-450-6

Язык(и)Русский

Представлено обоснование оптимальных параметров режима бурения скважин с обратной циркуляцией очистного агента, при определении которых учитываются физико-механические свойства горных пород и характеристики очистного агента.

Изложена разработанная методика расчета очистных каналов породоразрушающего инструмента эжекторного типа с учетом пластических свойств горных пород.

Отражены результаты разработки и опробования в производственных условиях комплекта бурового инструмента, технологии бурения с обратной циркуляцией очистного агента на россыпных месторождениях.

Для специалистов, которые занимаются буровыми работами, а также будет полезна студентам технических вузов, в частности геологоразведочного профиля.

ТематикаБурение, Геологоразведка

Автор(ы):Калинин А.Г., Левицкий А.З., Никитин Б.А.

Издание:Недра, Москва, 1998 г., 440 стр., УДК: (622.24:622.143) (075.8), ISBN: 5-247-03656-5

Язык(и)Русский

Кратко изложены основы механики горных пород. Приведены основные сведения о технических свойствах и оборудовании для бурения глубоких разведочных скважин. Большое внимание уделено проблемам технологии бурения разведочных скважин режимам бурения, промывке и креплению скважины, вскрытию и исследованию продуктивных пластов, геофизическим исследованиям в стволе скважины. Включены материалы по организации работ при бурении, даны технико-экономические показатели бурения.
Для студентов геологоразведочных вузов и факультетов.

ТематикаГорючие полезные ископаемые

Технология бурения на обсадной колонне Allegro XCD-Pro

Экспертная технология бурения на обсадной колонне

• Тщательный анализ условий применения для выявления и снижения рисков во время бурения
• Разработка КНБК и индивидуальный подбор долота для оптимизации параметров бурения
• Повышение устойчивости ствола скважины для улучшения качества цементирования

Снижение рисков до начала бурения

Экспертная технология бурения на обсадной колонне Allegro XCD-Pro дает возможность провести тщательный анализ условий применения для выявления и снижения рисков во время бурения. Данная технология предусматривает использование комплекса программного обеспечения для моделирования, включающего инженерно-аналитическую платформу IDEAS, и позволяет оценить такие условия, как прочность пласта и взаимодействие между долотом и породой для разработки идеальной режущей структуры долота с уникальными алмазными вставками.

При разработке долота с учетом требований заказчика, технология Allegro XCD-Pro повышает надежность и эффективность операций во время одновременного бурения и крепления скважины.

Расчеты, выполненные в программном обеспечении для моделирования, используются для оптимизации конструкции КНБК и долота.

Повышение устойчивости ствола скважины   

В процессе бурения на обсадной колонне выбуренный шлам затирается в стенки скважины, что приводит к такому явлению, как механическая кольматация, которая способствует укреплению стенок скважины и повышению качества цементирования. Благодаря механической кольматации происходит сокращение непроизводительного времени, которое возникает из-за следующих внутрискважинных проблем:

• осыпание глин
• сужение ствола скважины
• пробки в стволе скважины
• потеря циркуляции
• большой диаметр интервала кондуктора, затрудняющий удаление шлама из кольцевого пространства
• повреждение коллекторских свойств продуктивных зон
• прихват труб

В рамках технологии Allegro XCD-Pro выполняется дальнейшая оптимизация операций бурения на обсадной колонне для снижения рисков, которые могут появиться в ходе строительства скважины. Проведение анализа до начала работ и разработка КНБК и долота с учетом требований заказчика позволяют достичь проектной глубины в любых условиях бурения более безопасным и эффективным способом.

Библиотека знаний

Технология бурения скважин на воду

Технология бурения на воду. Виды скважин

Технологии бурения скважин на воду классифицируются по способу разрушения грунтовых пород и методу их извлечения на поверхность. В свою очередь, выбранный способ определяет набор оборудования и техники для устройства индивидуальной скважины на воду на дачном участке. Таким образом, именно технология бурения на воду с ее конкретными особенностями определяет конечную стоимость создания и обустройства источника воды на даче или участке загородного коттеджа. В некоторых районах Подмосковья и Твери, где водоносные слои представлены известковыми и песчаными горизонтами, наша компания осуществляет разработку артезианских (известковых) и фильтровых (песчаных) точек водоснабжения.

Технологии бурения на воду: классификация, особенности

Базовые принципы бурения скважин на воду сводятся к выбору технологии разрушения пород. Бурение производят шнековым, роторным или ударно-канатным способом. Выбор зависит от типа местности, ее геологических особенностей, глубины залегания подземных водоносных слоев, конкретного типа грунта на участке.

Виды скважин на воду: различия, преимущества

Геологические особенности местности определяют тип скважины на воду, которая может быть:

Кроме того, некоторые жители сельских районов все еще предпочитают добрый старый колодец.

Артезианская скважина (известковая)

Глубина артезианской скважины под воду зависит от уровня залегания подземных вод. Например, водоносные известняки в Московской области находятся от 20 до 100 и более метров от поверхности земли. Поэтому глубина бурения на воду в северных районах Подмосковья обычно составляет 20-25 метров, а на юге может достигать 200 метров. Для известкового источника характерно большое количество воды (до 10-15 куб.м/час) и долгий срок эксплуатации. Стоимость разработки артезианской скважины больше, чем фильтровой, поэтому иногда соседи по даче кооперируются и оборудуют один источник на несколько домов. Выбирая, где расположить скважину на участке, следует учитывать, что для ее разработки потребуется участие тяжелой техники, которой нужно обеспечить беспрепятственный подъезд. Наша компания использует оборудование на базе ЗИЛ-131. Чтобы буровая машина могла подъехать к объекту, потребуется дорожка шириной не менее 3 метров и площадка 4×6 метров для работы.

Фильтровая скважина (на песок)

Особенности бурения на воду в местности, где подземные воды проходят в песчаных слоях, позволяют заглубляться в грунт не более чем на 30 метров. Технология бурения шнековым способом состоит в одновременном разрушении породы и извлечении ее на поверхность. Дебет фильтрового источника намного меньше артезианского, но его вполне хватает для полива на даче и бытовых нужд.

«Правильная» скважина на воду, обустроенная под ключ, служит от 5 до 15 лет, а по окончании срока эксплуатации требует проведения специального вида работ по ее восстановлению. Сезонная эксплуатация, когда водой пользуются в течение 3-4 месяцев, а остальное время источник «простаивает», негативно сказывается на длительности его жизни. «Сезонная» скважина быстро заиливается, ее дебет уменьшается, и лет через семь она и вовсе выходит из строя. После того, как насос перестает качать воду из песчаного источника, обсадные трубы промывают под давлением с помощью специального оборудования. Если этот метод «реанимации» не помогает, бурят новую точку. Поэтому, выбирая вид скважины на воду, лучше вложить средства в долгосрочный, артезианский, проект.

Абиссинский колодец

Абиссинский колодец является самым доступным вариантом водоснабжения. Если в случае разработки фильтрового или известкового источника порядок бурения на воду сводится к выбору места его обустройства, использованию тяжелой или малогабаритной техники и последующему запуску скважины, то для создания абиссинского колодца грунт просто «прокалывается» трубой с острым наконечником. Его глубина составляет не более 8-12 метров, но к преимуществам относится полная защищенность от грязи, спор, пыли, дождя.

Звоните прямо сейчас!

(4822) 45-21-31

Мы свяжемся с вами
в течение 10 минут

Drilling Technology — обзор

4.4 Бурение

Технология бурения значительно усовершенствовалась со времени исследования конструкции глубоких скважин Woodward – Clyde в 1983 году. Достижения были в основном связаны с управлением направлением, которое связано со стрелой при бурении нефтяных и газовых скважин. связанные с горизонтальными скважинами. Хотя в настоящее время изучается размещение глубоких скважин в вертикальных скважинах, та же технология наклонно-направленного бурения может использоваться для поддержания прямолинейности ствола скважины (т.е.е., степень изгиба или максимальное угловое отклонение на заданном расстоянии) и вертикальность (то есть отвес ствола скважины), даже когда структура породы, ткань или трещины будут иметь тенденцию вызывать отклонение бурового долота от вертикали.

Мы в целом группируем соответствующие методы глубокого бурения в зависимости от того, как крутящий момент прикладывается к буровому долоту, как поддерживается управление направлением, а также по типу бурового долота. Недавний обзор достижений в бурении Li et al. (2016). Исторически сложилось так, что буровые установки прикладывали крутящий момент к буровому долоту через бурильную трубу через самую верхнюю секцию «ведущей трубы».Келли представляет собой кусок бурильной трубы с некруглым поперечным сечением, который вращается с помощью двигателя, соединенного с втулкой аналогичной формы, прикрепленной к вращающемуся столу на полу буровой установки. Вся длина бурильной трубы затягивается, чтобы сверло повернуть на дне скважины. При продвижении скважины к нижней части секции келли добавляется труба.

В последнее время для поворота бурильной колонны стали использовать двигатели с верхним приводом. Они включают в себя прямое соединение роторного двигателя с бурильной трубой в ее верхней части.Узел роторного двигателя перемещается вверх и вниз по мачте буровой установки во время буровых работ. Хотя это механически сложнее, чем использование стационарной системы ведущей трубы, оператору бурения предоставляется больше контроля, в том числе применение вращения при подъеме.

Забойные забойные двигатели — это современный альтернативный метод приложения крутящего момента к буровому долоту. В этих системах бурильная труба не вращается; Двигатель прямого вытеснения является частью нижней части бурильной колонны над буровым долотом.Закачка бурового раствора по бурильной колонне (т. Е. Прямая циркуляция) затем включает насос, который преобразуется в крутящий момент, прикладываемый непосредственно к буровому долоту.

Системы как с верхним приводом, так и с ведущим приводом могут быть сконфигурированы для использования обратной циркуляции, при которой буровой раствор перекачивается вверх по бурильной трубе, а не вниз по бурильной трубе. Такой подход часто приводит к более зависящему от глубины извлечению шлама, чем прямая циркуляция, когда буровой раствор циркулирует вверх по кольцевому пространству ствола скважины. Очень большие диаметры ствола скважины иногда требуют обратной циркуляции для эффективного удаления шлама, поскольку скорости потока бурового раствора снижаются с увеличением диаметра кольцевого зазора (более крупные выбуренные породы выпадают из бурового раствора при его замедлении), в то время как скорость в бурильной трубе остается высокой.Обратная циркуляция несовместима с некоторыми современными подходами к бурению (например, забойными забойными двигателями или ударным бурением) или требует специального оборудования.

Для управления направлением движения недавно появилось несколько различных типов гибридных поворотных управляемых систем. Эти методы обычно требуют, чтобы бурильная колонна поворачивалась (через килевую трубу или верхний привод), но имеют компьютеризированные активные элементы управления направлением, расположенные в нижней части бурильной колонны над буровым долотом. Современные методы либо динамически прикладывают горизонтальную силу к бурильной трубе (т.е., подушки динамически прижимаются к стенке ствола скважины, чтобы отклонить долото в определенном направлении) на несколько метров над буровым долотом, или динамически изгибать бурильную колонну во время вращения, чтобы обеспечить правильное наведение бурового долота. Эти роторные управляемые системы могут быть намного дороже, чем забойные забойные двигатели или более традиционные методы бурения, но могут поддерживать точный контроль прямолинейности и вертикальности ствола скважины посредством непрерывных съемок и внутрискважинных измерений во время бурения. Забойные забойные двигатели и многоуправляемая система использовались в немецкой скважине KTB, которая имела превосходный контроль направления до глубины примерно 6 км (Bram et al., 1988), но скважинная электроника вышла из строя при более высоких, чем ожидалось, температурах, обнаруженных ниже этой глубины (Engeser, 1995). Современная электроника в роторных управляемых системах теперь обычно устойчива к высоким температурам, что делает этот подход более осуществимым.

Буровые долота, используемые в твердых породах, обычно представляют собой вращающиеся долота с роликовым конусом, которые имеют несколько вращающихся компонентов, покрытых твердосплавными штырями, которые вращаются и разрушают породу на дне скважины за счет разрушения при сжатии.Поликристаллические алмазные компактные долота (PDC) — это новый тип бурового долота, разработанный для использования в осадочных породах. Эти долота не имеют движущихся частей и вместо этого разрушают породу в результате разрушения при сдвиге; фрезы протаскиваются по дну скважины. Долота PDC намного дороже, чем долота с шарошечным конусом, но они имеют очень высокую скорость проходки и обычно служат намного дольше (требуя меньшего количества выходов из скважины для замены долота). Некоторые усовершенствованные долота PDC и гибридные долота с роликовым конусом / долота PDC были недавно разработаны для бурения в твердых породах, но опыта работы с кристаллическими породами меньше по сравнению с обширным недавним опытом работы с долотами PDC в осадочных породах и долгой историей использования трикона. биты в кристаллической породе.

Ударное бурение — это альтернативный метод бурения и тип бурового долота, который концептуально заменяет забойный забойный двигатель буровым молотком, активируемым буровым раствором. Затем молот сжимающим образом разрушает породу на дне скважины за счет быстрого вертикального движения вверх и вниз. Традиционно большая часть ударного бурения выполняется с использованием воздуха в качестве бурового раствора, но доступны некоторые экспериментальные методы ударного бурения на водной основе. В то время как ударное бурение может обеспечить очень высокую скорость проникновения в твердую породу, использование воздуха в качестве бурового раствора часто нежелательно на значительной глубине.Удаление воды, которая течет в ствол скважины с помощью только циркуляции воздуха, может быть затруднено, сжимаемость воздуха и утечка воздуха из стыков в бурильной колонне становятся значительными в очень длинной бурильной колонне, а бурение с использованием воздуха требует бурения на депрессии. подход, который устраняет вес бурового раствора как возможный инструмент в управлении стабильностью ствола скважины.

Ключевые критерии выбора подходящей современной буровой установки (например, с возможностью направленного бурения) в дополнение к глубине ствола скважины, диаметру и типу породы включают ожидаемый вес бурильной колонны и вес устанавливаемой обсадной колонны / хвостовика.Буровые установки для нефтяных месторождений доступны мощностью до 4000 лошадиных сил с грузоподъемностью до 900 метрических тонн (Beswick, 2008). Среди доступных наземных установок есть несколько установок, которые способны пробурить скважину большого диаметра на глубину до 5 км в кристаллической породе фундамента.

Роторное бурение с верхним приводом в кристаллическом фундаменте, вероятно, будет выполняться с использованием твердосплавной пластины из карбида вольфрама, опорного подшипника и долота с коническим роликом. Забойный забойный двигатель может быть оснащен гибридными долотами с роликовым конусом и PDC.Для захоронения глубоких скважин следует использовать преимущества последних достижений в технологии бурения и заканчивания скважин, но мы не должны использовать экспериментальные подходы, если только последствия отказа для этих подходов не будут приемлемо низкими.

Выбор метода бурения, а также выбор конкретных долот и рабочих параметров (скорость вращения, вес долота и гидравлика бурового раствора) будет зависеть от местного опыта бурения и характеристик горных пород на площадке. Бурение кристаллической породы будет медленным, с возможной скоростью проходки до 1 м в час.Твердые кристаллические породы фундамента обычно ограничивают срок службы бурового долота. Частая смена долота увеличивает количество спусков в скважину и выход из нее. В сочетании с большими диаметрами это означает, что затраты на бурение несколько неопределенны. При бурении глубоких скважин в твердых породах количество времени, затрачиваемого на спуско-подъемные работы и испытательное оборудование в скважине и из нее (например, для замены бурового долота, извлечения образцов керна, проведения испытания буровой штанги или проведения испытаний на гидроразрыв), может составлять значительную часть общего времени.Это можно свести к минимуму за счет использования более длинных секций бурильных труб, буровых долот с увеличенным сроком службы, включая новые гибридные типы, альтернативных методов бурения и отбора керна на кабеле.

Система циркуляции жидкости состоит из насосов, соединений с бурильной колонной, оборудования для сбора жидкости и наземного оборудования для подпитки жидкости и удаления шлама. В зависимости от метода бурения циркулирующая жидкость может состоять в основном из воды, масла или воздуха. Его функции заключаются в охлаждении и смазке долота, смазке бурильной колонны, вымывании выбуренной породы из ствола скважины, кондиционировании ствола скважины для ограничения оседания и потери циркуляции, а также в контроле забойного давления.Буровой раствор или раствор часто оказывают значительное влияние на стоимость ствола скважины, особенно когда ствол скважины имеет большой диаметр или имеет потерю циркуляции. Буровой раствор, используемый при бурении покрывающей части ствола скважины, будет выбран для эффективного поддержания устойчивости ствола скважины через покрывающий слой (например, жидкость на водной или масляной основе с бентонитом). В зависимости от геологии покрывающих пород и возможности облупления или набухания глины, для некоторых участков ствола скважины может потребоваться жидкость на нефтяной основе (например,g., для набухающих глин) или рассола (например, если присутствуют минералы эвапорита).

Операции по цементированию важны для обеспечения устойчивости обсадных колонн и хвостовиков. Цементирование также можно использовать для герметизации проницаемых зон и трещин во время бурения, где наблюдается потеря циркуляции и другие методы неэффективны. Журналы цементной фиксации зацементированных, обсаженных интервалов завершенных скважин используются для подтверждения правильного размещения цемента. Для проверки характеристик цемента на дне обсаженных интервалов могут проводиться расширенные испытания на герметичность.

Технологии буровых установок

Инструмент для наклонно-направленного бурения на отклонение

Существует несколько систем для определения и устранения отклонения, и некоторые из них были значительно усовершенствованы в последнее время, особенно после того, как стало более распространено проведение горизонтальных скважин с большим отходом от вертикали или скважин особой формы.

Буровая промышленность перешла от использования клина-отклонителя и водометных операций к систематическому использованию забойных двигателей, управляемых систем и геонавигации.

Как правило, траектория ствола скважины определяется типом используемой компоновки низа бурильной колонны и весом долота.

Компоновка низа бурильной колонны состоит из нескольких компонентов:

• Труба бурильная утяжеленная, утяжеленные бурильные трубы, стабилизаторы, переводники

Типовая компоновка низа бурильной колонны с вращением с поверхности (КНБК) состоит из стабилизаторов, утяжеленных бурильных труб и оборудования для измерения во время бурения (MWD).

Размещение и размер стабилизаторов регулируют наклон (угол отклонения от вертикали).

Сборки могут быть спроектированы так, чтобы иметь угол наклона, удерживать его устойчиво или угол падения.

Управляемая система бурения и геонавигация

Роторные агрегаты не позволяют точно контролировать азимут ствола скважины (компасный пеленг ствола скважины по отношению к магнитному северу).

Это управление обычно достигается с помощью забойного двигателя с изогнутым корпусом, который позволяет вращать только долото.

Забойные двигатели — это гидравлические машины на конце колонны, навинченные непосредственно на долото, и весь поток бурового раствора проходит через них, а часть давления бурового раствора преобразуется во вращательное движение и крутящий момент.

Таким образом, вращение, необходимое для работы долота, обеспечивается забойным двигателем, в то время как вся бурильная колонна может оставаться неподвижной или может вращаться, если необходимо, с помощью поворотного стола или верхнего привода.

Использование таких двигателей необходимо как при наклонно-направленном бурении, так и при применении современных технологий управления вертикальной траекторией скважин.

Забойные двигатели, являющиеся неотъемлемой частью КНБК, представляют собой машины с осевым потоком трубчатой ​​формы и по размеру аналогичны утяжеленной бурильной трубе.

Эти двигатели не являются частью стандартного оборудования буровой установки, но арендуются у сервисных компаний, которые также предоставляют персонал, специализирующийся на их использовании и обеспечивающий их техническое обслуживание.

Двигатели прямого вытеснения — это вращающиеся объемные машины замкнутого типа, а их внутренняя архитектура на самом деле представляет собой насосы Мойно, предназначенные для работы в противоположном направлении, в результате чего вал двигателя приводится во вращение за счет проталкивания бурового раствора через него под давлением.

Буровой раствор, который проходит мимо статора и ротора, заполняет эти полости и заставляет ротор непрерывно вращаться, вызывая вращение только долота.

Drilling Technologies, Inc. — Услуги непревзойденного наклонно-направленного бурения Wynantskill, NY Тел .: 518.506.7446 Факс: 518.286.3075

Drilling Technologies, находится в местной собственности и управляется с 1992 года. Опытный персонал Drilling Technologies, Inc. может планировать и руководить самыми сложными проектами направленного бурения.Наши опытные специалисты по наклонно-направленному бурению находятся на месте, чтобы помочь контролировать каждый этап вашего проекта и готовы предоставить информированные ответы и точные решения. У нас есть персонал, оборудование и инструменты для завершения любого проекта открытого траншеи и / или наклонно-направленного бурения. Используя самые современные и инновационные технологии, доступные сегодня, Drilling Technologies предоставляет своим клиентам широкий спектр услуг, в том числе:

• Восстановление буровых растворов на месте
• Использование троса и других технологий для создания безопасного и точного ствола
• Системы локации Mark V и F-5
• Гидравлические забойные двигатели и пневмоударники для предотвращения простоев с пилотным стволом
• 12 различных стилей расширителей, от 8 дюймов до 36 дюймов

Первоклассный сервис, которому нет равных

Drilling Technologies гарантирует каждому клиенту:

• Большая экономия рабочей силы, времени и затрат
• Опытный персонал, готовый к мобилизации 24 часа в сутки, семь дней в неделю
• Проекты в срок и в рамках бюджета
• Прицеп с запасными частями, исключающий простои для срочных проектов
• План работы и планы действий DEP и DEC на случай непредвиденных обстоятельств уже в наличии
• Нет затрат на восстановление
• Никаких препятствий — у нас есть подходящие инструменты и оборудование для любых условий
• Без шумового загрязнения
• Нет перебоев в движении
• Нет траншей и нарушений ландшафта

Drilling Technologies, Inc.это решение для подрядчика по наклонно-направленному бурению для экологически уязвимых районов, крупных пересечений рек, городских улиц, дорог и горных районов, где карьерный разрез не подходит.

• Мы можем бурить в любых почвенных условиях, от песка до твердых пород.

Мы с нетерпением ждем возможности обсудить и подать заявку на любые будущие проекты горизонтально-направленного бурения, которые могут потребоваться вашей компании сегодня.

Drilling Technologies, Inc. — Непревзойденные услуги в области направленного бурения Винантскилл, штат Нью-Йорк, тел. 518.506.7446 Факс: 518.286.3075

Направленное бурение, процесс прокладки подземных коммуникаций без рытья траншей, является эффективным и мощным методом, широко используемым во многих развитых и развивающихся странах. Направленное бурение, доказавшее свою более быструю, более экономичную и менее разрушительную для наземных работ, является желанной технологией при установке инженерных сетей в городах, сельской местности, парках или крупных объектах инфраструктуры. Независимо от окружающей среды, системы направленного бурения предлагают удобство и эффективность без неприятностей, связанных с загрязненной и грязной рабочей площадкой.

Возможности наклонно-направленного бурения

• Длина до 2500 футов
• Диаметр от 3/4 до 36 дюймов, со вспомогательным оборудованием для всех ваших потребностей в бурении
• Мы можем бурить в любых почвенных условиях, от песка до твердых пород
• «По марке» для канализационных сетей
• Монтаж всех типов кабелепроводов, проводов и труб

Направляющие сверла

• Вермеера 16x20A
• Американские шнеки DD-6 70,000 LB Class
• Подземные профессионалы DD-10 100,000 фунтов, класс
• Подземные специалисты DD-130 140,000 LB Class

Горизонтально-направленное бурение

Горизонтально-направленное бурение — это экономичный способ прокладки трубопровода в средах, в которых часто трудно работать или в которых невозможно пройти по поверхности.Этот метод представляет собой альтернативу бурению открытым способом и часто используется на участках с ограниченным пространством.

Установка

Методы горизонтально-направленного бурения включают установку сверла под углом от 8 до 20 градусов к горизонтали. Этот угол постоянно корректируется, чтобы позволить сверлу достичь необходимой глубины и кривизны трубопровода, чтобы труба была установлена ​​правильно. Отверстие создается для установки сверла и трубопровода; для сравнения, метод открытым способом требует рытья траншей.Благодаря тому, что труба изгибается при входе в просверленную зону, уменьшается вероятность повреждения трубопровода при прохождении через просверленную зону во время установки.

использует

Существует ряд применений методов горизонтально-направленного бурения, включая установку линий сбора газа под свалками или другими типами свалок отходов. Этот тип бурения также используется для транспортировки жидкостей между вертикальными скважинами и очистными сооружениями, а также для прокладки трубопроводов в зонах интенсивного использования, таких как шоссе и аэропорты.

Прорывные технологии бурения на помощь геотермальной энергетике во всем мире

Американский технологический стартап Quaise Energy стремится изменить геотермальный сектор с помощью совершенно уникальной технологии бурения, которая может помочь в освоении глубоких сверхкритических ресурсов.

Геотермальные энергетические системы могут дать энергию миру и стать ведущей технологией для сокращения выбросов парниковых газов, если мы сможем углубиться достаточно глубоко в Землю, чтобы получить доступ к условиям, необходимым для экономической жизнеспособности, и высвободить тепло под нашими ногами. Quaise Inc. разрабатывает потенциально революционную и совершенно уникальную технологию бурения, чтобы это произошло.

Это был вывод из доклада, представленного Мэттом Хоудом из Quaise на Всемирном геотермальном конгрессе (WGC) 15 июня.Хоуд не только описал технологию компании, которая впервые была применена в Массачусетском технологическом институте, но также представила несколько расчетов и модель затрат, показывающую ее техническую и экономическую осуществимость.

Houde являются генеральный директор Quaise Карлос Араке, Кен Оглесби из Impact Technologies LLC и Пол Восков из Центра плазменных исследований и термоядерного синтеза Массачусетского технологического института (PSFC).

Доступ к материнской жиле

Материнская жила геотермальной энергии находится на глубине от 2 до 12 миль под поверхностью Земли, где условия настолько экстремальны (например, температура превышает 374 градуса по Цельсию или 704 градуса по Фаренгейту), что, если бы воду можно было перекачивать в эту область, она стала бы сверхкритическая, пароподобная фаза, с которой большинство людей не знакомо. (Знакомые фазы — жидкая вода, лед и пар, образующий облака.) Сверхкритическая вода, в свою очередь, может переносить в 5-10 раз больше энергии, чем обычная горячая вода, что делает ее чрезвычайно эффективным источником энергии, если ее можно перекачивать выше земля к турбинам, которые могут преобразовать его в электричество.

Сегодня мы не можем получить доступ к этим условиям, за исключением Исландии и других регионов, где они относительно близки к поверхности. Проблема номер один: мы не можем углубиться в детали. Сверла, используемые в нефтяной и газовой промышленности, не выдерживают ужасных температур и давлений, характерных для многих миль.

Хоуде начал свой доклад с цитаты из отчета Министерства энергетики США за 2019 год Geovision , содержащего анализ геотермальной промышленности в Соединенных Штатах: «Сверхкритические ресурсы можно найти повсюду на Земле, буря достаточно глубоко … Бурение на такую ​​глубину требует финансовых затрат. недопустимо при существующих технологиях… Экономическая добыча сверхкритических ресурсов потребует разработки совершенно новых классов технологий и методов бурения.”

Quaise работает в этом направлении. Технология компании заменяет обычные сверла, которые механически разрушают породу с помощью энергии миллиметровых волн (аналог микроволн, с которыми многие из нас готовят). Эти миллиметровые волны (MMW) буквально тают, а затем испаряют породу, создавая еще более глубокие отверстия. Заголовок доклада Houde WGC: «Новый взгляд на ограничения для глубокого геотермального бурения: бурение с использованием прямой энергии с использованием технологии миллиметровых волн».

«Звучит как научно-фантастическая технология, но это не так», — говорит Хоуд.«Это определенно реально, возможно и практично. Это просто вопрос его внедрения и проверки в лаборатории и в полевых условиях ».

Прочная основа

Houde подчеркивает, что подход Quaise основан на технологии, «которая уже является зрелой и коммерциализированной», которая разрабатывалась десятилетиями для исследований в области термоядерной энергии и для нефтегазовой промышленности. Quaise просто перепрофилирует эту технологию для другого приложения.

Например, ключ энергии MMW к технологии производится с помощью гиротрона и направляется к своей цели (глубокой, горячей породе) через волноводы.Оба они были разработаны в течение 50 лет исследований ядерного синтеза как источника энергии. В методе Quaise также используются преимущества традиционных технологий бурения, например, разработанных в нефтегазовой промышленности. Quaise по-прежнему будет использовать их для бурения поверхностных слоев до коренных пород, для чего они были оптимизированы.

Затем система перейдет на технологию MMW. Последний «упрощает все внутри скважины, так что ничто особенно не чувствительно к высоким температурам и давлению.Это позволяет нам смягчить многие проблемы, с которыми мы сталкиваемся с обычными механическими установками на таких глубинах », — говорит Хоуд.

Числовой анализ

Houde представил несколько расчетов, показывающих техническую осуществимость подхода Quaise. Например, он показал, что скорость бурения даже на несколько миль вглубь Земли должна быть примерно такой же, как при обычном геотермальном бурении. Далее: технология Quaise MMW автоматически плавит породу, создавая прочный стеклянный «лайнер», который предотвращает обрушение отверстия и защищает волновод.Примерно в шести милях вниз он заменит цементные обсадные трубы, используемые в настоящее время для защиты скважин, связанных с обычным механическим бурением ближе к поверхности. Это, в свою очередь, фактически решает дополнительные проблемы, такие как простои, связанные с удалением сломанных сверл.

Houde также представил расчеты по удалению испаренной породы, которые выполняются с использованием существующей компрессорной технологии для закачки продувочного газа в скважину вместе с энергией MMW. Думайте об общей установке как о соломинке внутри большой соломинки.Энергия и газ проходят вниз по внутренней соломе, где они в конечном итоге достигают и испаряют породу на дне. Затем газ, несущий испарившуюся породу или частицы, поднимается обратно на поверхность через пространство между двумя соломинками. «Наши расчеты показывают, что твердые частицы могут переноситься вверх по скважине с забойным давлением и расходами, которые находятся в пределах возможностей существующих компрессоров», — говорит Хоуд.

Стоимостная модель экономической осуществимости подхода Quaise также является многообещающей.Хоуд отмечает, что несколько геотермальных скважин было пробурено на расстоянии более десяти километров (~ шести миль), но продвижение так далеко с использованием традиционной технологии стоит более 5000 долларов за метр. Модель затрат показывает, что бурение MMW может достичь вдвое большей глубины при затратах на бурение около 1000 долларов за метр.

Что дальше?

Хотя эксперименты в Массачусетском технологическом институте показали общую осуществимость бурения с использованием энергии MMW, этот метод все же должен быть испытан в полевых условиях. Quaise стремится сделать это в течение следующих нескольких лет на западе США, работая в сотрудничестве с Altarock, PSFC Массачусетского технологического института, Национальной лабораторией Ок-Ридж, Impact Technologies и General Atomics.

Инвесторами компании являются Агентство перспективных исследовательских проектов Energy (Хауд является менеджером проекта по гранту ARPA-E), The Engine в Массачусетском технологическом институте, Винод Хосла и Collaborative Fund, а также другие.

Мы благодарим Элизабет Томсон, научного писателя, за предоставление этого отчета.

Drilling Technology and Rigs-2018

При рассмотрении наиболее важных аспектов новой технологии бурения, которые следует выделить читателям SPE, самые последние скважинные инструменты, конструкция буровой установки и рабочие процедуры часто попадают в заголовки .Однако в этом году можно утверждать, что самые глубокие достижения превосходят все, что можно достичь с помощью новых инструментов, процедур или машин.

29 ноября газета San Antonio Business Journal сообщила, что крупная нефтяная компания продала ближайший центр обработки данных гиганту облачных вычислений Западного побережья по сделке, оцениваемой в 100 миллионов долларов. На следующий день компании подписали стратегический контракт на партнерство и дальнейшую оцифровку добывающих активов в среде облачных вычислений.Исполнительный директор нефтяной компании сказал: «Мы начали оцифровку наших нефтяных месторождений, но хотим ускорить внедрение новых технологий, которые позволят нам увеличить доходы, снизить затраты и повысить безопасность и надежность наших операций». Этот случай — далеко не единичный случай, но лишь один из примеров общей тенденции, революционизирующей нашу отрасль. Возможно, это доминирующая эволюция технологий, меняющая наш ландшафт сегодня.

Поскольку бурение и строительство скважин обычно связаны с большей частью затрат и рисков для проектов разведки и добычи, эта новая революция неизбежно меняет правила игры для здоровья, безопасности и окружающей среды в целом; эффективность; и финансовые показатели по скважинам.Такие фразы, как «рассвет новой эры нефтегазовой отрасли» и «четвертая промышленная революция», эхом разносились по залам мероприятий SPE в 2017 году и в новом году с быстрым прогрессом в области управления большими данными, цифровой связи и высокопроизводительные вычисления (статья OTC 27638). Захватывающие разработки новых скважинных инструментов, жидкостей и конструкции буровых установок продолжают развиваться, и это преобразование многократно увеличивает безопасность и эффективность. Новая революция также происходит параллельно с ускоренным применением технологий бурения с регулируемым давлением и депрессией.Авторы выделенного документа SPE 185283 предполагают, что преимущества метода, в совокупности классифицируемого как бурение с замкнутым контуром, и нового соглашения о бурении настолько многочисленны, что, действительно, все будущие операции буровой установки должны быть сконфигурированы как таковые. Одновременно с этими тенденциями в направлении увеличения сбора данных, анализа данных и удаленного управления автоматизация функциональности буровой установки продолжает оставаться основным направлением и областью с большим потенциалом для операторов, подрядчиков буровых установок и поставщиков оборудования.

Трехлетний спад в отрасли, продолжавшийся до 2017 года, привел к беспрецедентной чистке парадигм. Но, возможно, крайнее давление, направленное на снижение затрат и добавление стоимости, действительно заставило внедрять инновации и ускорение, реализуемые сегодня во время этой новой революции.

Технические документы этого месяца

Бурение с замкнутым контуром предлагает преимущества в области безопасности технологического процесса и экономии затрат

Проблемы и уроки внедрения системы консультирования по бурению в реальном времени

Обучение персонала будущего с помощью анализа больших данных для оптимизации бурения

Рекомендуется Дополнительная литература

OTC 27638 Рассвет новой эры промышленного Интернета и то, как он может радикально преобразовать оффшорную нефтегазовую промышленность Парта Шарма, DNV GL, et al.

SPE / IADC 184695 Разработка до поставки — совместный подход к внедрению автоматизации бурения Риаз Исраэль, BP и др.

SPE 187477 Новейшие методы бурения, применяемые к керновым операциям со сложной геологической геологией в WCSB, привели к производственному успеху и экономии средств при установлении рекорда в Северной Америке Али Хушмандкучи, Seven Generations Energy, et al.

SPE / IADC 184650 Концепция плавучего завода: инженерная эффективность заранее для снижения затрат на доставку глубоководных скважин Джеймс Хеберт, Diamond Offshore

Майкл Х.Уэтерл, SPE, инженер-консультант и президент Well Integrity в Скотте, штат Луизиана. Он получил степень бакалавра в области нефтяной инженерии в Университете Талсы и был зарегистрированным инженером-нефтяником в Техасе с 1993 года. Перед тем, как начать работу с Well Integrity в августе 2014 года, Уэтерл работал руководителем группы по бурению и заканчиванию скважин в Hess ‘New Ventures Unit в Хьюстоне. следующие задания в Норвегии и на шельфе Америки. До Гесса он 25 лет проработал в Chevron, в том числе занимал ряд должностей в сфере добычи и бурения в Луизиане и Техасе.Weatherl является членом редакционного комитета JPT и работает в комитете конференции SPE по глубоководному бурению и заканчиванию скважин. Он является 30-летним членом SPE, является автором нескольких статей и работал техническим редактором для SPE Drilling & Completion с 1991 по 2013 год. С Уэтерлом можно связаться по адресу [email protected].

Новые технологии бурения могут способствовать развитию геотермальной энергетики Америки

Геотермальная энергия извлекает неизмеримое количество энергии, лежащей глубоко у нас под ногами, энергии, которая также является возобновляемой и почти не выделяется.Но из-за огромной жары в глубоких недрах условия иногда трудны для работы. Например, инженеры, стремящиеся использовать геотермальные ресурсы, часто сталкиваются с экстремальными температурами, экстремальным давлением и кристаллическими образованиями горных пород. Вот где появляются передовые технологии и методы бурения, расширяющие границы того, что может быть достигнуто при обычных буровых работах.

Для решения этих проблем глобальная нефтесервисная компания Baker Hughes Incorporated с инвестициями из отдела геотермальных технологий ( GTO), разработала и успешно продемонстрировала передовую буровую систему, предназначенную для этих критических условий.Эта технология позволяет осуществлять направленное бурение при чрезвычайно высоких температурах (~ 300 ° C). В системе используется высокотемпературная смазка в буровом растворе, цельнометаллическое буровое долото для разрушения пласта и цельнометаллический буровой двигатель, известный в буровой промышленности как «двигатель металл-металл». В прошлом месяце компания Baker Hughes успешно пробурила с помощью этой инновационной системы наклонно-направленное бурение глубокой геотермальной скважины. Фактически, двигатель с металлическим корпусом проработал непрерывно 270 часов — это самый долгий срок, в течение которого подобная система когда-либо работала.

Из-за ее надежности в экстремальных подземных условиях успешное развертывание этой системы бурения может иметь далеко идущие последствия. Эта технология не только улучшает состояние геотермальных технологий и открывает больше геотермальных ресурсов для разработки (включая огромные ресурсы расширенных геотермальных систем), но и другие подземные сектора, такие как ископаемые и ядерная энергия, готовы принять это недавнее развитие. Эти секторы могут использовать работу, финансируемую сектором геотермальной энергии, для собственной выгоды.

Энергетические ресурсы, которые этот прорыв может сделать доступными для разработчиков, будут огромными и трудными для расчета, а потенциальные экономические последствия в настоящее время не определены. Расширение только усовершенствованных геотермальных систем может в конечном итоге привести к более чем 100 гигаватт экономически жизнеспособных генерирующих мощностей в континентальной части Соединенных Штатов — этого достаточно для обеспечения энергией более 100 миллионов домов.

Поскольку геотермальная, нефтегазовая и ядерная отрасли применяют эту передовую технологию во всем энергетическом портфеле страны, исследования Baker Hughes и GTO в области технологий бурения могут помочь нашей стране встать на путь повышения энергетической безопасности и укрепления экономики.