Richtbohren: Vor- und Nachteile

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

In den letzten Jahren kommt der Bau aus einer langwierigen Krise heraus, die Zahl der im Bau befindlichen Häuser, Industriekomplexe, Straßen und anderen Infrastruktureinrichtungen nimmt zu. Dementsprechend werden High-Tech-Engineering-Techniken immer mehr nachgefragt, um Zeit und Arbeitskosten zu reduzieren.

Allgemeine Informationen

Dazu gehören gerichtetes Bohren. Es ist bekannt, dass Brunnen sowohl vertikal (Standard) als auch geneigt sind. Außerdem ist die dafür erforderliche Abweichung von der Vertikalen / Horizontalen gering: nur 2 Grad bei Standardbohrungen, mehr als 6 Grad bei Tiefbohrungen (artesische Brunnen, Öl- oder Gasförderung).

Es ist natürlich, dass das Vorhandensein dieser Abweichung nicht nur künstliche, sondern auch ganz natürliche Ursachen haben kann. Sie sind in mehrere Gruppen eingeteilt (geologisch, technisch, technologisch). Wenn Sie alle diese Faktoren genau kennen, können Sie die Position mit hoher Genauigkeit steuern. Brunnen im Weltraum.

Entsprechend versteht man unter künstlicher Abweichung jede „Krümmung“des ursprünglich angelegten Brunnenkanals. Es ist wichtig zu verstehen, dass Richtungsbohren eine strikte Kontrolle der Bewegungsrichtung des Bohrers während der gesamten Arbeit erfordert.

Merkmale des Bohrens von Öl- und Gasquellen

Besonders viele Schwierigkeiten bereiten solche Arbeiten im Bereich der Öl- und Gasindustrie. Dort muss mit speziellen Führungsprofilen schräg gebohrt werden. Es ist auch wichtig zu bedenken, dass die obere Grube immer (!) streng vertikal gemacht wird und die Abweichung an den unteren Horizonten im geplanten Azimut beginnt.

Besonders oft wird das Schrägbohren nicht bei der Erschließung von Lagerstätten, sondern nur bei deren Exploration eingesetzt. Es ist viel billiger, nach "Markierungen" zu suchen, indem man ein ausreichend langes, geneigtes Loch bohrt, als sofort zu versuchen, den Fels vertikal ausreichend tief zu bohren.

Wie wird Richtbohren im Allgemeinen gemacht? Die Technik ist relativ einfach: Zuerst wird die Hauptgrube gestanzt, dann wird mit Hilfe von Biegevorrichtungen ein schräg oder waagerecht gerichteter Bohrer an die richtige Stelle gebracht, womit bereits ein zusätzlicher Schacht hergestellt wird. Um die vom Projekt vorgegebene Richtung genau einzuh alten, ist es notwendig, "Marker" zu verwenden, sie sind auch Leuchtfeuer. In vielen Fällen werden spezielle Kameras eingesetzt, um den Bohrvorgang zu visualisieren.

Wichtige Hinweise

BrauchenEs sollte beachtet werden, dass solche Brunnen in einigen Fällen durch die Merkmale geologischer Felsen erzwungen werden. Daher ist es manchmal billiger, eine Grube über einer Art festem Eruptivgestein zu bohren, als es zu schlagen.

Beachten Sie auch, dass Richtungsbohren das Durchdringen von streng horizontalen Löchern impliziert. Alle nach diesem Verfahren erh altenen Brunnen werden in Einzel- und Mehrseitenbrunnen unterteilt. Im letzteren Fall weichen mehrere Schichten vom Hauptstamm ab. Eine ähnliche Bohrmethode wird in der Öl- und Gasindustrie in den folgenden Fällen häufig eingesetzt:

• Beim Öffnen von öl- oder gasführenden Formationen, die zwischen parallelen Verwerfungen liegen.
• Falls sich herausstellen sollte, dass das erschlossene Reservoir abrupt seine Richtung ändert.
• Wenn öl- oder gasführende Horizonte unter Salzstöcken liegen (aufgrund der Schwierigkeiten, durch diese zu bohren).
• Wenn es notwendig ist, Einsturzzonen in Bergwerken zu umgehen.
• Abgeleitete (insbesondere horizontale) Bohrungen sind unabdingbar, wenn die produktive Formation unter einer Art Reservoir oder auf dem Meeresboden, unter Wohngebieten oder freistehenden Gebäuden liegt.
• Auf direkt am Meer gelegenen Bohrgestellen und -plattformen wird in 90% der Fälle diese Methode des Grubenbohrens eingesetzt.
• Darüber hinaus ist das Richtbohren unverzichtbar, wenn Sie eine multilaterale Bohrung in einem Gebiet mit sehr unwegsamem Gelände (Schluchten, Hügel usw.) durchführen müssen.

Ein ähnliches Verfahren ist unabdingbar, wennAus irgendeinem Grund (Einsturz, Verschiebung des tektonischen Gesteins) hat sich der Schacht der Mine zur Seite verschoben, und daher musste der Problembereich umgangen werden. Dies geschieht auch, wenn eine Kernprobe aus der Hauptbohrung entnommen werden muss, da dies auf andere Weise nicht möglich ist.

Außerdem kommt das Richtbohren zum Einsatz, wenn es darum geht, einen aus irgendeinem Grund in Brand geratenen Brunnen schnell zu löschen, sowie in Fällen, in denen der untere Teil der Grube aus betrieblichen Gründen erweitert werden muss. In ähnlicher Weise wird die Entwässerungsfläche in alten Brunnen vergrößert, wenn es erforderlich ist, die Fördermengen zu erhöhen.

Dies wird praktiziert, wenn zunächst bekannt ist, dass das Depot nicht zur Kategorie der Reichen gehört, es aber schnell „melken“soll. Dann wird "Cluster" -Bohren verwendet, mit mehrfachem und mehrfachem Rückzug aus der Hauptgrube von Seitengruben. Wenn in diesem Fall Standardmethoden verwendet werden, ist der Ertrag aus dem Feld gering und der Brunnen wird schnell erschöpft.

Bei der Methode des Richtbohrens werden Primärgruben durch Kohlepasten aufgebrochen, da diese in dieser Situation erst von möglichen Gaseinschlüssen befreit werden müssen. Geschieht dies nicht, besteht bereits während des Brunnenbetriebes eine hohe Wahrscheinlichkeit einer Entzündung bis hin zur Explosion.

Bohrlochmotoren (Turbobohrer, gelegentlich Elektrobohrer, Schraubenmotoren) werden verwendet, um das Loch zu durchbrechen. Bohrmethode - rotierend.

Hauptmethoden

Die Hauptmethode (im In- und Ausland) ist die dynamische Nutzung von Geländemerkmalen. Und das ist verständlich, denn idealerweise flache Ebenen und Steppen sind noch lange nicht überall.

In der Regel werden typische Spuren (Profile) als Muster genommen, die vorab aufgebaut werden, und dazu werden mathematische Modellierungsmethoden verwendet. Dabei ist zu beachten, dass die „typische“Methode nur auf bereits erschlossene Felder angewendet (!) werden kann, deren Besonderheiten längst bekannt sind. Die Besonderheit dieser Methode besteht darin, dass sie nicht versuchen, die Krümmung des Geländes zu kontrollieren, sondern sich ihr anpassen. Leider zeigt sich gleichzeitig ein erheblicher Nachteil, der sich in einer merklichen Erhöhung der Bohrkosten ausdrückt.

Im Designprofil sind unbedingt Stellen mit dem maximalen Krümmungsgrad zu markieren, da es ohne diese Daten nicht ratsam ist, ein fertiges Projekt zu erstellen. Die Konstruktion liegt in diesem Fall in der Verantwortung eines ausgebildeten Richtbohringenieurs.

Ändern des Layouts des Bohrgeräts, um die Krümmung des Bohrlochs zu korrigieren

Die gebräuchlichste Methode, um die Biegung des Lochs direkt während des Stanzens zu steuern. Die Methode ist gut, weil Sie keine spezielle Ausrüstung verwenden müssen. Sein Nachteil liegt in der starken Einschränkung beschleunigter Bohrmodi.

Einsatz künstlicher Umleiter

Für diese Art von Arbeiten werden gebogene Subs, Exzenternippel, Keile und andere Ablenkvorrichtungen verwendet. Alle Geräte werden je nach Situation und Geländebeschaffenheit individuell ausgewählt.

Fichtensorte

Eine wichtige Methode des Richtbohrens ist das Pad Drilling. Gleichzeitig befindet sich der Beginn aller Gruben an einem Punkt, und die Endabschnitte sind dort, wo die Schichten der entdeckten Ablagerungen verlaufen.

Die Methode ist insofern gut, als sie es Ihnen ermöglicht, den Installationsaufwand auf der Baustelle erheblich zu reduzieren, die Anzahl der erforderlichen Kommunikationsleitungen, einschließlich Straßen zu den Bereichen, in denen gearbeitet wird, und den Bedarf an Wasser erheblich zu reduzieren Versorgungs- und Stromversorgungsleitungen reduziert. Diese Art der Bohrung wurde erstmals in der UdSSR, genauer gesagt in Aserbaidschan, bei Installationsarbeiten auf der Insel Artem erprobt.

Zu den Hauptnachteilen gehört die Wichtigkeit, das Überqueren von Minenmündungen zu verhindern. Darüber hinaus ist es erforderlich, die zum Zeitpunkt der Sekundärbohrungen bereits in Betrieb befindlichen Gruben zu konservieren, da dies aufgrund der Brandschutzbestimmungen erforderlich ist. Schließlich ist ein großer Nachteil von Cluster-Pits die Komplexität ihrer anschließenden Wartung und Reparatur, und unter Meeresbedingungen kann es äußerst schwierig sein, Durchbrüche zu beseitigen.

Unter welchen Bedingungen wird Cluster Drilling eingesetzt?

Also wann wird Cluster Directional Horizontal Drilling eingesetzt? Die Gründe für seine Verwendung werden in folgende Gruppen eingeteilt:

• Technogenic - Bohren unter Gebäuden, einschließlich Wohngebäuden, anderen technischen Strukturen.
• Technologisch - wenn es wahrscheinlich ist, dass die Entwicklung eines Standardbohrlochs den Betrieb bestehender Gruben stören wird. Die Buschmethode ist in dieser Hinsicht nicht so "traumatisch".
• Geologisch –wenn Mineralien in ungleichmäßigen Schichten auf unterschiedlichen Horizonten liegen. Richtbohrgeräte sind in diesem Fall die einzige Option, wenn es darum geht, die Produktion in kürzester Zeit aufzubauen, ohne dafür phänomenale Summen auszugeben.
• Orographisch - die häufigste Gruppe von Gründen, einschließlich der Notwendigkeit, ein unter der Meeresoberfläche befindliches Feld, einen See, im Falle von unebenem Gelände sowie beim Verlegen von Gruben von der Basis von Offshore-Plattformen aus zu öffnen, sowie Überführungen.
• Klima. In den letzten Jahren war in vielen Regionen des Hohen Nordens ein stetiger Trend zum Auftauen des Permafrosts zu beobachten, weshalb Spezialisten schlichtweg gezwungen sind, auf das Clusterbohrverfahren zurückzugreifen. Andere Methoden sind mit dem Kollaps des Brunnenlumens behaftet.

Beachten Sie, dass die maximale Wirkung des Betriebs von Clusterbrunnen in sumpfigen, oft überschwemmten Gebieten beobachtet wird. Es ist wichtig zu beachten, dass es beim geneigten Bohren unter der Oberfläche von Gewässern äußerst wichtig ist, erfahrenes Personal zu haben, das in der Lage ist, Navigationsausrüstung richtig zu verwenden, ohne die es unmöglich wird, ein Loch unter solchen spezifischen Bedingungen zu durchbrechen.

Daher muss die Suche nach technisch versiertem, gut ausgebildetem Personal bei den Stellenangeboten im Bereich Directional Drilling unbedingt mit einbezogen werden.

Wichtige Merkmale der Methode

Volumetrische Büsche sehen aus wie Pyramiden oder Kegel, deren Größe, wie Sie verstehen, von der Größe abhängt und"Verwischen" des entwickelten Feldes. Dementsprechend richtet sich die Anzahl der gestanzten Löcher nach den technischen Möglichkeiten. Es ist sehr wichtig zu verstehen, dass die Bestimmung der Größe des Busches so verantwortungsvoll wie möglich behandelt werden sollte, da die Fläche des entfremdeten Territoriums von diesem Indikator abhängt.

Dies ist besonders wichtig, wenn Gruben innerhalb der Siedlungsgrenzen erschlossen werden. Eine wichtige Rolle beim Betrieb eines fertigen Bohrlochs spielt die Lage der Bohrlochköpfe. Es ist nicht verwunderlich, dass das gerichtete Bohren von Gaspipelines in den letzten 15-20 Jahren zur Hauptmethode geworden ist, die in der Praxis weit verbreitet ist.

Positive Effekte von Cluster Drilling

Im Allgemeinen reduziert diese Methode die Kosten für die Organisation der Gewinnung von Mineralien oder den Bau von Industrieanlagen erheblich und trägt zum Umfang der Automatisierung aller Produktionsvorgänge und -prozesse bei. Noch wichtiger ist, dass dieser Ansatz zum Schutz der Umwelt beiträgt, indem die Auswirkungen auf die Natur minimiert werden.

Tatsache ist, dass es bei der Durchführung von Cluster-Bohrungen durchaus möglich wird, Bohrabfälle vollständig zu sammeln, wodurch verhindert wird, dass sie in das Grundwasser gelangen, und auch die Wahrscheinlichkeit einer Verringerung des Niveaus des letzteren verringert wird. Dies wird oft bei konventionellen Bohrungen beobachtet, da es Grundwasserleiter zerstört.

Ein Pad enthält mindestens zwei Vertiefungen. In der Regel praktizieren Ölmänner in unserem Land das Gruppieren von Gruben von 18 bis 24 Stück, aber in einigen Fällen übersteigt ihre Anzahlfür 30. Dies ist jedoch alles andere als ein Rekord, da es in der ausländischen Praxis Fälle gibt, in denen 60 "Sprossen" von einer Mine abgehen könnten. Insbesondere die berüchtigte Firma BP bohrte auf einer kleinen Schüttgutinsel 60 × 60 m … 68 Gruben auf einmal. Dies ermöglichte es, die Menge an Öl, die aus einem Feld gewonnen wurde, dramatisch zu erhöhen.

So ist das Bohren von Richt- und Horizontalbohrungen in der modernen Wirtschaft gerade wegen der Schonung materieller und finanzieller Ressourcen äußerst gefragt.

Mehrlochbohrtyp

Derzeit ist aufgrund der Erschöpfung vieler alter Lagerstätten der einzig zuverlässige Weg zur Gewinnung von Mineralien der Einsatz fortschrittlicher Abbaumethoden, zu denen auch multilaterale Bohrungen gehören. Gleichzeitig werden mehrere neue „Sprossen“in einer bestimmten Tiefe auf einmal aus der Hauptgrube entfernt. Aus diesem Grund nimmt die Fläche des Bohrlochs im produktiven Horizont erheblich zu und das Abbauvolumen nimmt zu. Zudem ist es gleichzeitig möglich, das Bohrvolumen in den oberen, unproduktiven Horizonten zu reduzieren.

Auf dem Territorium unseres Landes wurde der erste Brunnen dieser Art 1953 in Baschkirien gebohrt. Aber die Grube, die direkt in die Dicke der Formation überging, konnte erst Ende der 50er Jahre hergestellt werden. Es geschah in der Region Samara. Es zeigte sich sofort, dass die tägliche Ausbeute solcher Bohrungen um etwa 40 % höher ist als die von Bohrkernen, die nach der vertikalen Standardmethode hergestellt wurden.

Damals begann sich in unserem Land das Richtbohren zu entwickeln. Dafür trainierenSpezialität wurde in allen technischen Instituten des Landes eingeführt.

Wenn die multilaterale Methode verwendet wird, erhöht sich die Gesamtlänge des Lochs im Reservoir erheblich, die Entwässerungs- und Filterzone wird größer. Dies trägt nicht nur zur Steigerung des Bohrlochertrags bei, sondern verbessert auch die Qualität des während des Betriebs gewonnenen Produkts. Diese Art von Gruben wird in folgende Sorten unterteilt:

• Geneigter, verzweigter Typ.
• Horizontal verzweigt.
• Radialgruben.

Im letzteren Fall wird Directional Drilling (horizontal gerichtetes Bohren) in schwierigem Gelände und ungleichmäßiger Konzentration von Arbeitshorizonten eingesetzt. Diese Methode ermöglicht es (bei gleichzeitiger Minimierung der Kosten), das Mining-Volumen zu maximieren.

Eigenschaften von Mehrlochbohrungen

Wie Sie sich vorstellen können, bestehen schräg verzweigte Gruben aus dem Hauptschacht der Mine und den untergeordneten Prozessen, die sich von ihnen aus erstrecken und sich in verschiedenen Ebenen befinden. Der eigentliche horizontal gerichtete Typ ist eine Variation des gerade beschriebenen Typs. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die „Sprossen“in einer streng horizontalen Ebene in einem Winkel von 90 Grad vom Hauptstamm abgehen.

Dementsprechend verläuft die Hauptwelle bei radialen Gruben auch streng vertikal und die zusätzlichen - entlang des Umfangs, dh in radialer Richtung. In den letzten Jahren wurden verzweigte Bohrlöcher als eine sehr vielversprechende Bohrrichtung angesehen, da ihre Verwendung im industriellen Maßstab die Lösung vieler Probleme ermöglicht.aus der Erschließung unterirdischer Ressourcen:

• Maximal effiziente Entwicklung von Ölfeldern mit unebenen Horizonten. In diesem Fall ist vertikales Bohren wirtschaftlich nicht machbar, da die Endkosten zu hoch sind.
• Directional Drilling kann die Anzahl der verwendeten Bohrlöcher erheblich reduzieren. Dies führt zu einer Reduzierung der Arbeitskosten und minimiert auch die Auswirkungen auf die Umwelt.
• Bei der Förderung sehr zähflüssiger Ölsorten, die in extrem große Tiefen gepumpt werden.
• Die gleiche Methode wird verwendet, wenn es notwendig ist, eine geothermische Station zu bauen, die die Energie des unterirdischen heißen Wassers nutzt.

Daher ist das Richtbohren eine Technik, die in der heutigen Öl- und Gas- und Bauindustrie weit verbreitet ist.