طرق حفر آبار المياه. افعل ذلك بنفسك بئر الماء: طرق حفر فعالة. هل من الممكن حفر بئر للمياه بنفسك

إذا كنت ستقوم بتجهيز منزلك الريفي بمصدر مياه مستقل والحصول على بئر ، فأنت بحاجة إلى التعرف على تقنية الحفر. سيوفر هذا الكثير من الوقت عند البحث عن الحفارات والأموال أثناء عملية الحفر نفسها.

أنواع تقنيات الحفر

عند تركيب نظام إمداد بالمياه في منزل خاص ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام إحدى تقنيات الحفر الثلاثة:

• الروتاري.
• برغي؛
• حبل الصدمات.

يكمن الاختلاف بين هذه التقنيات في طرق تدمير الصخور داخل البئر ، وكذلك في طرق استخراج التربة إلى السطح. بطبيعة الحال ، اعتمادًا على التكنولوجيا ، تعتمد أيضًا مجموعة المعدات اللازمة.

لماذا يحتاج العميل إلى معرفة هذه التقنيات؟ سيعطي هذا فهمًا لكيفية حفر البئر ، وما هي المعدات التي سيتم استخدامها لهذا الغرض والوقت الذي سيستغرقه. بالإضافة إلى ذلك ، يعتمد سعر العمل ، وكذلك جودة النتيجة النهائية ، على نوع التكنولوجيا.

في الصورة - حفر اوجير

طريقة المسمار

الخيار الأرخص والأسهل هو حفر المثقاب. لذلك ، فإن معظم الحفارات صغيرة الحجم تعتمد على هذه التقنية ، وهي تعتمد على برغي أرخميدس المعتاد (البريمة) ، والذي يستخدم لاستخراج التربة إلى السطح.

لتسهيل تخيل هذه الطريقة ، يجب على المرء أن يتذكر كيف يقوم الصيادون بحفر حفرة في الجليد ، وبهذه الطريقة يمكن حفر الآبار بعمق لا يتجاوز 10 أمتار.

ميزة هذه الطريقة هي إمكانية عمل ثقب فقط في التربة الجافة واللينة نسبيًا. إذا كانت الصخور الصلبة أو الرمال المتحركة على عمق ، فمن المستحيل القيام بمزيد من العمل باستخدام طريقة المثقاب.

يجب أن أقول إن تقنية حفر الآبار تحت الماء باستخدام البريمة عادة ما يستخدمها "حفارون" خاصون لديهم منشآت صغيرة الحجم. كقاعدة عامة ، ليس من الصعب العثور على المنظمات التي تقدم مثل هذه الخدمات.

ملحوظة!
لأداء جيد ، لا يكفي مجرد حفر حفرة في الأرض.
من الضروري أيضًا حماية بئر الخزان الجوفي من المياه الجاثمة ، وفقًا لما تتطلبه التعليمات.
لذلك ، على الرغم من حقيقة أن العملية نفسها ليست صعبة ، فإن مؤهلات فناني الأداء مهمة للغاية.

طريقة دوارة

تعد تقنية حفر بئر تحت الماء بطريقة دوارة ، اليوم ، هي الأكثر شيوعًا. لعمل ثقب في الأرض بهذه الطريقة ، يتم استخدام أنبوب حفر ، يوجد بداخله عمود دوار مع إزميل في النهاية.

يتم نقل الحمل على الحافة بواسطة تركيب هيدروليكي. هذه الطريقة جذابة لأنها تتيح الحفر إلى أي عمق تقريبًا ، بغض النظر عن نوع الصخور.

يتم غسل التربة عن طريق غسل البئر بطين الحفر باستمرار.

يمكن توفير الحل بطريقتين:

• المضخة داخل أنبوب الحفر ، في هذه الحالة ، تنتقل التربة التي بها المحلول عن طريق الجاذبية إلى الحلقة.
• عن طريق الجاذبية في الحلقة ، بينما يتم ضخ المحلول مع الصخر من أنبوب الحفر بالقوة.

يجب أن أقول إن الطريقة الثانية ، والتي تسمى الغسل العكسي ، هي الأفضل لفتح طبقة المياه الجوفية ، بحيث يكون للبئر مدين أكبر. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة أكثر صعوبة وتتطلب معدات أكثر تعقيدًا ، وبالتالي فهي أكثر تكلفة.

لذلك ، يعتمد اختيار التقنية ، في هذه الحالة ، على ميزانيتك وكمية المياه المطلوبة. كقاعدة عامة ، إذا كان من الضروري توفير المياه لأسرة واحدة ، فإن الحفر بالغسيل المباشر يكون كافياً.

الآن فكر في هذه التقنية على مراحل:

• بادئ ذي بدء ، يتم تعميق إزميل بقطر كبير في الأرض.
• ثم يتم تدوير البتة بواسطة تأثير الجزء المتحرك الذي يحركه المحرك.
• يتم تثبيت الأنابيب الموزونة بين أنابيب الحفر والمثقاب ، مما يضيف حمولة إضافية.
• أثناء التشغيل ، تتم إزالة التربة بضغط السائل من مضخة الطين.
• بعد الانتهاء من حفر القسم الأول من التربة ، يتم إدخال أنبوب غلاف في البئر حتى لا تسقط الطبقات العليا من التربة داخل البئر.
• من أجل الاستقرار ، يتم ملء الفراغ بين التربة والغلاف الأول بقذائف الهاون.
• ثم يستمر الحفر بقطعة أصغر ، وبعد ذلك يتم إدخال غلاف أضيق.

مقالات ذات صلة:

طريقة حبل الصدمة

تقنية حفر آبار المياه هذه هي الأقدم والأبطأ والأكثر كثافة في العمل. ومع ذلك ، فإن جودة هذا العمل هي الأعلى. يكمن جوهرها في حقيقة أن الصخر يتم تدميره عن طريق التكسير بقذيفة ثقيلة قوية ، والتي ترتفع أولاً إلى ارتفاع معين ، وبعد ذلك تنخفض بشكل حاد.

نتيجة لذلك ، تدمر المقذوفة الأرض بوزنها الذي يضرب في معامل السقوط الحر. تتم إزالة الصخرة المدمرة من الجذع بمساعدة النازح. إذا كانت الأرض ناعمة ، كقاعدة عامة ، يتم الجمع بين النازع والإزميل في قذيفة واحدة.

الميزة الرئيسية لمثل هذا الحفر هو أنه لا يتطلب استخدام سائل الحفر أو الماء. بفضل هذا ، من الممكن فتح طبقة المياه الجوفية بشكل أكثر دقة وبالتالي ضمان أطول عمر ممكن للبئر وأقصى خصم ممكن. كقاعدة عامة ، تخدم الآبار بهذه الطريقة أكثر من 50 عامًا.

العيب الرئيسي لهذه التكنولوجيا بالنسبة للعميل هو ارتفاع تكلفة الخدمات. بالإضافة إلى حقيقة أن هذه الطريقة شاقة في حد ذاتها ، يصبح من الضروري في عملية العمل عزل جميع طبقات المياه الجوفية عند المنبع. بمعنى آخر ، كم عدد طبقات المياه الجوفية والرمال المتحركة الموجودة في البئر ، يجب استخدام الكثير من أنابيب التغليف ، وهذه تكاليف إضافية للمواد وعمل المتخصصين.

التكنولوجيا التي يجب تحديد أولوياتها

في الواقع ، اختيار العميل ليس كثيرًا ، خاصةً إذا كانت الظروف على الموقع لا تسمح باستخدام البريمة. تم استبدال طريقة التلامس بالصدمة بالكامل تقريبًا من السوق عن طريق الحفر الدوراني ، والذي ، على الأرجح ، يجب استخدامه.

ومع ذلك ، من الضروري الاهتمام بالتكنولوجيا على الأقل لتحديد مدى كفاية تكلفة الخدمات. إذا كانت ظروف التربة مناسبة وخزان المياه الجوفي ليس عميقًا ، فمن الأفضل استخدام طريقة البريمة.

هل من الممكن حفر بئر بنفسك

من الممكن تمامًا كسر بئر بيديك ، والسؤال الوحيد هو كم من الوقت والجهد الذي ستستغرقه ، وأيضًا إلى أي مدى سيكون من الممكن عزل الجذع عن طبقات المياه الجوفية العليا.

في كثير من الأحيان ، يقلل المطورون من تعقيد العمل ، ونتيجة لذلك يتم الحصول على "الماء من البركة" من عمق كبير ، أو إنهاء المتخصصين للعمل. في الوقت نفسه ، يتعين على عمال الحفر دفع التكلفة الكاملة تقريبًا ، كما لو كانوا يقومون بالعمل من البداية.

لذلك ، قبل اتخاذ قرار بشأن الأداء المستقل للعمل ، من الضروري:

• لدراسة تقنية الحفر بالتفصيل.
• فهم ما هي المعدات والمواد الاستهلاكية التي ستكون مطلوبة ؛
• تأكد من إمكانية حفر منطقتك باستخدام جهاز حفر صغير الحجم.

التركيبات صغيرة الحجم من نوعين:

• نوع المسمار - كقاعدة عامة ، تكون هذه التركيبات عصامية.
• نوع حبل الصدمة - يمكن أن تحتوي التركيبات على محرك كهربائي أو وحدة طاقة احتراق داخلي. هذا مهم إذا لم يكن هناك كهرباء في الموقع.

النصيحة!
أقل تطلبًا على الأرض والأبسط هو التثبيت للحفر بطريقة حبل الصدمة.
بمساعدتها ، يمكنك حفر بئر في أي تربة تقريبًا.

انتاج |

تختلف جميع تقنيات حفر الآبار الحالية اختلافًا جوهريًا عن بعضها البعض ، ومع ذلك ، إذا شارك محترفون في العمل ، فإن كل منهم يسمح لك بتحقيق النتيجة المرجوة. في الوقت نفسه ، ينبغي تفضيل تقنية أو أخرى وفقًا لقدرات الفرد المالية وظروف التربة وعمق طبقة المياه الجوفية.

لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع ، انظر الفيديو في هذه المقالة.

تصميم ابار للنفط والغازيتم تطويرها وتنقيتها وفقًا للظروف الجيولوجية المحددة للحفر في منطقة معينة. يجب أن تضمن إنجاز المهمة ، أي تحقيق عمق التصميم ، وفتح مستودعات النفط والغاز وتنفيذ كامل مجمع الدراسات والعمل في البئر المخطط له ، بما في ذلك استخدامه في نظام تطوير الحقل.

يعتمد تصميم البئر على مدى تعقيد القسم الجيولوجي ، وطريقة الحفر ، والغرض من البئر ، وطريقة فتح الأفق الإنتاجي ، وعوامل أخرى.

تتضمن البيانات الأولية لتصميم البئر المعلومات التالية:

الغرض من البئر وعمقها ؛

أفق التصميم وخصائص صخور الخزان ؛

قسم جيولوجي في موقع البئر مع تخصيص مناطق المضاعفات المحتملة وبيان ضغوط الخزان وضغط التكسير الهيدروليكي على فترات ؛

قطر سلسلة الإنتاج أو القطر النهائي للبئر ، إذا لم يتم توفير تشغيل سلسلة الإنتاج.

ترتيب التصميم تصميمات آبار للنفط والغازالتالي.

المحدد تصميم الفتحة السفلية . يجب أن يوفر تصميم البئر في فترة التكوين الإنتاجي أفضل الظروف لتدفق النفط والغاز إلى البئر والاستخدام الأكثر كفاءة لطاقة المكمن لرواسب النفط والغاز.

المطلوب عدد سلاسل الغلاف وأعماق نزولها. لهذا الغرض ، تم رسم رسم بياني للتغير في معامل شذوذ ضغوط الخزان k ومؤشر ضغط الامتصاص kabl.

الاختيار مؤكد قطر سلسلة الإنتاج وأقطار سلاسل الغلاف والبتات منسقة. يتم حساب الأقطار من أسفل إلى أعلى.

يتم تحديد فترات التدعيم. من غطاء الحذاء إلى فوهة البئر ، يتم تثبيت ما يلي: الموصلات في جميع الآبار ؛ السلاسل الوسيطة والإنتاجية في الاستكشاف والتنقيب والبارامترية والمرجعية وآبار الغاز ؛ أعمدة وسيطة في آبار النفط بعمق يزيد عن 3000 متر ؛ في مقطع بطول لا يقل عن 500 متر من حذاء العمود الوسيط في آبار النفط حتى عمق 3004 متر (بشرط أن يتم تغطية جميع الصخور القابلة للاختراق وغير المستقرة بملاط الأسمنت).

قد يقتصر الفاصل الزمني لتدعيم سلاسل الإنتاج في آبار النفط على جزء من الحذاء إلى قسم يقع على بعد 100 متر على الأقل فوق الطرف السفلي من السلسلة الوسيطة السابقة.

يتم تثبيت جميع سلاسل الأنابيب في الآبار التي تم إنشاؤها في مناطق المياه بطول كامل.

مراحل تصميم برنامج هيدروليكي لشطف البئر بسوائل الحفر.

يُفهم البرنامج الهيدروليكي على أنه مجموعة من المعلمات القابلة للتعديل لعملية شطف البئر. نطاق المعلمات القابلة للتعديل كما يلي: مؤشرات خصائص مائع الحفر ، ومعدل تدفق مضخات الحفر ، والقطر وعدد فوهات الريش النفاث.

عند إعداد برنامج هيدروليكي ، من المفترض أن:

القضاء على عروض السوائل من تكوين وفقدان طين الحفر ؛

لمنع تآكل جدران البئر والتشتت الميكانيكي للقطع المنقولة من أجل استبعاد إنتاج سائل الحفر ؛

التأكد من إزالة الصخور المحفورة من الفراغ الحلقي للبئر ؛

تهيئة الظروف لتحقيق أقصى استخدام لتأثير التدفق ؛

الاستخدام الرشيد للطاقة الهيدروليكية لوحدة الضخ ؛

القضاء على حالات الطوارئ أثناء الإغلاق والتداول وبدء تشغيل مضخات الحفر.

يتم استيفاء المتطلبات المدرجة للبرنامج الهيدروليكي بشرط إضفاء الطابع الرسمي وحل مشكلة التحسين متعددة العوامل. تعتمد المخططات المعروفة لتصميم عملية تنظيف الآبار على حسابات المقاومة الهيدروليكية في النظام وفقًا لتدفق المضخة المحدد ومؤشرات خصائص سوائل الحفر.

يتم إجراء حسابات هيدروليكية مماثلة وفقًا للمخطط التالي. أولاً ، بناءً على التوصيات التجريبية ، يتم ضبط سرعة مائع الحفر في الحلقة وحساب التدفق المطلوب لمضخات الطين. وفقًا لخصائص جواز السفر لمضخات الطين ، يتم اختيار قطر البطانات التي يمكن أن توفر التدفق المطلوب. بعد ذلك ، وفقًا للصيغ المناسبة ، يتم تحديد الخسائر الهيدروليكية في النظام دون مراعاة فقد الضغط في الريشة. يتم تحديد منطقة فوهات لقم النفث بناءً على الفرق بين أقصى ضغط لتفريغ جواز السفر (المقابل للبطانات المحددة) وفقدان الضغط المحسوب بسبب المقاومة الهيدروليكية.

مبادئ اختيار طريقة الحفر: معايير الاختيار الرئيسية ، مع مراعاة عمق البئر ، ودرجة الحرارة في حفرة البئر ، وتعقيد الحفر ، وملف التصميم ، وعوامل أخرى.

من المستحيل اختيار طريقة الحفر ، وتطوير طرق أكثر كفاءة لتدمير الصخور في قاع البئر ، وحل العديد من القضايا المتعلقة ببناء البئر دون دراسة خصائص الصخور نفسها ، شروط حدوثها وتأثير هذه الشروط على خصائص الصخور.

يعتمد اختيار طريقة الحفر على هيكل المكمن وخصائصه وتكوين السوائل و / أو الغازات الموجودة فيه وعدد الطبقات البينية المنتجة ومعاملات شذوذ ضغط التكوين.

يعتمد اختيار طريقة الحفر على تقييم مقارن لفعاليتها ، والذي يتم تحديده من خلال العديد من العوامل ، يمكن أن يكون كل منها ، اعتمادًا على المتطلبات الجيولوجية والمنهجية (GMT) ، والغرض من الحفر وظروفه ، أمرًا بالغ الأهمية.

يتأثر اختيار طريقة حفر الآبار أيضًا بالغرض المقصود من عمليات الحفر.

عند اختيار طريقة الحفر ، يجب أن يسترشد المرء بالغرض من البئر ، والخصائص الهيدروجيولوجية لطبقة المياه الجوفية وعمقها ، وكمية العمل لتطوير الخزان.

مزيج من معلمات BHA.

عند اختيار طريقة الحفر ، بالإضافة إلى العوامل التقنية والاقتصادية ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه ، بالمقارنة مع BHA ، فإن أحماض بيتا هيدروكسي الدوارة القائمة على محرك قاع البئر هي أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية وأكثر موثوقية في التشغيل ، وأكثر استقرارًا على مسار التصميم.

اعتماد قوة الانحراف على لقمة الحفر على انحناء الحفرة من أجل استقرار BHA مع مركبين.

عند اختيار طريقة الحفر ، بالإضافة إلى العوامل التقنية والاقتصادية ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه بالمقارنة مع BHA على أساس محرك أسفل البئر ، فإن أحماض بيتا هيدروكسي الدوارة أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية وأكثر موثوقية في التشغيل ، وأكثر استقرارًا في التصميم مسار.

لتبرير اختيار طريقة الحفر في رواسب ما بعد الملح وتأكيد الاستنتاج أعلاه حول طريقة الحفر العقلاني ، تم تحليل المؤشرات الفنية للتوربينات والحفر الدوراني للآبار.

في حالة اختيار طريقة حفر بمحركات هيدروليكية في قاع البئر ، بعد حساب الوزن المحوري على المثقاب ، من الضروري تحديد نوع محرك قاع البئر. يتم إجراء هذا الاختيار مع الأخذ في الاعتبار عزم الدوران المحدد عند دوران البتات ، والحمل المحوري على البت وكثافة الطين. تؤخذ الخصائص التقنية لمحرك قاع البئر المختار في الاعتبار عند تصميم عدد الدورات في الدقيقة للبتة وبرنامج تنظيف البئر الهيدروليكي.

سؤال عن اختيار طريقة الحفريجب أن يتم تحديده على أساس دراسة الجدوى. المؤشر الرئيسي لاختيار طريقة الحفر هو الربحية - تكلفة اختراق 1 متر. [ 1 ]

قبل الشروع في اختيار طريقة الحفرلتعميق الحفرة باستخدام عوامل غازية ، يجب ألا يغيب عن البال أن خواصها الفيزيائية والميكانيكية تفرض قيودًا معينة تمامًا ، نظرًا لأن بعض أنواع العوامل الغازية لا تنطبق على عدد من طرق الحفر. على التين. يوضح الشكل 46 التوليفات المحتملة لأنواع مختلفة من العوامل الغازية مع تقنيات الحفر الحديثة. كما يتضح من الرسم البياني ، فإن أكثر الطرق شيوعًا من حيث استخدام العوامل الغازية هي طرق الحفر بدوار وحفر كهربائي ، وكلما كانت طريقة التوربينات أقل عالمية ، والتي تستخدم فقط عند استخدام السوائل الهوائية. [ 2 ]

نسبة الطاقة إلى الوزن في PBU لها تأثير أقل على اختيار طرق الحفروأنواعها ، من نسبة القدرة إلى الوزن للتركيب للحفر على الأرض ، لأنه بالإضافة إلى معدات الحفر نفسها ، فإن PBU مجهزة بمعدات مساعدة ضرورية لتشغيلها والاحتفاظ بها عند نقطة الحفر. في الممارسة العملية ، تعمل معدات الحفر والمعدات المساعدة بالتناوب. يتم تحديد الحد الأدنى المطلوب لنسبة الطاقة إلى الوزن في MODU من خلال الطاقة المستهلكة بواسطة المعدات المساعدة ، والتي تعد أكثر من اللازم لمحرك الحفر. [ 3 ]

ثامناً ، يخصص قسم المشروع الفني ل اختيار طريقة الحفر، الأحجام القياسية لمحركات قاع البئر وأطوال الحفر ، تطوير أوضاع الحفر. [ 4 ]

وبعبارة أخرى ، فإن اختيار ملف تعريف جيد أو آخر يحدد إلى حد كبير اختيار طريقة الحفر5 ]

لا تعتمد قابلية نقل MODU على استهلاك المعدن ونسبة الطاقة إلى الوزن للجهاز ولا تؤثر اختيار طريقة الحفرحيث يتم سحبها دون تفكيك المعدات. [ 6 ]

وبعبارة أخرى ، فإن اختيار نوع أو آخر من ملفات تعريف البئر يحدد إلى حد كبير اختيار طريقة الحفر، نوع البت ، برنامج الحفر الهيدروليكي ، معلمات وضع الحفر والعكس صحيح. [ 7 ]

يجب تحديد معلمات التدحرج للقاعدة العائمة عن طريق الحساب بالفعل في المراحل الأولية من تصميم الهيكل ، لأن هذا يحدد نطاق تشغيل أمواج البحر ، حيث يكون التشغيل العادي والآمن ممكنًا ، وكذلك اختيار طريقة الحفروأنظمة وأجهزة لتقليل تأثير الترويج على سير العمل. يمكن تحقيق تخفيض التدحرج عن طريق الاختيار العقلاني لأحجام الهيكل ، وترتيبها المتبادل واستخدام وسائل منع الانقلاب السلبية والفعالة. [ 8 ]

الطريقة الأكثر شيوعًا لاستكشاف واستغلال المياه الجوفية لا تزال حفر الآبار والآبار. اختيار طريقة الحفرتحديد: درجة المعرفة الهيدروجيولوجية للمنطقة ، والغرض من العمل ، والموثوقية المطلوبة للمعلومات الجيولوجية والهيدروجيولوجية التي تم الحصول عليها ، والمؤشرات الفنية والاقتصادية لطريقة الحفر قيد الدراسة ، وتكلفة 1 متر مكعب من المياه المنتجة ، و حياة البئر. يتأثر اختيار تقنية حفر الآبار بدرجة حرارة المياه الجوفية ودرجة تمعدنها وعدوانيتها فيما يتعلق بالخرسانة (الأسمنت) والحديد. [ 9 ]

عند حفر آبار عميقة للغاية ، يكون منع انحناء حفرة البئر أمرًا مهمًا للغاية بسبب النتائج السلبية لانحناء حفرة البئر عند تعميقها. لذلك ، متى اختيار طرق حفر الآبار العميقةيجب الانتباه إلى الحفاظ على عمودي واستقامة حفرة البئر ، وخاصة فتراتها العليا. [ 10 ]

يجب تحديد مسألة اختيار طريقة الحفر على أساس دراسة الجدوى. المؤشر الرئيسي ل اختيار طريقة الحفرالربحية - تكلفة 1 متر من الاختراق. [ 11 ]

وبالتالي ، فإن سرعة الحفر الدوراني مع تدفق الطين تتجاوز سرعة الحفر الإيقاعي بمقدار 3-5 مرات. لذلك ، فإن العامل الحاسم في اختيار طريقة الحفريجب أن يكون التحليل الاقتصادي. [ 12 ]

تعتمد الكفاءة الفنية والاقتصادية لمشروع إنشاء آبار النفط والغاز إلى حد كبير على صلاحية عملية التعميق والشطف. يشمل تصميم تكنولوجيا هذه العمليات اختيار طريقة الحفرونوع أداة تكسير الصخور وأنماط الحفر وتصميم سلسلة الحفر وتخطيط قاعها وبرنامج التعميق الهيدروليكي ومؤشرات خصائص سائل الحفر وأنواع سوائل الحفر والكميات المطلوبة من المواد الكيميائية والمواد للحفاظ على خصائصها. يحدد اعتماد قرارات التصميم اختيار نوع جهاز الحفر ، والذي يعتمد ، بالإضافة إلى ذلك ، على تصميم سلاسل الغلاف والظروف الجغرافية للحفر. [ 13 ]

إن تطبيق نتائج حل المشكلة يخلق فرصة واسعة لإجراء تحليل عميق وشامل لتطور البتات في عدد كبير من الكائنات مع مجموعة متنوعة من ظروف الحفر. في الوقت نفسه ، من الممكن أيضًا إعداد توصيات لـ اختيار طرق الحفرومحركات قاع البئر ومضخات الحفر وسائل الحفر. [ 14 ]

في ممارسة إنشاء آبار للمياه ، أصبحت طرق الحفر التالية منتشرة على نطاق واسع: دوار مع تدفق مباشر ، ودوران مع تدفق عكسي ، ودوران مع تطهير هواء وحبل صدمات. يتم تحديد شروط استخدام طرق الحفر المختلفة من خلال الميزات التقنية والتكنولوجية الفعلية لمنصات الحفر ، فضلاً عن جودة أعمال إنشاء الآبار. وتجدر الإشارة إلى أن متى اختيار طريقة حفر الآبارعلى الماء ، من الضروري مراعاة ليس فقط سرعة حفر الآبار وإمكانية تصنيع الطريقة ، ولكن أيضًا توفير مثل هذه المعلمات لفتح طبقة المياه الجوفية ، حيث يتم ملاحظة تشوه الصخور في منطقة البئر السفلية إلى أدنى درجة ولا تقل نفاذية مقارنة بالتكوين. [ 1 ]

يعتبر اختيار طريقة الحفر لتعميق حفرة البئر العمودية أكثر صعوبة. إذا ، عند حفر فاصل زمني محدد بناءً على ممارسة الحفر باستخدام سوائل الحفر ، يمكن توقع حدوث انحناء للفتحة الرأسية ، ثم ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام المطارق الهوائية ذات النوع المناسب من المثقاب. إذا لم يلاحظ أي انحناء ، إذن اختيار طريقة الحفريتم على النحو التالي. بالنسبة للصخور الناعمة (الصخر الطري والجبس والطباشير والأنهيدريت والملح والحجر الجيري الناعم) ، يُنصح باستخدام مثقاب كهربائي بسرعات بت تصل إلى 325 دورة في الدقيقة. مع زيادة صلابة الصخور ، يتم ترتيب طرق الحفر بالتسلسل التالي: محرك الإزاحة ، والحفر الدوراني ، والحفر بالطرق الدوراني. [ 2 ]

من وجهة نظر زيادة السرعة وتقليل تكلفة إنشاء الآبار باستخدام PDR ، فإن طريقة الحفر باستخدام النقل الهيدروليكي الأساسي مثيرة للاهتمام. يمكن استخدام هذه الطريقة ، مع استبعاد القيود المذكورة أعلاه لتطبيقها ، في استكشاف الغريونات باستخدام PBU في مراحل التنقيب والتنقيب والتقييم للاستكشاف الجيولوجي. لا تتجاوز تكلفة معدات الحفر ، بغض النظر عن طرق الحفر ، 10٪ من إجمالي تكلفة PBU. لذلك ، فإن التغيير في تكلفة معدات الحفر فقط ليس له تأثير كبير على تكلفة تصنيع وصيانة MODU وعلى اختيار طريقة الحفر. لا يمكن تبرير الزيادة في تكلفة جهاز الحفر إلا إذا كان ذلك يحسن ظروف العمل ويزيد من سلامة وسرعة الحفر ويقلل من عدد مرات التعطل بسبب الظروف الجوية ويطيل موسم الحفر. [ 3 ]

اختيار نوع البت وطريقة الحفر: معايير الاختيار وطرق الحصول على المعلومات ومعالجتها لإنشاء الأوضاع المثلى والتحكم في قيمة المعلمات .

يتم اختيار البت على أساس معرفة الصخور (g / p) التي تشكل هذه الفترة الزمنية ، أي حسب فئة الصلابة وحسب فئة الكشط g / p.

في عملية حفر بئر استكشافية وأحيانًا بئر إنتاج ، يتم اختيار الصخور بشكل دوري على شكل أعمدة سليمة (نوى) لتجميع قسم طبقي ، ودراسة الخصائص الصخرية للصخور التي تم تمريرها ، وتحديد محتوى النفط والغاز في مسام الصخور ، إلخ.

لاستخراج اللب إلى السطح ، يتم استخدام البتات الأساسية (الشكل 2.7). يتكون هذا الجزء من رأس حفر 1 ومجموعة أساسية متصلة بجسم رأس الحفر بخيط.

أرز. 2.7. مخطط جهاز البت الأساسي: 1 - رأس الحفر ؛ 2 - جوهر 3 - حاملة التربة ؛ 4 - جسم المجموعة الأساسية ؛ 5- صمام كروي

اعتمادًا على خصائص الصخور التي يتم إجراء الحفر فيها بأخذ العينات الأساسية ، يتم استخدام رؤوس الحفر المخروطية والماس والكربيد.

وضع الحفر - مزيج من هذه المعلمات التي تؤثر بشكل كبير على أداء الريشة ، والتي يمكن للحفار تغييرها من وحدة التحكم الخاصة به.

Pd [kN] - الوزن على البتة ، n [rpm] - تردد دوران البتات ، Q [l / s] - معدل التدفق (التغذية) لـ ind. حسنًا ، H [m] - الاختراق لكل بت ، Vm [m / h] - ميكانيكي. معدل الاختراق ، Vav = H / tB - متوسط ​​،

Vm (t) = dh / dtB - لحظية ، Vr [m / h] - سرعة حفر المسار ، Vr = H / (tB + tSPO + tB) ، C [rub / m] - تكاليف التشغيل لكل متر اختراق ، C = (Cd + Sch (tB + tSPO + tB)) / H، Cd - تكلفة البت ؛ Cch - تكلفة ساعة عمل من التدريبات. مراجعة.

مراحل إيجاد الوضع الأمثل - في مرحلة التصميم - التحسين التشغيلي لوضع الحفر - تعديل وضع التصميم ، مع مراعاة المعلومات التي تم الحصول عليها أثناء عملية الحفر.

في عملية التصميم ، نستخدم inf. تم الحصول عليها عن طريق حفر الآبار. في هذا

المنطقة التناظرية. Cond.، data on goelog. قسم الآبار. ، توصيات حفر الشركة المصنعة. instr. ، خصائص العمل لمحركات قاع البئر.

طريقتان لتحديد قليلاً في الأسفل: رسومية وتحليلية.

يتم تثبيت القواطع الموجودة في رأس الحفر بطريقة لا تنهار فيها الصخور الموجودة في وسط قاع البئر أثناء الحفر. هذا يخلق ظروفًا لتشكيل اللب 2. توجد رؤوس حفر بأربعة وستة وثمانية مخروط أخرى مصممة للحفر مع الحفر في الصخور المختلفة. كما أن موقع عناصر قطع الصخور في رؤوس الحفر الماسية والسبائك الصلبة يجعل من الممكن تدمير الصخور فقط على طول محيط الحفرة السفلية.

عندما يتم تعميق البئر ، يدخل العمود الصخري الناتج إلى المجموعة الأساسية ، والتي تتكون من جسم 4 وبرميل أساسي (حامل أرضي) 3. يعمل جسم المجموعة الأساسية على توصيل رأس الحفر بسلسلة الحفر ، ووضع حاملة التربة وحمايتها من التلف الميكانيكي وكذلك لتمرير سائل التنظيف بينه وبين حامل التربة. تم تصميم الجرونتونوسكا لاستقبال اللب وحفظه أثناء الحفر وعند الرفع إلى السطح. لأداء هذه الوظائف ، يتم تثبيت القواطع الأساسية وحوامل اللب في الجزء السفلي من حامل التربة ، وفي الجزء العلوي - صمام كروي 5 ، والذي يمر من خلاله السائل المزاح من حامل التربة عندما يتم ملؤه بنواة.

وفقًا لطريقة تثبيت حامل التربة في جسم المجموعة الأساسية وفي رأس الحفر ، توجد بتات أساسية بحامل تربة قابل للإزالة وغير قابل للإزالة.

تسمح لك البراميل الأساسية ذات الحفارة القابلة للإزالة برفع الحفارة بقلب بدون رفع سلسلة الحفر. للقيام بذلك ، يتم إنزال الماسك في سلسلة الحفر على حبل ، والذي يتم بمساعدته إزالة حامل التربة من المجموعة الأساسية ورفعها إلى السطح. ثم ، باستخدام نفس الماسك ، يتم إنزال حامل التربة الفارغ وتركيبه في جسم المجموعة الأساسية ، ويستمر الحفر باستخدام الحفر.

تُستخدم اللقمات الأساسية ذات ناقل التربة القابل للإزالة في حفر التوربينات ، ومع مثبَّتة - في الحفر الدوراني.

رسم تخطيطي أساسي لاختبار أفق إنتاجي باستخدام جهاز اختبار التكوين على الأنابيب.

يستخدم اختبار التكوين على نطاق واسع في الحفر ويسمح بالحصول على أكبر قدر من المعلومات حول الكائن الذي يتم اختباره. يتكون جهاز اختبار التكوين المحلي الحديث من الوحدات الرئيسية التالية: مرشح ، جهاز تعبئة ، جهاز اختبار نفسه مع صمامات مدخل موازنة ورئيسية ، وصمام إغلاق وصمام دوران.

رسم تخطيطي للتثبيت على مرحلة واحدة. تغيير الضغط في مضخات الأسمنت المشاركة في هذه العملية.

طريقة المرحلة الواحدة لتدعيم البئر هي الأكثر شيوعًا. بهذه الطريقة ، يتم توفير ملاط ​​الأسمنت في فترة زمنية معينة في وقت واحد.

تكون المرحلة الأخيرة من عمليات الحفر مصحوبة بعملية تتضمن تدعيم البئر. تعتمد صلاحية الهيكل بأكمله على مدى جودة تنفيذ هذه الأعمال. الهدف الرئيسي المتبع في عملية تنفيذ هذا الإجراء هو استبدال سائل الحفر بالإسمنت ، والذي له اسم آخر - ملاط ​​الأسمنت. يتضمن تدعيم الآبار إدخال تركيبة يجب أن تتصلب وتتحول إلى حجر. حتى الآن ، هناك عدة طرق لتنفيذ عملية تدعيم الآبار ، وأكثرها استخدامًا هو أكثر من 100 عام. هذا هو غلاف تدعيم أحادي المرحلة ، تم تقديمه للعالم في عام 1905 ويستخدم اليوم مع بعض التعديلات فقط.

مخطط التدعيم بقابس واحد.

عملية التدعيم

تتضمن تقنية تدعيم البئر 5 أنواع رئيسية من العمل: الأول هو خلط ملاط ​​الأسمنت ، والثاني هو ضخ التركيبة في البئر ، والثالث هو تغذية الخليط في الحلقة بالطريقة المختارة ، والرابع هو تقسية خليط الأسمنت ، الخامس هو التحقق من جودة العمل المنجز.

قبل البدء في العمل ، يجب وضع مخطط تدعيم يعتمد على الحسابات الفنية للعملية. سيكون من المهم مراعاة ظروف التعدين والظروف الجيولوجية ؛ طول الفترة التي تحتاج إلى تقوية ؛ خصائص تصميم حفرة البئر وحالتها. يجب أيضًا استخدام تجربة تنفيذ هذا العمل في منطقة معينة في عملية إجراء الحسابات.

الشكل 1 - مخطط لعملية تدعيم أحادية المرحلة.

على التين. 1 يمكنك رؤية صورة مخططات عملية التدعيم أحادية المرحلة. "أنا" - بدء تغذية الخليط في البرميل. "II" هو إمداد الخليط المحقون في البئر ، عندما يتحرك السائل أسفل الغلاف ، "III" هو بداية تركيبة السد في الحلقة ، "IV" هي المرحلة الأخيرة من الخليط الذي يتم دفعه من خلاله. في المخطط 1 - مقياس ضغط مسؤول عن التحكم في مستوى الضغط ؛ 2 - رأس تدعيم 3 - القابس الموجود في الأعلى ؛ 4 - القابس السفلي 5 - سلسلة الغلاف. 6 - جدران البئر ؛ 7 - حلقة التوقف ؛ 8 - سائل مخصص لدفع خليط الأسمنت ؛ 9 - سائل الحفر 10- خليط الأسمنت.

رسم تخطيطي للتثبيت على مرحلتين مع انقطاع في الوقت المناسب. المميزات والعيوب.

تدعيم تدريجي مع انقطاع في الوقت المناسب. تنقسم فترة التدعيم إلى جزأين ، ويتم تثبيت غلاف تدعيم خاص في موافق عند الواجهة. خارج العمود ، فوق أداة التوصيل وأسفلها ، يتم وضع أضواء مركزية. قم أولاً بتثبيت الجزء السفلي من العمود. للقيام بذلك ، يتم ضخ جزء واحد من CR في العمود بالحجم الضروري لملء الضاغط من حذاء العمود إلى غلاف التدعيم ، ثم سائل الإزاحة. لتدعيم المرحلة الأولى ، يجب أن يكون حجم سائل الإزاحة مساويًا للحجم الداخلي للخيط. بعد تنزيل pzh ، يقومون بإسقاط كرة في العمود. تحت الجاذبية ، تنزل الكرة إلى أسفل الخيط وتجلس على الكم السفلي من غلاف التدعيم. ثم ، مرة أخرى ، يتم ضخ RV في العمود: يزداد الضغط الموجود به فوق القابس ، وتتحرك الجلبة لأسفل حتى نقطة التوقف ، ويتجاوز العمود RV من خلال الفتحات المفتوحة العمود. من خلال هذه الثقوب ، يتم شطف البئر حتى تصلب الملاط الأسمنتي (من عدة ساعات إلى يوم). بعد ذلك ، يتم ضخ جزأين من CR ، وتحرير السدادة العلوية ويتم إزاحة المحلول بجزءين من PG. بعد أن وصل القابس إلى الغلاف ، تم تقويته بمساعدة المسامير الموجودة في جسم غلاف الملاط ، ينقله لأسفل ؛ في نفس الوقت ، يغلق الغلاف فتحات أداة التوصيل ويفصل تجويف العمود عن علبة التروس. بعد التصلب ، يتم حفر القابس. يتم اختيار موقع تركيب أداة التوصيل اعتمادًا على الأسباب التي دفعت إلى اللجوء إلى تدعيم الملاط. في آبار الغاز ، يتم تثبيت غلاف الأسمنت 200-250 متر فوق قمة الأفق الإنتاجي. إذا كان هناك خطر من الامتصاص أثناء تدعيم البئر ، يتم حساب موقع الغلاف بحيث يكون مجموع الضغوط الهيدروديناميكية والضغط الساكن لعمود المحلول في الحلقة أقل من ضغط التصدع للتكوين الضعيف. يجب دائمًا وضع غلاف الأسمنت مقابل التكوينات الثابتة غير المنفذة ومركزة بالفوانيس. تطبيق: أ) إذا كان امتصاص المحلول أمرًا لا مفر منه أثناء عملية التدعيم أحادية المرحلة ؛ ب) إذا تم فتح تكوين بضغط عالي الضغط وأثناء فترة إعداد المحلول بعد مرحلة واحدة من التدعيم ، فقد تحدث التدفقات المتقاطعة وعروض الغاز ؛ ج) إذا كان التدعيم أحادي المرحلة يتطلب المشاركة المتزامنة في تشغيل عدد كبير من مضخات الأسمنت وآلات الخلط. سلبيات:فجوة كبيرة في الوقت بين نهاية تدعيم القسم السفلي وبداية ترسيخ الجزء العلوي. يمكن القضاء على هذا القصور إلى حد كبير عن طريق تثبيت أداة تعبئة خارجية على موافق ، أسفل الغلاف الأسمنتي. إذا تم إغلاق الفراغ الحلقي للبئر بآلة تعبئة ، بعد تثبيت المرحلة السفلية ، يمكنك البدء فورًا في تدعيم القسم العلوي.

مبادئ حساب سلسلة الغلاف لقوة الشد المحورية للآبار العمودية. خصوصية حساب الأعمدة للآبار المائلة والمنحرفة.

حساب الغلافتبدأ بتحديد الضغوط الخارجية الزائدة. [ 1 ]

حساب سلاسل الغلافيتم تنفيذها أثناء التصميم من أجل تحديد سماكة الجدار ومجموعات القوة لمواد أنابيب التغليف ، وكذلك للتحقق من امتثال عوامل الأمان القياسية المنصوص عليها في التصميم مع العوامل المتوقعة ، مع مراعاة العوامل الجيولوجية والتكنولوجية السائدة ، ظروف السوق للإنتاج. [ 2 ]

حساب سلاسل الغلافباستخدام خيط شبه منحرف للتوتر يتم تنفيذه على أساس الحمل المسموح به. عند خفض سلاسل الغلاف في أقسام ، يتم أخذ طول المقطع على أنه طول الخيط. [ 3 ]

حساب الغلافيتضمن تحديد العوامل التي تؤثر على تلف الغلاف واختيار أنسب درجات الصلب لكل عملية محددة من حيث الموثوقية والاقتصاد. يجب أن يفي تصميم سلسلة الغلاف بمتطلبات السلسلة أثناء إكمال وتشغيل البئر. [ 4 ]

حساب سلاسل الغلافللآبار الاتجاهية تختلف عن تلك المعتمدة للآبار الرأسية عن طريق اختيار قوة الشد اعتمادًا على شدة انحناء حفرة البئر ، وكذلك من خلال تحديد الضغوط الخارجية والداخلية ، حيث يكون موضع النقاط مميزًا للمايل يتم تحديد البئر من خلال الإسقاط الرأسي.

حساب سلاسل الغلافيتم إنتاجها وفقًا للقيم القصوى للضغوط الخارجية والداخلية الزائدة ، وكذلك الأحمال المحورية (أثناء الحفر والاختبار والتشغيل وإصلاح الآبار) ، مع مراعاة عملها المنفصل والمشترك.

الفرق الرئيسي غلاف سلسلة الحساببالنسبة للآبار الاتجاهية من حساب الآبار الرأسية ، يتم تحديد قوة الشد ، والتي يتم إنتاجها اعتمادًا على شدة انحناء حفرة البئر ، وكذلك حساب الضغوط الخارجية والداخلية ، مع مراعاة استطالة حفرة البئر

اختيار الغلاف و غلاف سلسلة الحسابمن أجل القوة مع الأخذ في الاعتبار الحد الأقصى المتوقع للضغوط الخارجية والداخلية الزائدة عند استبدال المحلول بالكامل بسائل التكوين ، وكذلك الأحمال المحورية على الأنابيب وعدوانية السوائل في مراحل بناء وتشغيل البئر على أساس الهياكل القائمة.

الأحمال الرئيسية في حساب سلسلة القوة هي أحمال الشد المحورية من وزنها ، وكذلك الضغط الزائد الخارجي والداخلي أثناء التدعيم وتشغيل البئر. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل الأحمال الأخرى في العمود:

· الأحمال الديناميكية المحورية خلال فترة الحركة غير المستقرة للعمود ؛

· الأحمال المحورية بسبب قوى احتكاك الخيط بجدران البئر أثناء نزوله ؛

· الأحمال الانضغاطية من جزء من وزنها عند تفريغ العمود إلى القاع ؛

· ثني الأحمال الناتجة عن انحراف الآبار.

حساب سلسلة الإنتاج لبئر النفط

الاتفاقيات المعتمدة في الصيغ:

المسافة من رأس البئر إلى حذاء الخيط ، م ل

المسافة من فوهة البئر إلى ملاط ​​الأسمنت ، م · ح

المسافة من فوهة البئر إلى مستوى السائل في العمود ، م N

كثافة السائل العقص ، g / cm 3 r المبرد

كثافة سائل الحفر خلف الخيط ، g / cm 3 r BR

كثافة السائل في العمود ص ب

كثافة ملاط ​​الأسمنت خلف العمود r CR

ضغط داخلي مفرط عند العمق z ، MPa R WIz

ضغط خارجي مفرط عند العمق z P NIz

الضغط الخارجي الحرج المفرط ، والذي عنده الجهد

يصل الضغط في جسم الأنبوب إلى نقطة الخضوع Р Р

ضغط الخزان عند العمق z R PL

ضغط العقص

الوزن الإجمالي لعمود المقاطع المحددة ، N (MN) Q

عامل تفريغ حلقة الأسمنت ك

عامل الأمان عند حساب الضغط الزائد الخارجي n KR

عامل مقاومة الشد n STR

الشكل 69 - مخطط البئر اللصق

في ح> حنحدد الضغط الخارجي الزائد (في مرحلة إتمام العملية) للنقاط المميزة التالية.

1: ض = 0 ؛ Р n.i.z = 0.01ρ b.r. * z ؛ (86)

2: ض = ح ؛ P n. و z = 0.01ρ ب. p * H ، (MPa) ؛ (87)

3: ض = ح ؛ P n.i z \ u003d (0.01 [ρ b.p · h - in (h - H)]) ، (MPa) ؛ (88)

4: ض = 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)

بناء الرسم التخطيطي ا ب ت ث(الشكل 70). للقيام بذلك ، في الاتجاه الأفقي في المقياس المقبول ، نضع القيم جانبًا ρ ن و ض في نقاط 1 -4 (انظر الرسم البياني) وقم بتوصيل هذه النقاط في سلسلة مع بعضها البعض بواسطة مقاطع الخط المستقيم

الشكل 70. مخططات خارجية وداخلية

ضغط زائد

نحدد الضغوط الداخلية الزائدة من حالة اختبار سلسلة الغلاف من أجل الضيق في خطوة واحدة بدون آلة تعبئة.

ضغط فوهة البئر: P y \ u003d P pl - 0.01 ρ في L (مبا). (90)

العوامل الرئيسية التي تؤثر على جودة البئر وطبيعة تأثيرها.

تعتمد جودة فصل التكوينات القابلة للاختراق عن طريق اللصق على مجموعات العوامل التالية: أ) تكوين خليط الانسداد ؛ ب) تكوين وخصائص ملاط ​​الأسمنت ؛ ج) طريقة التدعيم. د) اكتمال استبدال سائل الإزاحة بملاط الأسمنت في الفراغ الحلقي للبئر ؛ ه) قوة وضيق التصاق الحجر الأسمنتي بخيط الغلاف وجدران البئر ؛ و) استخدام وسائل إضافية لمنع حدوث الترشيح وتشكيل قنوات الانصباب في ملاط ​​الأسمنت خلال فترة التثخين والتثبيت ؛ ز) وضع راحة جيدة خلال فترة سماكة وتثبيت ملاط ​​الأسمنت.

مبادئ حساب الكميات المطلوبة من مواد الإسمنت وآلات الخلط ووحدات الإسمنت لتحضير وحقن ملاط ​​الأسمنت في سلسلة الغلاف. مخطط معدات الربط الربط.

من الضروري حساب الأسمنت للشروط التالية:

- المعامل الاحتياطي عند ارتفاع ارتفاع ملاط ​​الأسمنت ، الذي تم إدخاله للتعويض عن العوامل التي لا يمكن أخذها في الاعتبار (يتم تحديدها إحصائيًا وفقًا لبيانات تدعيم الآبار السابقة) ؛ و - على التوالي ، متوسط ​​قطر البئر والقطر الخارجي لسلسلة الإنتاج ، م ؛ - طول قسم الأسمنت ، م ؛ - متوسط ​​القطر الداخلي لسلسلة الإنتاج ، م ؛ - ارتفاع (طول) الزجاج الأسمنتي المتبقي في العمود ، م ؛ مع مراعاة انضغاطه ، - = 1.03 ؛ - - معامل مع مراعاة فقد الأسمنت أثناء عمليات التحميل والتفريغ وإعداد المحلول ؛ - - - كثافة الأسمنت الملاط ، كجم / م 3 ؛ - كثافة طين الحفر ، كجم / م 3 ؛ ن - المحتوى المائي النسبي ؛ - كثافة الماء ، كجم / م 3 ؛ - الكثافة الظاهرية للأسمنت ، كجم / م 3 ؛

حجم ملاط ​​الأسمنت المطلوب لتدعيم فترة بئر معينة (م 3): Vc.p. = 0.785 * kp * [(2-dn2) * lc + d02 * hc]

حجم سائل الإزاحة: Vpr = 0.785 * - * d2 * (Lc-) ؛

حجم السائل المخزن المؤقت: Vb = 0.785 * (2-dn2) * lb ؛

كتلة أسمنت آبار النفط البورتلاندي: Мц = - ** Vцр / (1 + n) ؛

حجم الماء لتحضير ملاط ​​الأسمنت ، m3: Vw = Mts * n / (kts * pv) ؛

قبل اللصق ، يتم تحميل مادة الإسمنت الجافة في قواديس آلات الخلط ، العدد المطلوب منها هو: nc = Mts / Vcm ، حيث Vcm هو حجم قادوس الخلاط.

طرق تجهيز القسم السفلي من البئر في منطقة التكوين الإنتاجي. الشروط التي يمكن بموجبها استخدام كل من هذه الطرق.

1. يتم حفر رواسب إنتاجية دون سد الصخور العلوية باستخدام خيط غلاف خاص ، ثم يتم إنزال سلسلة الغلاف إلى القاع وتثبيتها. لتوصيل التجويف الداخلي للغلاف بإيداع إنتاجي ، يكون مثقوبًا ، أي يتم حفر عدد كبير من الثقوب في العمود. تتميز الطريقة بالمزايا التالية: سهولة التنفيذ ؛ يسمح بالتواصل الانتقائي للبئر مع أي طبقة بينية من الودائع المنتجة ؛ قد تكون تكلفة الحفر نفسها أقل من طرق الدخول الأخرى.

2. في السابق ، كان يتم إنزال سلسلة الغلاف وتثبيتها إلى أعلى الرواسب الإنتاجية ، وعزل الصخور التي تعلوها. ثم يتم حفر الخزان الإنتاجي بقطع ذات قطر أصغر وتترك فجوة البئر الموجودة أسفل حذاء الغلاف مفتوحًا. الطريقة قابلة للتطبيق فقط إذا كان الرواسب الإنتاجية تتكون من صخور ثابتة ومشبعة بسائل واحد فقط ؛ لا يسمح بالاستغلال الانتقائي لأي طبقة بينية.

3. وهي تختلف عن سابقتها في أن حفرة البئر في الرواسب الإنتاجية مغطاة بفلتر معلق في سلسلة الغلاف ؛ غالبًا ما يتم إغلاق المسافة بين الشاشة والخيط باستخدام جهاز تعبئة. الطريقة لها نفس المزايا والقيود مثل السابقة. على عكس السابق ، يمكن أخذه في الحالات التي يتكون فيها الرواسب الإنتاجية من صخور غير مستقرة بشكل كافٍ أثناء التشغيل.

4. يتم تغليف البئر بسلسلة من الأنابيب إلى سطح الرواسب الإنتاجية ، ثم يتم حفر الأخير وتغطيته ببطانة. يتم لصق البطانة بطولها بالكامل ثم يتم ثقبها مقابل فاصل زمني محدد مسبقًا. باستخدام هذه الطريقة ، يمكن تجنب التلوث الكبير للخزان عن طريق اختيار سائل التنظيف فقط مع مراعاة الوضع في الخزان نفسه. يسمح بالاستغلال الانتقائي للطبقات البينية المختلفة ويسمح لك بتطوير البئر بسرعة وفعالية من حيث التكلفة.

5. إنها تختلف عن الطريقة الأولى فقط في أنه بعد حفر الرواسب الإنتاجية ، يتم إنزال سلسلة غلاف في البئر ، حيث يتكون الجزء السفلي منها مسبقًا من أنابيب ذات فتحات مشقوقة ، وفي ذلك يتم تثبيتها فقط فوق سقف الودائع المنتجة. يتم وضع القسم المثقوب من العمود مقابل الإيداع المنتج. باستخدام هذه الطريقة ، من المستحيل ضمان الاستغلال الانتقائي لطبقة أو طبقة أخرى.

العوامل التي تؤخذ في الاعتبار عند اختيار مادة تدعيم لتدعيم فترة بئر معينة.

يتم تحديد اختيار مواد الأسمنت لتدعيم سلاسل الغلاف من خلال خصائص السطح الصخري للقسم ، والعوامل الرئيسية التي تحدد تكوين ملاط ​​الأسمنت هي درجة الحرارة ، وضغط الخزان ، وضغط التكسير الهيدروليكي ، ووجود رواسب الملح ، ونوع في الحالة العامة ، يتكون ملاط ​​الأسمنت من الأسمنت وعوامل الخلط المتوسطة والمسرعات ومثبطات وقت الإعداد ومخفضات مؤشر الترشيح والإضافات الخاصة. يتم اختيار أسمنت آبار الزيت على النحو التالي: وفقًا لفاصل درجة الحرارة ، وفقًا للفاصل الزمني لقياس كثافة ملاط ​​الأسمنت ، وفقًا لأنواع السوائل والرواسب في فترة التدعيم ، يتم تحديد العلامة التجارية للأسمنت. يتم اختيار وسيط الخلط اعتمادًا على وجود رواسب ملح في قسم البئر أو درجة ملوحة ماء التكوين. لمنع السماكة المبكرة لملاط الأسمنت وسقي الآفاق الإنتاجية ، من الضروري تقليل معدل الترشيح لملاط الأسمنت. يتم استخدام NTF و gipan و CMC و PVA-TR كمخفضات لهذا المؤشر. يستخدم الطين والصودا الكاوية وكلوريد الكالسيوم والكرومات لزيادة الاستقرار الحراري للإضافات الكيميائية ، ولإنشاء أنظمة التشتت ولإزالة الآثار الجانبية عند استخدام بعض الكواشف.

اختيار مجموعة أساسية للحصول على نواة عالية الجودة.

أداة الاستقبال الأساسية - أداة توفر الاستقبال والفصل عن صفيف g / p والحفاظ على اللب أثناء عملية الحفر وأثناء النقل عبر البئر. حتى استخراجه على pov-Th للبحث. المتنوعات: - P1 - للحفر الدوراني مع مستقبل أساسي قابل للإزالة (يمكن استرجاعه بواسطة BT) ، - P2 - مستقبل أساسي غير قابل للإزالة ، - T1 - للحفر التوربيني مع مستقبل أساسي قابل للإزالة ، - T2 - مع مستقبل أساسي غير قابل للإزالة. الأنواع: - لأخذ العينات الأساسية من مصفوفة g / s كثيفة (برميل ذو قلب مزدوج مع مستقبل أساسي ، معزول عن قنوات البنكرياس ويدور مع جسم القذيفة) ، - للحفر في g / c مكسور ، أو مجعد ، أو بالتناوب في الكثافة والصلابة (مستقبل قلب غير دوار ، معلق على محمل واحد أو أكثر ومستخلصات جوهرية موثوقة وحوامل نواة) ، - لأخذ العينات الأساسية بكميات كبيرة g / n ، razr بسهولة. والغسيل. PZH (يجب أن يوفر إحكامًا كاملاً للقلب وسد ثقب الاستقبال الأساسي في نهاية الحفر)

ميزات تصميم وتطبيقات أنابيب الحفر.

تعمل أنابيب الحفر الرائدة على نقل الدوران من الدوار إلى سلسلة الحفر. عادة ما تكون أنابيب الحفر مربعة أو سداسية. إنها مصنوعة في نسختين: مسبقة الصنع وصلبة. تأتي أنابيب الحفر ذات النهايات المضطربة مصحوبة باضطرابات من الداخل والخارج. تصنع أنابيب الحفر بنهايات التوصيل الملحومة في نوعين: TBPV - مع نهايات التوصيل الملحومة على طول الجزء المضطرب و TBP - مع نهايات التوصيل الملحومة على طول الجزء غير المنزعج. مم ، دفع اتصال الأنبوب مع القفل ، تزاوج محكم مع القفل. تختلف أنابيب الحفر ذات أطواق التثبيت عن الأنابيب القياسية من خلال وجود أقسام ملساء من الأنبوب مباشرةً خلف الحلمة الملولبة وطوق القفل وأشرطة إحكام التثبيت على الأقفال ، وخيط شبه منحرف مدبب (1:32) مع ميل من 5.08 مم مع التزاوج على طول القطر الداخلي ……….

مبادئ حساب سلسلة الحفر عند الحفر بمحرك قاع البئر .

حساب BC عند حفر SP لقسم مستقيم من بئر اتجاهي

Qprod = Qcosα ؛ Qnorm = Qsinα ؛ Ftr = μQн = μQsinα ؛ (μ ~ 0.3) ؛

Pprod = Qprod + Ftr = Q (sinα + μsinα)

LI> = Lsp + Lbt + Lnc + lI1 +… + l1n

حساب BC عند حفر مقطع منحني ثلاثي الأبعاد من بئر اتجاهي.

ثانيًا

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

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

Δα = - إذا> ، إذن cos “+”

"-Pn" - عند ضبط الانحناء على "+ Pn" - عند إعادة ضبط الانحناء

يعتبر أنه في القسم BC يتكون من قسم واحد = πα / 180 = 0.1745α

مبادئ حساب سلسلة الحفر في الحفر الدوراني.

الحساب الثابت ، عندما لا تؤخذ الضغوط الدورية المتناوبة في الاعتبار ، ولكن يتم أخذ ضغوط الانحناء والالتواء المستمرة في الاعتبار

للقوة الكافية أو التحمل

حساب ثابت للآبار العمودية:

;

Kz = 1.4 - عند المعايير. التحويل Kz = 1.45 - مع وجود مضاعفات. التحويل

للمنحدرات

;

;

وضع الحفر. طريقة التحسين

وضع الحفر - مزيج من هذه المعلمات التي تؤثر بشكل كبير على أداء الريشة والتي يمكن للحفار تغييرها من وحدة التحكم الخاصة به.

Pd [kN] - الوزن على البتة ، n [rpm] - تردد دوران البتات ، Q [l / s] - معدل التدفق (التغذية) لـ ind. حسنًا ، H [m] - الاختراق لكل بت ، Vm [m / h] - ميكانيكي. معدل الاختراق ، Vav = H / tB - متوسط ​​، Vm (t) = dh / dtB - لحظي ، Vr [m / h] - سرعة حفر الخط ، Vr = H / (tB + tSPO + tB) ، C [فرك / م ] - تكاليف التشغيل لكل 1 متر من الاختراق ، C = (Cd + Sch (tB + tSPO + tB)) / H ، Cd - تكلفة البت ؛ Cch - تكلفة ساعة عمل من التدريبات. مراجعة. تحسين وضع الحفر: maxVp - Rec. حسنًا ، minC - exp. نحن سوف..

(Pd، n، Q) opt = minC، maxVr

C = f1 (Pd، n، Q) ؛ Vp = f2 (Pd، n، Q)

مراحل إيجاد الوضع الأمثل - في مرحلة التصميم - التحسين التشغيلي لوضع الحفر - تعديل وضع التصميم مع مراعاة المعلومات التي تم الحصول عليها أثناء عملية الحفر

في عملية التصميم ، نستخدم inf. تم الحصول عليها عن طريق حفر الآبار. في هذه المنطقة ، بالتناظرية. Cond.، data on goelog. قسم الآبار. ، توصيات حفر الشركة المصنعة. instr. ، خصائص العمل لمحركات قاع البئر.

طريقتان لاختيار البتات العلوية في قاع البئر:

- رسم tgα = dh / dt = Vm (t) = h (t) / (topt + tsp + tv) - تحليلي

تصنيف طرق تحفيز التدفق أثناء تطوير البئر.

يعني التطوير مجموعة من الأعمال للتسبب في تدفق السوائل من التكوين الإنتاجي ، وتنظيف المنطقة القريبة من حفرة البئر من التلوث وتوفير الظروف اللازمة للحصول على أعلى إنتاجية ممكنة للبئر.

من أجل الحصول على تدفق من الأفق الإنتاجي ، من الضروري تقليل الضغط في البئر بشكل ملحوظ تحت ضغط التكوين. هناك طرق مختلفة لتقليل الضغط ، تعتمد إما على استبدال سائل الحفر الثقيل بسائل أخف ، أو على الانخفاض التدريجي أو الحاد في مستوى السائل في سلسلة الإنتاج. للحث على التدفق من خزان يتكون من صخور ضعيفة الاستقرار ، يتم استخدام طرق لتقليل الضغط تدريجيًا أو مع سعة صغيرة لتقلبات الضغط من أجل منع تدمير الخزان. إذا كان التكوين الإنتاجي يتكون من صخرة قوية جدًا ، فغالبًا ما يتم الحصول على التأثير الأكبر من خلال الخلق الحاد للانخفاضات الكبيرة. عند اختيار طريقة للحث على التدفق ، وحجم وطبيعة خلق التراجع ، من الضروري مراعاة استقرار وهيكل صخر الخزان ، وتكوين وخصائص السوائل المشبعة به ، ودرجة التلوث أثناء الفتح ، و وجود آفاق قابلة للاختراق تقع بالقرب من أعلى وأسفل ، وقوة سلسلة الغلاف وحالة بطانة البئر. من خلال إنشاء حاد للغاية لانخفاض كبير ، من الممكن حدوث انتهاك لقوة وضيق الدعم ، ومع زيادة الضغط على المدى القصير ولكن القوي في البئر ، فإن امتصاص السوائل في التكوين الإنتاجي.

استبدال سائل ثقيل بسائل أخف. يتم إنزال سلسلة الأنابيب تقريبًا إلى البئر السفلي إذا كان الخزان مكونًا من صخور مستقرة جيدًا ، أو تقريبًا إلى الثقوب العلوية إذا لم يكن الصخر مستقرًا بدرجة كافية. عادةً ما يتم استبدال السائل بطريقة الدوران العكسي: يتم ضخ السائل في الفراغ الحلقي بواسطة مضخة مكبس متنقلة ، تكون كثافتها أقل من كثافة سائل التنظيف في سلسلة الإنتاج. عندما يملأ السائل الأخف الحلقة ويزيل السائل الثقيل في الأنبوب ، يزداد الضغط في المضخة. تصل إلى أقصى حد لها في الوقت الذي يقترب فيه السائل الخفيف من حذاء الأنبوب. p wmt = (p pr -r cool) qz nkt + p nkt + p mt ، حيث p pr و p exp كثافات السوائل الثقيلة والخفيفة ، kg / m ؛ أنبوب z - عمق نزول سلسلة الأنابيب ، م ؛ p nkt و p mt - الخسائر الهيدروليكية في سلسلة الأنابيب وفي الحلقة ، Pa. يجب ألا يتجاوز هذا الضغط ضغط اختبار ضغط غلاف الإنتاج ص< p оп.

إذا كان الصخر مستقرًا بشكل ضعيف ، فإن قيمة الانخفاض في الكثافة لدورة واحدة من الدوران تنخفض بشكل أكبر ، أحيانًا إلى p -p = 150-200 كجم / م 3. عند التخطيط للعمل لاستدعاء التدفق الداخلي ، يجب على المرء أن يأخذ ذلك في الاعتبار وأن يعد مقدمًا حاويات مزودة بسوائل ذات كثافة مناسبة ، بالإضافة إلى معدات التحكم في الكثافة.

عند ضخ سائل أخف ، يتم مراقبة حالة البئر وفقًا لقراءات مقياس الضغط ونسبة معدلات تدفق السوائل المحقونة في الفراغ الحلقي والتي تتدفق خارج الأنبوب. إذا زاد معدل تدفق السائل الخارج ، فهذه علامة على بدء التدفق من الخزان. في حالة الزيادة السريعة في معدل التدفق عند مخرج الأنبوب وانخفاض الضغط في الفراغ الحلقي ، يتم توجيه التدفق الخارج عبر خط به خانق.

إذا كان استبدال سائل الحفر الثقيل بالماء النظيف أو الزيت الميت لا يكفي للحصول على تدفق ثابت من الخزان ، يتم اللجوء إلى طرق أخرى لزيادة السحب أو التحفيز.

عندما يتكون الخزان من صخر ضعيف الاستقرار ، يمكن تقليل الضغط عن طريق استبدال الماء أو الزيت بخليط غاز-سائل. للقيام بذلك ، يتم توصيل مضخة مكبس وضاغط متنقل بحلقة البئر. بعد شطف البئر لتنظيف المياه ، يتم تنظيم تدفق المضخة بحيث يكون الضغط فيها أقل بكثير من المسموح به للضاغط ، ويكون معدل التدفق الهابط عند مستوى حوالي 0.8-1 م / ث ، والضاغط قيد التشغيل. يتم خلط تدفق الهواء المحقون بواسطة الضاغط في جهاز التهوية مع تدفق الماء الذي توفره المضخة ، ويدخل خليط الغاز والسائل إلى الحلقة ؛ سيبدأ الضغط في الضاغط والمضخة بعد ذلك في الزيادة والوصول إلى الحد الأقصى في الوقت الذي يقترب فيه الخليط من حذاء الأنبوب. عندما يتحرك خليط الغاز والسائل على طول سلسلة الأنابيب ويتم إزاحة الماء غير الغازي ، سينخفض ​​الضغط في الضاغط والمضخة. تزداد درجة التهوية وخفض الضغط الساكن في البئر بخطوات صغيرة بعد الانتهاء من دورة أو دورتين دائرتين بحيث لا يتجاوز الضغط في الفراغ الحلقي عند الفم المسموح به للضاغط.

عيب كبير في هذه الطريقة هو الحاجة إلى الحفاظ على معدلات تدفق عالية بما فيه الكفاية من الهواء والماء. من الممكن تقليل استهلاك الهواء والماء بشكل كبير وضمان انخفاض فعال في الضغط في البئر عند استخدام رغوة ثنائية الطور بدلاً من خليط الماء والهواء. يتم تحضير هذه الرغوات على أساس الماء المعدني والهواء وخافض توتر سطحي مناسب.

تقليل الضغط في البئر بالضاغط. للحث على التدفق من التكوينات المكونة من صخور قوية وثابتة ، يتم استخدام طريقة الضاغط لتقليل مستوى السائل في البئر على نطاق واسع. جوهر أحد أنواع هذه الطريقة هو كما يلي. يضخ الضاغط المتحرك الهواء في الفراغ الحلقي بطريقة تدفع مستوى السائل فيه إلى أقصى حد ممكن ، وتهوية السائل في الأنبوب وإنشاء انخفاض ضروري للحصول على تدفق من الخزان. إذا كان المستوى الساكن للسائل في البئر قبل بدء العملية في الفم ، فإن العمق الذي يمكن دفع المستوى في الحلقة إلى الوراء عند حقن الهواء.

إذا كانت الأنابيب z sn> z ، فإن الهواء المحقون بواسطة الضاغط سوف يقتحم الأنبوب ويبدأ في تهوية السائل الموجود فيها بمجرد أن ينخفض ​​المستوى في الفراغ الحلقي إلى حذاء الأنبوب.

إذا كانت z cn> z tubing ، فقبل ذلك ، عند خفض الأنابيب في الآبار ، يتم تثبيت صمامات بدء خاصة فيها. يتم تركيب صمام التشغيل العلوي على عمق z "start = z" sn - 20m. عندما يتم حقن الهواء بواسطة الضاغط ، سيفتح صمام البدء في الوقت الذي تتساوى فيه الضغوط في الأنبوب وفي الفراغ الحلقي عند عمق التثبيت ؛ في هذه الحالة ، سيبدأ الهواء في الخروج عبر الصمام الموجود في الأنبوب وتهوية السائل ، وسيقل الضغط في الفراغ الحلقي وفي الأنبوب. إذا ، بعد انخفاض الضغط في البئر ، لا يبدأ التدفق من التكوين ويتم إزاحة كل السائل تقريبًا من الأنبوب الموجود أعلى الصمام عن طريق الهواء ، وسيغلق الصمام ، وسيزداد الضغط في الحلقة مرة أخرى ، و سينخفض ​​مستوى السائل إلى الصمام التالي. يمكن معرفة العمق z لتركيب الصمام التالي من المعادلة إذا وضعناها z \ u003d z "" + 20 و z st \ u003d z "sn.

إذا كان المستوى الساكن للسائل في البئر قبل بدء العملية يقع بشكل ملحوظ أسفل فوهة البئر ، فعندما يتم حقن الهواء في الفراغ الحلقي ويتم دفع مستوى السائل إلى عمق z cn ، فإن الضغط على يزيد التكوين الإنتاجي ، مما قد يؤدي إلى امتصاص جزء من السائل فيه. من الممكن منع امتصاص السوائل في التكوين إذا تم تركيب جهاز تعبئة في الطرف السفلي من سلسلة الأنابيب ، وتم تركيب صمام خاص داخل سلسلة الأنابيب واستخدام هذه الأجهزة لفصل منطقة التكوين الإنتاجية عن بقية البئر. في هذه الحالة ، عندما يتم حقن الهواء في الفراغ الحلقي ، فإن الضغط على التكوين سيبقى دون تغيير حتى ينخفض ​​الضغط في سلسلة الأنبوب فوق الصمام تحت ضغط التكوين. بمجرد أن يكون السحب كافيًا لتدفق سائل التكوين ، سيرتفع الصمام ويبدأ مائع التكوين في الارتفاع على طول الأنبوب.

بعد تلقي تدفق النفط أو الغاز ، يجب أن يعمل البئر لبعض الوقت بأعلى معدل تدفق ممكن ، بحيث يمكن إزالة سائل الحفر وفلترته التي دخلت هناك ، وكذلك جزيئات الطمي الأخرى ، من قريب منطقة البئر في الوقت نفسه ، يتم تنظيم معدل التدفق بحيث لا يبدأ تدمير الخزان. بشكل دوري ، يتم أخذ عينات من السائل المتدفق من البئر لدراسة تركيبته وخصائصه والتحكم في محتوى الجزيئات الصلبة فيه. من خلال تقليل محتوى الجسيمات الصلبة ، يتم الحكم على مسار تنظيف المنطقة القريبة من الجذع من التلوث.

إذا كان معدل تدفق البئر منخفضًا على الرغم من حدوث انخفاض كبير ، فعادة ما يلجأ إلى طرق مختلفة لتحفيز الخزان.

تصنيف طرق تحفيز التدفق في عملية تطوير البئر.

بناءً على تحليل العوامل الخاضعة للرقابة ، من الممكن بناء تصنيف لطرق التحفيز الاصطناعي على كل من الخزان ككل وفي منطقة البئر السفلية لكل بئر محدد. وفقًا لمبدأ العمل ، يتم تقسيم جميع طرق التأثير الاصطناعي إلى المجموعات التالية:

1. ديناميكية الغاز المائي.

2. الفيزيائية والكيميائية.

3. الحرارية.

4. مجتمعة.

من بين طرق التحفيز الاصطناعي للتكوين ، الأكثر انتشارًا هي الطرق الديناميكية للغاز المائي المرتبطة بالتحكم في ضغط التكوين عن طريق ضخ سوائل مختلفة في الخزان. اليوم ، أكثر من 90٪ من النفط المنتج في روسيا مرتبط بطرق التحكم في ضغط الخزان عن طريق ضخ المياه في الخزان ، والتي تسمى طرق صيانة ضغط الخزان (RPM). في عدد من المجالات ، يتم إجراء صيانة الضغط عن طريق حقن الغاز.

يُظهر تحليل تطوير الحقل أنه إذا كان ضغط الخزان منخفضًا ، أو أن حلقة التغذية بعيدة بما يكفي عن الآبار ، أو أن وضع الصرف غير نشط ، فقد تكون معدلات استرداد النفط منخفضة جدًا ؛ عامل استخلاص الزيت منخفض أيضًا. في جميع هذه الحالات ، من الضروري استخدام نظام PPD واحد أو آخر.

وبالتالي ، فإن المشاكل الرئيسية لإدارة عملية تطوير الاحتياطيات عن طريق التحفيز الاصطناعي للخزان ترتبط بدراسة الفيضانات.

طرق التأثير الاصطناعي على مناطق الحفرة السفلية للبئر لها نطاق أوسع بكثير من الاحتمالات. يتم تنفيذ التأثير على منطقة قاع البئر بالفعل في مرحلة الافتتاح الأولي للأفق الإنتاجي أثناء بناء البئر ، مما يؤدي ، كقاعدة عامة ، إلى تدهور خصائص منطقة البئر السفلية. أكثر الطرق المستخدمة على نطاق واسع للتأثير على منطقة قاع البئر أثناء تشغيل الآبار ، والتي بدورها تنقسم إلى طرق تكثيف التدفق أو الحقن وطرق الحد أو عزل تدفق المياه (أعمال الإصلاح والعزل - RIR).

تم تقديم تصنيف طرق التأثير على منطقة قاع البئر بهدف تكثيف التدفق أو الحقن التبويب. واحد، والحد من تدفقات المياه إلى الداخل أو عزلها التبويب. 2. من الواضح تمامًا أن الجداول المذكورة أعلاه ، كونها كاملة تمامًا ، تحتوي فقط على أكثر طرق الممارسة اختبارًا للتأثير الاصطناعي على اتفاقية مكافحة التصحر. فهي لا تستبعد ، بل على العكس ، توحي بالحاجة إلى إضافات من حيث طرق التعرض والمواد المستخدمة.

قبل الشروع في النظر في طرق إدارة تنمية الاحتياطيات ، نلاحظ أن موضوع الدراسة هو نظام معقد يتكون من رواسب (منطقة مشبعة بالزيت ومنطقة إعادة الشحن) بخصائص مكمنه وسوائل مشبعة وعدد معين من الآبار التي يتم وضعها بشكل منهجي على الوديعة. هذا النظام موحد هيدروديناميكيًا ، مما يعني أن أي تغيير في أي من عناصره يؤدي تلقائيًا إلى تغيير مماثل في تشغيل النظام بأكمله ، أي هذا النظام ذاتي الضبط.

وصف الوسائل التقنية للحصول على المعلومات التشغيلية أثناء عملية الحفر.

دعم المعلومات لعملية حفر آبار النفط والغازهي الحلقة الأهم في عملية إنشاء الآبار ، خاصة عند وضع وتطوير حقول نفط وغاز جديدة.

تتمثل متطلبات الدعم المعلوماتي لبناء آبار النفط والغاز في هذه الحالة في نقل تقنيات المعلومات إلى فئة دعم المعلومات والتأثير على المعلومات ، حيث من شأن دعم المعلومات ، إلى جانب الحصول على الكمية اللازمة من المعلومات ، تعطي تأثيرًا اقتصاديًا أو تقنيًا أو أي تأثير آخر. تشمل هذه التقنيات الأعمال المعقدة التالية:

التحكم في المعلمات التكنولوجية للأرض واختيار أفضل أوضاع الحفر (على سبيل المثال ، اختيار الأوزان المثلى على لقمة الحفر التي تضمن ارتفاع معدل اعتلال الشبكية الخداجي) ؛

قياسات قاع البئر والتسجيل أثناء الحفر (أنظمة MWD و LWD) ؛

قياس وجمع المعلومات ، مصحوبًا بالتحكم المتزامن في العملية التكنولوجية للحفر (التحكم في مسار بئر أفقي بمساعدة موجهات قاع البئر التي يتم التحكم فيها وفقًا لبيانات أنظمة القياس عن بعد في قاع البئر).

في دعم المعلومات لعملية بناء البئر ، يتم لعب دور مهم بشكل خاص البحث الجيولوجي والتكنولوجي (GTI). تتمثل المهمة الرئيسية لخدمة تسجيل الطين في دراسة التركيب الجيولوجي لقسم البئر ، وتحديد وتقييم الطبقات الإنتاجية وتحسين جودة بناء الآبار بناءً على المعلومات الجيولوجية والجيوكيميائية والجيوفيزيائية والتكنولوجية التي تم الحصول عليها أثناء عملية الحفر. تعتبر المعلومات التشغيلية التي تتلقاها خدمة GTI ذات أهمية كبيرة عند حفر الآبار الاستكشافية في المناطق التي لم تتم دراستها إلا قليلاً مع ظروف التعدين والظروف الجيولوجية الصعبة ، وكذلك عند حفر الآبار الاتجاهية والأفقية.

ومع ذلك ، نظرًا للمتطلبات الجديدة لدعم المعلومات لعملية الحفر ، يمكن توسيع المهام التي يتم حلها بواسطة خدمة تسجيل الطين بشكل كبير. إن طاقم المشغل المؤهل تأهيلا عاليا من طرف GTI ، الذين يعملون في منصة الحفر ، طوال دورة بناء البئر بأكملها ، في ظل وجود الأجهزة والأدوات المنهجية والبرامج المناسبة ، قادرون على الحل عمليًا مجموعة كاملة من المهام لدعم المعلومات لعملية الحفر:

البحوث الجيولوجية والجيوكيميائية والتكنولوجية ؛

الصيانة والتشغيل بأنظمة القياس عن بعد (أنظمة MWD و LWD) ؛

صيانة أنظمة القياس والتسجيل المستقلة التي تعمل على الأنابيب ؛

التحكم في معلمات طين الحفر ؛

مراقبة جودة غلاف الآبار ؛

دراسات السائل المكمن أثناء اختبار واختبار الآبار ؛

تسجيل سلكي

خدمات الإشراف ، إلخ.

في عدد من الحالات ، يكون الجمع بين هذه الأعمال في أطراف GTI أكثر ربحية من الناحية الاقتصادية ويسمح بالتوفير في التكاليف غير المنتجة لصيانة الأطراف الجيوفيزيائية المتخصصة والضيقة التركيز وتقليل تكاليف النقل.

ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، لا توجد وسائل تقنية ومنهجية برمجية تسمح بدمج الأعمال المدرجة في سلسلة تكنولوجية واحدة في محطة GTI.

لذلك ، أصبح من الضروري تطوير محطة GTI أكثر تقدمًا من الجيل الجديد ، والتي ستعمل على توسيع وظائف محطة GTI. ضع في اعتبارك مجالات العمل الرئيسية في هذه الحالة.

المتطلبات الأساسية لـ محطة GTI الحديثةهي الموثوقية ، والتنوع ، والنمطية ، والمعلوماتية.

هيكل المحطةهو مبين في الشكل. 1. إنها مبنية على مبدأ أنظمة التجميع عن بعد الموزعة ، والمترابطة باستخدام واجهة تسلسلية قياسية. أنظمة تجميع المصب الرئيسية هي مكثفات مصممة لفصل الواجهة التسلسلية وربط المكونات الفردية للمحطة من خلالها: وحدة تسجيل الغاز ، وحدة الأدوات الجيولوجية ، أجهزة الاستشعار الرقمية أو التناظرية ، وشاشات عرض المعلومات. من خلال نفس المكثفات ، يتم توصيل الوحدات والأنظمة المستقلة الأخرى بنظام التجميع (إلى كمبيوتر تسجيل المشغل) - وحدة مراقبة جودة غلاف البئر (كتلة متعددة الطيات) ، ووحدات أرضية لأنظمة القياس عن بعد في قاع البئر ، وأنظمة تسجيل البيانات الجيوفيزيائية نوع "هيكتور" أو "بركان" ، وما إلى ذلك.

أرز. 1. مخطط كتلة مبسط لمحطة GTI

يجب أن توفر المحاور في نفس الوقت عزلًا كلفانيًا لدوائر الاتصالات والطاقة. اعتمادًا على المهام المخصصة لمحطة GTI ، يمكن أن يختلف عدد المكثفات - من عدة وحدات إلى عدة عشرات من القطع. يوفر برنامج محطة GTI التوافق الكامل والعمل المنسق في بيئة برمجية واحدة لجميع الوسائل التقنية.

مجسات متغيرة العملية

تعد مستشعرات المعلمات التكنولوجية المستخدمة في محطات GTI واحدة من أهم مكونات المحطة. تعتمد كفاءة خدمة تسجيل الطين في حل مشكلات المراقبة والإدارة التشغيلية لعملية الحفر إلى حد كبير على دقة القراءات وموثوقية تشغيل أجهزة الاستشعار. ومع ذلك ، نظرًا لظروف التشغيل القاسية (تتراوح درجة الحرارة الواسعة من -50 إلى +50 درجة مئوية ، والبيئة العدوانية ، والاهتزازات القوية ، وما إلى ذلك) ، تظل المستشعرات الحلقة الأضعف والأكثر موثوقية في المعدات التقنية لتسجيل الطين.

تم تطوير معظم المستشعرات المستخدمة في مجموعات الإنتاج من GTIs في أوائل التسعينيات باستخدام قاعدة العناصر المحلية وعناصر القياس الأولية للإنتاج المحلي. علاوة على ذلك ، نظرًا لقلة الاختيار ، تم استخدام المحولات الأولية المتاحة للجمهور ، والتي لم تفي دائمًا بالمتطلبات الصارمة للعمل في منصة الحفر. هذا ما يفسر عدم الموثوقية العالية بشكل كافٍ لأجهزة الاستشعار المستخدمة.

يتم اختيار مبادئ أجهزة الاستشعار وحلول التصميم الخاصة بها فيما يتعلق بأجهزة الحفر المحلية القديمة ، وبالتالي فإن تركيبها على منصات الحفر الحديثة ، وحتى أكثر من ذلك على منصات الحفر الأجنبية الصنع ، أمر صعب.

يترتب على ما سبق أن تطوير جيل جديد من أجهزة الاستشعار أمر مهم للغاية وفي الوقت المناسب.

عند تطوير مستشعرات GTI ، فإن أحد المتطلبات هو تكييفها مع جميع الحفارات الموجودة في السوق الروسية.

يتيح توافر مجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار عالية الدقة والمعالجات الدقيقة المدمجة للغاية ذات الحجم الصغير تطوير أجهزة استشعار عالية الدقة وقابلة للبرمجة مع وظائف رائعة. تحتوي المستشعرات على جهد إمداد أحادي القطب ومخرجات رقمية وتناظرية. تتم معايرة المستشعرات وتعديلها برمجيًا من جهاز كمبيوتر من المحطة ، ويتم توفير إمكانية تعويض البرنامج عن أخطاء درجة الحرارة وخطي خصائص المستشعرات. الجزء الرقمي من اللوحة الإلكترونية لجميع أنواع المستشعرات من نفس النوع ويختلف فقط في إعداد البرنامج الداخلي ، مما يجعله موحدًا وقابلًا للتبديل أثناء أعمال الإصلاح. يظهر مظهر المستشعرات في الشكل. 2.

أرز. 2. مجسات البارامترات التكنولوجية

خلية تحميل ربطلديها عدد من الميزات (الشكل 3). يعتمد مبدأ تشغيل المستشعر على قياس قوة الشد لخط الحفر عند الطرف "المسدود" باستخدام مستشعر قوة مقياس الضغط. يحتوي المستشعر على معالج مدمج وذاكرة غير متطايرة. يتم تسجيل جميع المعلومات وتخزينها في هذه الذاكرة. حجم الذاكرة يسمح لك بحفظ كمية شهرية من المعلومات. يمكن تجهيز المستشعر بمصدر طاقة مستقل ، مما يضمن تشغيل المستشعر عند فصل مصدر الطاقة الخارجي.

أرز. 3. مستشعر وزن الخطاف

لوحة معلومات الحفارتم تصميمه لعرض وتصور المعلومات الواردة من أجهزة الاستشعار. يظهر مظهر لوحة النتائج في الشكل. 4.

يوجد على اللوحة الأمامية لوحدة تحكم الحفار ستة موازين خطية مع مؤشر رقمي إضافي لعرض المعلمات: عزم الدوران على الدوار ، وضغط SF عند المدخل ، وكثافة SF عند المدخل ، ومستوى SF في الخزان ، وتدفق SF في المدخل ، تدفق SF عند المخرج. يتم عرض معلمات الوزن على الخطاف ، WOB على مقياسين دائريين مع تكرار إضافي في شكل رقمي ، عن طريق القياس مع GIV. يوجد في الجزء السفلي من اللوحة مقياس خطي واحد لعرض سرعة الحفر ، وثلاثة مؤشرات رقمية لعرض المعلمات - عمق البئر السفلي ، والموضع فوق البئر السفلي ، ومحتوى الغاز. تم تصميم المؤشر الأبجدي الرقمي لعرض الرسائل النصية والتحذيرات.

أرز. 4. ظهور لوحة المعلومات

وحدة جيوكيميائية

تشتمل الوحدة الجيوكيميائية للمحطة على كروماتوجراف غاز ، ومحلل محتوى غازي إجمالي ، وخط غاز-هواء ، ومزيل غازات سائل حفر.

الجزء الأكثر أهمية في الوحدة الجيوكيميائية هو كروماتوجراف الغاز. من أجل تحديد واضح وواضح للفترات الإنتاجية في عملية فتحها ، هناك حاجة إلى أداة موثوقة ودقيقة وحساسة للغاية تسمح بتحديد تركيز وتكوين غازات الهيدروكربون المشبعة في النطاق من 1 إلى 10 -5 إلى 100٪. لهذا الغرض ، لاستكمال محطة GTI ، أ كروماتوغرافيا الغاز "روبين"(الشكل 5) (انظر المقال في هذا العدد من NTV).

أرز. 5 - الكروماتوغرافيا الميدانية "روبن"

يمكن أيضًا زيادة حساسية الوحدة الجيوكيميائية لمحطة تسجيل الطين عن طريق زيادة معامل التفريغ لسائل الحفر.

لعزل غاز قاع البئر المذاب في مائع الحفر ، نوعان من أجهزة إزالة الغاز(الشكل 6):

مزيلات الغازات العائمة للعمل السلبي ؛

مزيلات الغاز النشطة مع تقسيم التدفق القسري.

مزيلات الغازات العائمةعملية بسيطة وموثوقة ، ومع ذلك ، توفر معامل تفريغ لا يزيد عن 1-2 ٪. مزيلات الغاز مع سحق التدفق القسرييمكن أن توفر عامل تفريغ يصل إلى 80-90٪ ، ولكنها أقل موثوقية وتتطلب مراقبة مستمرة.

أرز. 6. مزيلات الطين

أ) مزيل الغاز العائم السلبي ؛ ب) مزيل الغاز النشط

يتم إجراء تحليل مستمر لمحتوى الغاز الكلي باستخدام جهاز استشعار الغاز الكلي عن بعد. تكمن ميزة هذا المستشعر على أجهزة تحليل الغاز الكلي التقليدية الموجودة في المحطة في كفاءة المعلومات الواردة ، حيث يتم وضع المستشعر مباشرة في منصة الحفر ويتم التخلص من وقت التأخير لنقل الغاز من منصة الحفر إلى المحطة. بالإضافة إلى استكمال المحطات المطورة مجسات الغازلقياس تركيزات المكونات غير الهيدروكربونية لخليط الغاز الذي تم تحليله: الهيدروجين H 2 وأول أكسيد الكربون CO وكبريتيد الهيدروجين H 2 S (الشكل 7).

أرز. 7. مجسات لقياس محتوى الغازات

الوحدة الجيولوجية

توفر الوحدة الجيولوجية للمحطة دراسة قصاصات الحفر والسائل الأساسي والخزان في عملية حفر بئر وتسجيل ومعالجة البيانات التي تم الحصول عليها.

تتيح الدراسات التي أجراها مشغلو محطة GTI حل المشكلات التالية المهام الجيولوجية الرئيسية:

التقسيم الصخري للقسم.

اختيار الجامعين

تقييم طبيعة تشبع الخزان.

من أجل حل سريع وعالي الجودة لهذه المشاكل ، تم تحديد أفضل قائمة من الأدوات والمعدات ، وبناءً على ذلك ، تم تطوير مجموعة معقدة من الأدوات الجيولوجية (الشكل 8).

أرز. 8. معدات وأدوات الوحدة الجيولوجية للمحطة

معالج دقيق لمقياس الكربون KM-1A مصمم لتحديد التركيب المعدني للصخور في أقسام الكربونات بواسطة العقل واللب. يتيح لك هذا الجهاز تحديد النسبة المئوية للكالسيت والدولوميت والمخلفات غير القابلة للذوبان في عينة الصخور المدروسة. يحتوي الجهاز على معالج دقيق مدمج يقوم بحساب النسبة المئوية للكالسيت والدولوميت ، ويتم عرض قيمهما على شاشة رقمية أو على شاشة العرض. تم تطوير تعديل لمقياس الكربونات ، مما يجعل من الممكن تحديد محتوى معدن السيديريت في الصخور (كثافة 3.94 جم / سم 3) ، مما يؤثر على كثافة صخور الكربونات وأسمنت الصخور الأرضية ، والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير تقليل قيم المسامية.

مقياس كثافة الحمأة ПШ-1 تم تصميمه للقياس السريع للكثافة وتقييم المسامية الكلية للصخور باستخدام العقل واللب. مبدأ القياس للجهاز هو قياس السوائل ، بناءً على وزن عينة الحمأة المدروسة في الهواء والماء. باستخدام مقياس الكثافة PSh-1 ، يمكن قياس كثافة الصخور بكثافة 1.1-3 ز / سم³ .

تركيب PP-3 تم تصميمه للتعرف على صخور المكمن ودراسة خصائص الصخور المكمنية. يسمح لك هذا الجهاز بتحديد الحجم ، الكثافة المعدنية والمسامية الكلية. مبدأ القياس للجهاز هو قياس الوزن الحراري ، بناءً على قياس عالي الدقة لوزن عينة الصخور المدروسة ، المشبعة سابقًا بالماء ، والرصد المستمر للتغير في وزن هذه العينة مع تبخر الرطوبة عند التسخين. بحلول وقت تبخر الرطوبة ، يمكن للمرء أن يحكم على قيمة نفاذية الصخور المدروسة.

وحدة التقطير السائل UDZH-2 المعدة لل تقييم طبيعة تشبع مكامن الصخور عن طريق عمليات القطع وخصائص الترشيح والكثافة ، كما يسمح لك بتحديد التشبع المتبقي بالزيت والماء عن طريق عمليات الحفر الأساسية والحفر مباشرة في موقع الحفر بسبب استخدام نهج جديد في نظام تبريد نواتج التقطير. يستخدم المصنع نظام تبريد مكثف يعتمد على عنصر بلتيير الكهروحراري بدلاً من المبادلات الحرارية المائية المستخدمة في مثل هذه الأجهزة. هذا يقلل من فقدان التكثيف من خلال توفير تبريد متحكم فيه. يعتمد مبدأ تشغيل المصنع على إزاحة سوائل الخزان من مسام عينات الصخور بسبب الضغط الزائد الذي يحدث أثناء التسخين المتحكم فيه بالحرارة من 90 إلى 200 درجة مئوية (3 درجة مئوية) ، وتكثيف البخار في مبادل حراري وفصل من المكثفات المتكونة أثناء عملية التقطير ، بالكثافة في الزيت والماء.

وحدة الامتزاز والتحلل الحراري يسمح بتحديد وجود الهيدروكربونات الحرة والممتصة بواسطة عينات صغيرة من الصخور (الحمأة ، القطع الأساسية) ، وكذلك تقييم وجود ودرجة تحول المواد العضوية ، وعلى أساس تفسير البيانات التي تم الحصول عليها ، لتحديد فترات من الخزانات ، وأغطية إنتاج الرواسب في أقسام الآبار ، وكذلك لتقييم تشبع جامع الطبيعة.

مطياف الأشعة تحت الحمراء خلقت ل تحديد وجود وتقدير وجود الهيدروكربونات في الصخور المدروسة (مكثفات الغاز ، الزيت الخفيف ، الزيت الثقيل ، البيتومين ، إلخ) من أجل تقييم طبيعة تشبع المكمن.

لومينوسكوب LU-1M مع إضاءة الأشعة فوق البنفسجية عن بعد وجهاز التصوير الفوتوغرافي مصمم لدراسة قصاصات الحفر والعينات الأساسية تحت الضوء فوق البنفسجي من أجل تحديد وجود المواد البيتومينية في الصخور ، وكذلك قياسها. يعتمد مبدأ القياس للجهاز على خاصية البيتومويد ، عند تعريضها للأشعة فوق البنفسجية ، لإصدار وهج "بارد" ، تسمح شدته ولونه بالتحديد البصري لوجود البيتومويد وتركيبه النوعي والكمي في الصخور المدروسة من أجل تقييم طبيعة تشبع الخزان. جهاز تصوير المقتطفات مخصص لتوثيق نتائج تحليل الانارة ويساعد على التخلص من العامل الذاتي عند تقييم نتائج التحليل. يسمح جهاز الإنارة عن بُعد بإجراء فحص أولي لنواة كبيرة الحجم في جهاز الحفر من أجل الكشف عن وجود البيتومويد.

مجفف الحمأة OSH-1 مصمم للتجفيف السريع لعينات الحمأة تحت تأثير التدفق الحراري. يحتوي جهاز إزالة الرطوبة على مؤقت مدمج قابل للتعديل والعديد من الأوضاع لضبط كثافة ودرجة حرارة تدفق الهواء.

القدرات التقنية والمعلوماتية لمحطة GTI الموصوفة تلبي المتطلبات الحديثة وتسمح بتنفيذ تقنيات جديدة لدعم المعلومات لبناء آبار النفط والغاز.

التعدين والخصائص الجيولوجية للقسم ، تؤثر على حدوثه والوقاية منه والقضاء على المضاعفات.

تنشأ التعقيدات في عملية الحفر للأسباب التالية: التعدين المعقد والظروف الجيولوجية. ضعف الوعي بهم. سرعة حفر منخفضة ، على سبيل المثال ، بسبب التعطل الطويل والحلول التكنولوجية السيئة المدمجة في التصميم الفني لبناء الآبار.

عندما يكون الحفر معقدًا ، تزداد احتمالية وقوع الحوادث.

من الضروري معرفة الخصائص التعدينية والجيولوجية من أجل وضع مشروع بشكل صحيح لبناء بئر ، لمنع ومعالجة التعقيدات أثناء تنفيذ المشروع.

ضغط الخزان (Рpl) - ضغط السوائل في الصخور ذات المسامية المفتوحة. هذا هو اسم الصخور التي تتواصل فيها الفراغات مع بعضها البعض. في هذه الحالة ، يمكن أن يتدفق سائل التكوين وفقًا لقوانين الميكانيكا المائية. وتشمل هذه الصخور صخور سد ، وأحجار رملية ، وخزانات آفاق إنتاجية.

ضغط المسام (Ppor) - الضغط في الفراغات المغلقة ، أي ضغط السوائل في مساحة المسام التي لا تتواصل فيها المسام مع بعضها البعض. يمتلك الطين والصخور الملحية وأغطية المجمعات هذه الخصائص.

ضغط التحميل الزائد (Pg) هو الضغط الهيدروستاتيكي (الجيوستاتيكي) عند العمق المدروس من طبقة GP العلوية.

المستوى الثابت لسائل الخزان في البئر ، والذي يتم تحديده من خلال مساواة ضغط هذا العمود مع ضغط الخزان. يمكن أن يكون المستوى تحت سطح الأرض (سوف تمتص البئر) ، أو يتزامن مع السطح (يوجد توازن) أو يكون فوق السطح (البئر تتدفق) Рpl = rgz.

يتم ضبط المستوى الديناميكي للسائل في البئر فوق المستوى الساكن عند إضافته إلى البئر وأسفله - عند سحب السائل ، على سبيل المثال ، عند ضخه بمضخة غاطسة.

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

قمع Р = Рskv-Рpl> 0 - الضغط في البئر ليس أعلى من ضغط التكوين. يحدث الامتصاص.

معامل الانحراف في ضغط الخزان Ka = Рpl / rwgzpl (1) ، حيث zpl هو عمق الجزء العلوي من الخزان قيد الدراسة ، rv هو كثافة الماء ، g هو تسارع السقوط الحر. كا<1=>ANPD. كا> 1 => AVPD.

ضغط الفقد أو التكسير الهيدروليكي Рp - الضغط الذي تحدث عنده خسائر في جميع مراحل مائع الحفر أو التدعيم. يتم تحديد قيمة Pp تجريبيًا وفقًا للملاحظات أثناء عملية الحفر ، أو بمساعدة الدراسات الخاصة في البئر. يتم استخدام البيانات التي تم الحصول عليها في حفر آبار أخرى مماثلة.

الجمع بين الرسم البياني للضغط للمضاعفات. اختيار أول خيار تصميم جيد.

الرسم البياني للضغط مجتمعة. اختيار أول خيار تصميم جيد.

من أجل رسم مشروع تقني بشكل صحيح لبناء الآبار ، من الضروري معرفة توزيع ضغوط الخزان (المسام) وضغوط الامتصاص (التكسير الهيدروليكي) على العمق أو ، وهو نفسه ، توزيع Ka و Kp ( في شكل بلا أبعاد). يتم عرض توزيع Ka و Kp على الرسم البياني للضغط المجمع.

توزيع Ka و Kp في العمق z.

· تصميم البئر (الخيار الأول) ثم يتم تحديدها.

من هذا الرسم البياني ، يمكن ملاحظة أن لدينا ثلاث فترات عمق مع ظروف حفر متوافقة ، أي تلك التي يمكن فيها استخدام سائل بنفس الكثافة.

من الصعب بشكل خاص الحفر عندما تكون Ka = Kp. يصبح الحفر معقدًا للغاية عندما يكون Ka = Kp<1. В этих случаях обычно бурят на поглощение или применяют промывку аэрированной жидкостью.

بعد فتح فترة الامتصاص ، يتم تنفيذ أعمال العزل ، بسبب زيادة Kp (بشكل مصطنع) ، مما يجعل من الممكن ، على سبيل المثال ، تثبيت العمود.

مخطط نظام تداول الآبار

مخطط نظام تداول الآبار ومخطط توزيع الضغط فيه.

المخطط: 1. لقمة ، 2. محرك قاع البئر ، 3. طوق المثقاب ، 4. BT ، 5. وصلة أداة ، 6. مربع ، 7. دوار ، 8. كم حفر ، 9. الناهض ، 10. خط أنابيب الضغط (مشعب) ، 11. مضخة ، 12. شفط فوهة ، 13. نظام شلال ، 14. شاشة تهتز.

1. خط توزيع الضغط الهيدروستاتيكي.

2. خط توزيع الضغط الهيدروليكي في علبة التروس.

3. خط توزيع الضغط الهيدروليكي في BT.

يجب أن يكون ضغط سائل التنظيف على التكوين دائمًا داخل المنطقة المظللة بين Ppl و Pp.

من خلال كل اتصال ملولب لـ BC ، يحاول السائل التدفق من الأنبوب إلى الفضاء الحلقي (أثناء الدوران). هذا الاتجاه ناتج عن انخفاض الضغط في الأنابيب وعلبة التروس. يتسبب التسرب في إتلاف الوصلة الملولبة. مع ثبات العوامل الأخرى ، فإن العيب العضوي للحفر باستخدام محرك هيدروليكي في قاع البئر هو انخفاض الضغط المتزايد على كل وصلة ملولبة ، منذ ذلك الحين في محرك قاع البئر

يستخدم نظام الدوران لتزويد مائع الحفر من فوهة البئر إلى خزانات الاستقبال وتنظيفه من القطع والتخلص من الغازات.

يوضح الشكل مخططًا مبسطًا لنظام التدوير TsS100E: 1 - خط الأنابيب المتصدر ؛ 2 - خط أنابيب الحل ؛ 3 - كتلة التنظيف. 4 - كتلة الاستقبال ؛ 5- خزانة التحكم بالمعدات الكهربائية.

التصميم المبسط لنظام التدوير هو نظام الحوض ، الذي يتكون من حوض لحركة الملاط ، وسطح بالقرب من الحوض للمشي وتنظيف الأحواض والسور والقاعدة.

يمكن أن تكون المزاريب خشبية من ألواح 40 مم ومعدنية من صفائح حديدية 3-4 مم. العرض - 700-800 مم ، الارتفاع - 400-500 مم. تستخدم المزاريب المستطيلة ونصف الدائرية. من أجل تقليل معدل تدفق المحلول وتساقط الحمأة منه ، يتم تركيب قواطع وقطرات بارتفاع 15-18 سم في المزاريب ، ويتم تركيب فتحات بها صمامات في أسفل الميزاب في هذه الأماكن ، والتي من خلالها تتم إزالة الصخور المستقرة. يعتمد الطول الإجمالي لنظام الحضيض على معلمات السوائل المستخدمة وظروف الحفر والتكنولوجيا ، وكذلك على الآليات المستخدمة لتنظيف وإزالة الغازات من السوائل. الطول ، كقاعدة عامة ، يمكن أن يكون في حدود 20-50 م.

عند استخدام مجموعات من الآليات لتنظيف المحلول وإفراغه من الغاز (شاشات الاهتزاز ، فواصل الرمل ، أجهزة إزالة الترشيح ، مزيلات الغاز ، أجهزة الطرد المركزي) ، يتم استخدام نظام الحوض الصغير فقط لتزويد المحلول من البئر إلى الآلية وخزانات الاستقبال. في هذه الحالة ، يعتمد طول نظام الميزاب فقط على موقع الآليات والحاويات بالنسبة للبئر.

في معظم الحالات ، يتم تثبيت نظام المزراب على قواعد معدنية في أقسام بطول 8-10 م وارتفاع يصل إلى 1 م. يتم تثبيت هذه الأقسام على رفوف تلسكوبية فولاذية تضبط ارتفاع تركيب الميزاب ، مما يسهل تفكيك نظام الميزاب في الشتاء. لذلك ، عندما تتراكم القصاصات وتتجمد تحت المزاريب ، يمكن إزالة المزاريب مع القواعد من الرفوف. قم بتركيب نظام الميزاب بمنحدر باتجاه حركة المحلول ؛ يتم توصيل نظام الميزاب برأس البئر بواسطة أنبوب أو مزراب ذو مقطع عرضي أصغر وبمنحدر كبير لزيادة سرعة المحلول وتقليل تسرب الحمأة في هذا المكان.

في تقنية حفر الآبار الحديثة ، تُفرض متطلبات خاصة على سوائل الحفر ، وبموجبها يجب أن تضمن معدات تنظيف الطين تنظيفًا عالي الجودة للطين من المرحلة الصلبة ، وخلطه وتبريده ، وكذلك إزالة الغاز الذي دخل إليه من الطين. من التكوينات المشبعة بالغاز أثناء الحفر. فيما يتعلق بهذه المتطلبات ، تم تجهيز منصات الحفر الحديثة بأنظمة دوران مع مجموعة معينة من الآليات الموحدة - خزانات وأجهزة لتنظيف وتحضير سوائل الحفر.

توفر آليات نظام الدوران تنظيفًا ثلاثي المراحل لسائل الحفر. من البئر ، يدخل المحلول إلى الغربال الاهتزازي في المرحلة الأولى من التنظيف الخشن ويتم تجميعه في حوض الخزان ، حيث يتم ترسيب الرمال الخشنة. من الحوض ، يمر المحلول إلى حجرة نظام الدوران ويتم تغذيته بواسطة مضخة طرد مركزي إلى جهاز إزالة الغازات إذا كان من الضروري تفريغ المحلول ، ثم إلى فاصل الرمل ، حيث يمر المرحلة الثانية من التنقية من صخور يصل حجمها إلى 0.074-0.08 ملم. بعد ذلك ، يتم إدخال المحلول في وحدة التفريغ - المرحلة الثالثة من التنقية ، حيث تتم إزالة جزيئات الصخور حتى 0.03 مم. يتم إلقاء الرمل والطمي في خزان ، حيث يتم إدخاله في جهاز طرد مركزي لفصل المحلول عن الصخور بشكل إضافي. يدخل المحلول المنقى من المرحلة الثالثة إلى خزانات الاستقبال - في وحدة الاستقبال لمضخات الطين لتغذيته في البئر.

يكمل المصنع معدات أنظمة الدوران في الكتل التالية:

وحدة تنقية المحلول

كتلة وسيطة (واحد أو اثنان) ؛

كتلة الاستلام.

أساس تجميع الكتل عبارة عن حاويات مستطيلة مثبتة على قواعد مزلقة.

الضغط الهيدروليكي للطين وملاط الأسمنت بعد توقف الدورة الدموية.

عمليات الاستحواذ. أسباب حدوثها.

بواسطةامتصاص ملاط ​​الحفر أو الحشو - نوع من التعقيد ، والذي يتجلى من خلال خروج السائل من البئر إلى التكوين الصخري. على عكس الترشيح ، يتميز الامتصاص بحقيقة أن جميع مراحل السائل تدخل HP. وعند التصفية ، لا يوجد سوى عدد قليل. في الممارسة العملية ، يتم تعريف الخسائر أيضًا على أنها الفقد اليومي لسائل الحفر في التكوين بما يزيد عن الخسارة الطبيعية بسبب الترشيح والقطع. كل منطقة لها معيارها الخاص. عادة ما يُسمح بعدة أمتار مكعبة في اليوم. الامتصاص هو النوع الأكثر شيوعًا من المضاعفات ، خاصة في مناطق منطقة أورال-فولغا في شرق وجنوب شرق سيبيريا. يحدث الامتصاص في الأقسام التي يوجد فيها عادةً ممارسون مكسورون ، وتوجد أكبر تشوهات في الصخور ، ويكون تآكلها ناتجًا عن العمليات التكتونية. على سبيل المثال ، في تتارستان ، يتم إنفاق 14 ٪ من الوقت التقويمي سنويًا على مكافحة عمليات الاستحواذ ، وهو ما يتجاوز الوقت الذي يقضيه على الفراء. حفر. نتيجة للخسائر ساءت ظروف حفر الآبار:

1. يزيد خطر الالتصاق بالأداة ، لأن تنخفض سرعة التدفق التصاعدي لسائل التنظيف فوق منطقة الامتصاص بشكل حاد ، إذا لم تدخل الجزيئات الكبيرة من القطع في التكوين ، فإنها تتراكم في حفرة البئر ، مما يتسبب في انتفاخات و التصاق الأداة. يزداد احتمال التصاق الأداة عن طريق ترسيب الحمأة خاصة بعد توقف المضخات (الدوران).

2. تكثيف الحصى والانهيارات في الصخور غير المستقرة. يمكن أن يحدث GNWP من آفاق تحمل السوائل الموجودة في القسم. السبب هو انخفاض ضغط عمود السائل. في وجود طبقتين أو أكثر مفتوحتين في وقت واحد مع معاملات مختلفة. قد يكون هناك فيضان من Ka و Kp بينهما ، مما يعقد عمل العزل وما يتبعه من تدعيم للبئر.

يتم فقد الكثير من الوقت والموارد المادية (مواد الحشو الخاملة ، مواد الحشو) للعزل ، ووقت التوقف عن العمل والحوادث التي تسبب خسائر.

أسباب عمليات الاستحواذ

يمكن تتبع الدور النوعي للعامل الذي يحدد حجم هروب المحلول إلى منطقة الامتصاص من خلال النظر في تدفق سائل لزج في تكوين مسامي دائري أو فتحة دائرية. يتم الحصول على صيغة حساب معدل تدفق السائل الممتص في تكوين دائري مسامي عن طريق حل نظام المعادلات:

1. معادلة الحركة (صيغة دارسي)

V = K / M * (dP / dr): (1) حيث V ، P ، r ، M هي معدل التدفق ، الضغط الحالي ، نصف قطر التكوين ، اللزوجة ، على التوالي.

2. معادلة الحفظ الشامل (الاستمرارية)

V = Q / F (2) حيث Q ، F = 2πrh ، h هي ، على التوالي ، معدل تدفق امتصاص السائل ، المنطقة المتغيرة على طول نصف القطر ، سمك منطقة الامتصاص.

3. معادلة الدولة

ρ = const (3) حل نظام المعادلات هذا: 2 و 3 في 1 نحصل على:

س = (ك / م) * 2π rH (dP / dr)

س = (2π هونج كونج (صمن-Pرر)) / Mln (rk / rc) (4)معادلة دوبي

يمكن أيضًا الحصول على صيغة Bussenesco مماثلة (4) للشقوق الدائرية (الشقوق) المفتوحة بالتساوي والمتباعدة بالتساوي عن بعضها البعض.

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

δ- فتح (ارتفاع) الفجوة ؛

م هو عدد الشقوق (الشقوق) ؛

M هي اللزوجة الفعالة.

من الواضح أنه من أجل تقليل معدل تدفق السائل الممتص وفقًا للصيغتين (4) و (5) ، من الضروري زيادة المعلمات في القواسم وتقليلها في البسط.

بحسب (4) و (5)

Q = £ (H (أو m) ، Ppl ، rk ، Pc ، rc ، M ، K ، (أو δ)) (6)

يمكن تقسيم المعلمات المضمنة في الوظيفة (6) بشكل مشروط إلى 3 مجموعات وفقًا لأصلها وقت فتح منطقة الامتصاص.

1. المجموعة - المعلمات الجيولوجية.

المجموعة الثانية - المعلمات التكنولوجية ؛

3. مجموعة - مختلطة.

هذا التقسيم مشروط ، لأنه أثناء العملية ، أي التأثير التكنولوجي (سحب السوائل ، الفيضانات ، إلخ) على الخزان يغير أيضًا Ppl ، rk

الخسائر في الصخور مع الكسور المغلقة. ميزة منحنيات المؤشر. التكسير الهيدروليكي والوقاية منه.

ميزة منحنيات المؤشر.

بعد ذلك ، سننظر في السطر 2.

تقريبًا ، يمكن وصف منحنى مؤشر الصخور ذات الكسور المغلقة المفتوحة بشكل مصطنع بالصيغة التالية: Рс = Рb + Рpl + 1 / А * Q + BQ2 (1)

بالنسبة للصخور ذات الكسور المفتوحة بشكل طبيعي ، فإن منحنى المؤشر هو حالة خاصة من الصيغة (1)

Рс-Рpl = ΔР = 1 / А * Q = А * ΔР

وهكذا ، في الصخور ذات الكسور المفتوحة ، سيبدأ الامتصاص عند أي قيم للقمع ، وفي الصخور ذات الكسور المغلقة ، فقط بعد إنشاء ضغط في البئر يساوي ضغط التصدع الهيدروليكي Рс *. التدبير الرئيسي لمكافحة الخسائر في الصخور ذات الكسور المغلقة (الطين والأملاح) هو منع التكسير الهيدروليكي.

تقييم فاعلية العمل للقضاء على الاستيعاب.

تتميز فعالية أعمال العزل بحقن منطقة الامتصاص (A) والتي يمكن تحقيقها في سياق أعمال العزل. في هذه الحالة ، إذا تبين أن الحقن A الذي تم الحصول عليه أقل من بعض القيمة المقبولة تقنيًا للحقن AQ ، والتي تتميز لكل منطقة ، فيمكن اعتبار عمل العزل ناجحًا. وبالتالي ، يمكن كتابة حالة العزل كـ А≤Аq (1) А = Q / Рс- Р * (2) للصخور ذات الكسور المفتوحة بشكل مصطنع Р * = Рb + Рpl + Рр (3) حيث Рb هو ضغط الصخور الجانبي ، Рр - قوة الشد g.p. في حالات معينة ، Рb و Рр = 0 للصخور ذات الكسور المفتوحة الطبيعية А = Q / Pc - Рpl (4) إذا لم يُسمح بأقل امتصاص ، إذن Q = 0 و А → 0 ،

ثم روبية<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.

طرق مكافحة الامتصاص في عملية فتح منطقة الامتصاص.

تعتمد الطرق التقليدية لمنع الخسارة على تقليل انخفاض الضغط على التكوين الماص أو تغيير a / t) للسائل المفلتر. إذا ، بدلاً من تقليل انخفاض الضغط عبر التكوين ، زادت اللزوجة بإضافة مواد مسدودة أو بنتونايت أو مواد أخرى ، فإن معدل الفقد سيتغير عكسيًا مع زيادة اللزوجة ، على النحو التالي من الصيغة (2.86). من الناحية العملية ، إذا تم التحكم في معلمات المحلول ، فلا يمكن تغيير اللزوجة إلا ضمن حدود ضيقة نسبيًا. لا يمكن منع الخسارة عن طريق التحول إلى الغسل بمحلول مع زيادة اللزوجة إلا إذا تم تطوير متطلبات قائمة على أساس علمي لهذه السوائل ، مع مراعاة خصائص تدفقها في الخزان. يرتبط تحسين طرق منع التدوير الضائع على أساس تقليل انخفاض الضغط على التكوينات الماصة ارتباطًا وثيقًا بدراسة عميقة وتطوير طرق حفر الآبار في حالة توازن في نظام تكوين البئر. يخلق سائل الحفر ، الذي يخترق تكوين الامتصاص إلى عمق معين ويتسمك في قنوات الامتصاص ، عقبة إضافية أمام حركة مائع الحفر من حفرة البئر إلى التكوين. يتم استخدام خاصية الحل لخلق مقاومة لحركة السائل داخل التكوين عند تنفيذ تدابير وقائية من أجل منع الخسائر. تعتمد قوة هذه المقاومة على الخصائص الهيكلية والميكانيكية للمحلول ، وحجم وشكل القنوات ، وكذلك على عمق تغلغل المحلول في الخزان.

من أجل صياغة متطلبات الخصائص الانسيابية لسوائل الحفر أثناء مرور التكوينات الماصة ، فإننا نأخذ في الاعتبار المنحنيات (الشكل 2.16) التي تعكس اعتماد إجهاد القص ومعدل الإجهاد de / df لبعض نماذج السوائل غير النيوتونية. يتوافق الخط المستقيم 1 مع نموذج وسط بلاستيك لزج ، والذي يتميز بإجهاد القص المحدود t0. يميز المنحنى 2 سلوك السوائل البلاستيكية الكاذبة ، حيث يتباطأ معدل نمو الإجهاد مع زيادة معدل القص وتتسطح المنحنيات. يعكس الخط المستقيم 3 الخصائص الانسيابية للسائل اللزج (النيوتوني). يميز المنحنى 4 سلوك السوائل اللزجة والممتدة ، حيث يزداد إجهاد القص بشكل حاد مع معدل الإجهاد. تشمل السوائل اللزجة ، على وجه الخصوص ، المحاليل الضعيفة لبعض البوليمرات (أكسيد البولي إيثيلين ، صمغ الغوار ، بولي أكريلاميد ، إلخ) في الماء ، والتي تظهر القدرة على تقليل المقاومة الهيدروديناميكية بشكل حاد (بمقدار 2-3 مرات) أثناء تدفق السوائل مع ارتفاع أرقام رينولدز (تأثير تومز). في نفس الوقت ، ستكون لزوجة هذه السوائل عند التحرك عبر قنوات الامتصاص عالية بسبب معدلات القص العالية في القنوات. يعد الحفر باستخدام سوائل الحفر الهوائية أحد الإجراءات الجذرية في مجموعة الإجراءات والطرق المصممة لمنع الخسائر والقضاء عليها عند حفر الآبار العميقة. تقلل تهوية مائع الحفر الضغط الهيدروستاتيكي ، مما يساهم في إعادته بكميات كافية إلى السطح ، وبالتالي ، التنظيف الطبيعي لحفرة البئر ، وكذلك اختيار عينات تمثيلية من الصخور وسوائل التكوين. تكون المؤشرات الفنية والاقتصادية عند حفر الآبار بغسل قاع البئر بمحلول مهوى أعلى مقارنة بتلك التي تستخدم فيها المياه أو سوائل الحفر الأخرى كمواد حفر. كما تم تحسين جودة الحفر في التكوينات الإنتاجية بشكل كبير ، خاصة في الحقول التي تكون فيها هذه التكوينات ذات ضغوط منخفضة بشكل غير طبيعي.

إجراء فعال لمنع فقدان مائع الحفر هو إدخال مواد مالئة في مائع الحفر المتداول. الغرض من تطبيقها هو إنشاء سدادات قطنية في قنوات الامتصاص. تعمل هذه السدادات القطنية كأساس لترسيب كعكة الترشيح (الصلصال) وعزل الطبقات الماصة. ف. يعتقد روجرز أن عامل الجسور يمكن أن يكون فعليًا أي مادة صغيرة بما يكفي لضخها في سائل الحفر بواسطة مضخات الطين. في الولايات المتحدة الأمريكية ، يتم استخدام أكثر من مائة نوع من الحشوات ومجموعاتها لسد قنوات الامتصاص. كعوامل توصيل ، رقائق الخشب أو اللحاء ، قشور الأسماك ، التبن ، نفايات المطاط ، أوراق جوتا بيرشا ، القطن ، لوز القطن ، ألياف قصب السكر ، قشور الجوز ، البلاستيك الحبيبي ، البيرلايت ، الطين الممتد ، ألياف النسيج ، البيتومين ، الميكا ، الأسبستوس ، قطع الورق ، الطحالب ، قطع القنب ، رقائق السليلوز ، الجلود ، نخالة القمح ، الفاصوليا ، البازلاء ، الأرز ، ريش الدجاج ، كتل الطين ، الإسفنج ، فحم الكوك ، الحجر ، إلخ. يمكن استخدام هذه المواد بشكل منفصل وفي مجموعات مصنوعة بواسطة الصناعة أو مكياج قبل الاستخدام. من الصعب للغاية تحديد مدى ملاءمة كل مادة تجسير في المختبر بسبب الجهل بحجم الثقوب المراد سدها.

في الممارسة الأجنبية ، يتم إيلاء اهتمام خاص لضمان التعبئة "الكثيفة" للحشو. رأي فرناس هو أن العبوة الأكثر كثافة للجسيمات تتوافق مع حالة توزيع حجمها وفقًا لقانون التقدم الهندسي ؛ عند التخلص من الخسارة ، يمكن الحصول على التأثير الأكبر باستخدام السدادة الأكثر ضغطًا ، خاصة في حالة الفقد الفوري لسائل الحفر.

تنقسم الحشوات وفقًا لخصائصها النوعية إلى ليفية وصفائحية وحبيبية. المواد الليفية من أصل نباتي وحيواني ومعدني. وهذا يشمل المواد الاصطناعية. يؤثر نوع وحجم الألياف بشكل كبير على جودة العمل. من المهم استقرار الألياف أثناء تداولها في سائل الحفر. تعطي المواد نتائج جيدة في سد تكوينات الرمل والحصى بحبيبات يصل قطرها إلى 25 مم ، بالإضافة إلى سد الشقوق في الصخور الخشنة (حتى 3 مم) والصخور الدقيقة (حتى 0.5 مم).

المواد الرقائقية مناسبة لسد طبقات الحصى الخشنة والشقوق التي يصل حجمها إلى 2.5 مم. وتشمل هذه: السيلوفان ، والميكا ، والقشور ، وبذور القطن ، إلخ.

المواد الحبيبية: البيرلايت ، والمطاط المسحوق ، وقطع البلاستيك ، وقشور الصواميل ، وما إلى ذلك. معظمها يسد بفعالية طبقات الحصى بحبيبات يصل قطرها إلى 25 مم. يعطي البيرلايت نتائج جيدة في أحواض الحصى بأقطار حبيبات تصل إلى 9-12 مم. قذائف الصواميل 2.5 مم أو أقل تشققات سدادة يصل حجمها إلى 3 مم ، وأكبر (حتى 5 مم) وشقوق سدادة مطاطية يصل حجمها إلى 6 مم ، أي يمكنهم سد الشقوق مرتين أكثر من استخدام المواد الليفية أو الصفائحية.

في حالة عدم وجود بيانات عن حجم الحبوب والشقوق في أفق الامتصاص ، يتم استخدام مخاليط ليفية مع مواد رقائقية أو حبيبية ، السيلوفان مع الميكا ، الألياف مع المواد المتقشرة والحبيبية ، وكذلك عند خلط المواد الحبيبية: البيرلايت مع المطاط أو قذائف الجوز. أفضل خليط للقضاء على الامتصاص عند ضغوط منخفضة هو محلول طيني عالي الغروية مع إضافة مواد ليفية وألواح الميكا. المواد الليفية ، التي تترسب على جدار البئر ، تشكل شبكة. تعزز صفائح الميكا هذه الشبكة وتسد قنوات أكبر في الصخر ، وفوق كل هذا ، يتم تشكيل كعكة طينية رقيقة وكثيفة.

عروض الغاز والمياه والنفط. أسبابهم. علامات تدفق سوائل التكوين. تصنيف والتعرف على أنواع المظاهر.

عند فقده ، يتدفق السائل (الشطف أو الحشو) من البئر إلى التكوين ، وعندما يظهر ، يتدفق بالعكس - من التكوين إلى البئر. أسباب التدفق: 1) التدفق إلى البئر في مكانه مع قصاصات من التكوينات المحتوية على السوائل. في هذه الحالة ، الضغط في البئر ليس بالضرورة أعلى وأقل من الضغط في الخزان ؛ 2) إذا كان الضغط في البئر أقل من ضغط التكوين ، أي أن هناك تراجعًا في التكوين ، فإن الأسباب الرئيسية لحدوث الاكتئاب ، أي انخفاض الضغط على التكوين في البئر ، هي كما يلي: 1 ) عدم إضافة سائل الحفر إلى البئر عند رفع الأداة. مطلوب جهاز للتعبئة التلقائية في البئر ؛ 2) انخفاض في كثافة سائل التنظيف بسبب الرغوة (الغازات) عندما يتلامس السائل مع الهواء على السطح في نظام المزراب ، وكذلك بسبب معالجة المواد الخافضة للتوتر السطحي. التفريغ مطلوب (ميكانيكي ، كيميائي) ؛ 3) حفر بئر في ظروف غير متوافقة. هناك طبقتان في الرسم التخطيطي. تتميز الطبقة الأولى بـ Ka1 و Kp1 ؛ للثاني Ka2 و Kp2. الطبقة الأولى يجب حفرها بالطين ρ0.1 (بين Ka1 و Kp1) ، الطبقة الثانية ρ0.2 (الشكل).

من المستحيل فتح الطبقة الثانية على المحلول بكثافة للطبقة الأولى ، حيث ستفقد في الطبقة الثانية ؛ 4) التقلبات الحادة في الضغط الهيدروديناميكي أثناء إغلاق المضخة ، SPO ، وأعمال أخرى ، تتفاقم بسبب زيادة إجهاد القص الثابت ووجود صناديق حشو على العمود ؛

5) تم التقليل من كثافة p.l المقبولة في المشروع الفني بسبب ضعف المعرفة بالتوزيع الفعلي لضغط الخزان (Ka) ، أي جيولوجيا المنطقة. ترتبط هذه الأسباب أكثر باستكشاف الآبار ؛ 6) تدني مستوى الصقل التشغيلي لضغوط المكمن بالتنبؤ بها أثناء تعميق البئر. عدم استخدام طرق توقع الأس د ، σ (سيجما) - المكوّن ، وما إلى ذلك ؛ 7) فقدان عامل الترجيح من مائع الحفر وانخفاض الضغط الهيدروليكي. علامات تدفق سائل التكوين هي: 1) زيادة في مستوى السائل المتداول في خزان سحب المضخة. هل تحتاج إلى مقياس مستوى؟ 2) يتم إطلاق الغاز من المحلول تاركًا البئر عند فوهة البئر ، المحلول يغلي ؛ 3) بعد إيقاف الدورة الدموية ، يستمر المحلول في التدفق خارج البئر (يفيض البئر) ؛ 4) يرتفع الضغط بشكل حاد مع فتح غير متوقع للخزان مع AHFP. عندما يتدفق الزيت من الخزانات ، يبقى فيلمه على جدران المزاريب أو يتدفق فوق المحلول في المزاريب. عندما تدخل مياه التكوين ، تتغير خصائص الآبار. تنخفض كثافته عادة ، قد تنخفض اللزوجة ، أو قد تزداد (بعد دخول الماء المالح). عادة ما يزداد فقدان الماء ، يتغير الرقم الهيدروجيني ، وعادة ما تنخفض المقاومة الكهربائية.

تصنيف تدفق السوائل. يتم إنتاجه وفقًا لمدى تعقيد الإجراءات اللازمة لتصفيةهم. وهي مقسمة إلى ثلاث مجموعات: 1) المظهر - التدفق غير الخطير لسوائل الخزان التي لا تنتهك عملية الحفر وتقنية العمل المقبولة ؛ 2) إطلاق - تدفق السوائل الذي لا يمكن القضاء عليه إلا من خلال تغيير هادف خاص في تكنولوجيا الحفر بالأدوات والمعدات المتاحة في موقع الحفر ؛ 3) النافورة - دخول السوائل ، والتي تتطلب إزالتها استخدام أدوات ومعدات إضافية (باستثناء تلك المتوفرة في الحفارة) والتي ترتبط بحدوث ضغوط في نظام تكوين البئر والتي تهدد سلامة البئر . ومعدات وتشكيلات فوهة البئر في الجزء الفضفاض من البئر.

تركيب جسور اسمنتية. ميزات اختيار صياغة وتحضير ملاط ​​الأسمنت لتركيب الجسور.

يعتبر تركيب جسور أسمنتية لأغراض مختلفة من أصناف تقنية عمليات التدعيم الجادة. يعد تحسين جودة الجسور الأسمنتية وكفاءة عملها جزءًا لا يتجزأ من تحسين عمليات حفر وإنجاز وتشغيل الآبار. تحدد جودة الجسور ومتانتها أيضًا موثوقية حماية البيئة. في الوقت نفسه ، تشير البيانات الميدانية إلى أنه غالبًا ما يتم ملاحظة حالات تركيب الجسور منخفضة القوة والمتسربة ، والإعداد المبكر لملاط الأسمنت ، والتشبث بالأنابيب الخيطية ، وما إلى ذلك. هذه المضاعفات لا تنتج فقط وليس بسبب خصائص مواد الحشو المستخدمة ، ولكن بسبب خصائص الأعمال نفسها أثناء تركيب الجسور.

في الآبار العميقة ذات درجات الحرارة العالية ، أثناء هذه الأعمال ، غالبًا ما تحدث الحوادث المرتبطة بتثخين مكثف وتكوين خليط من الطين وقذائف الهاون الأسمنتية. في بعض الحالات ، تتسرب الجسور أو لا تكون قوية بما يكفي. يعتمد التثبيت الناجح للجسور على العديد من العوامل الطبيعية والتقنية التي تحدد خصائص تكوين الحجر الأسمنتي ، فضلاً عن ملامسته و "التصاقه" بالصخور والأنابيب المعدنية. لذلك ، فإن تقييم قدرة تحمل الجسر كهيكل هندسي ودراسة الظروف الموجودة في البئر إلزامي عند تنفيذ هذه الأعمال.

الغرض من تركيب الجسور هو الحصول على زجاج ثابت غير منفذ للماء والغاز من الحجر الأسمنتي بقوة معينة للانتقال إلى الأفق العلوي ، وحفر حفرة بئر جديدة ، وتقوية الجزء غير المستقر والكهفي من حفرة البئر ، والاختبار الأفق بمساعدة جهاز اختبار التكوين وإصلاح وصيانة أو تصفية الآبار.

وفقًا لطبيعة أحمال التمثيل ، يمكن التمييز بين فئتين من الجسور:

1) تحت ضغط سائل أو غاز و 2) تحت الحمل من وزن الأداة أثناء حفر حفرة البئر الثانية ، واستخدام جهاز اختبار التكوين ، أو في حالات أخرى (يجب على جسور هذه الفئة ، بالإضافة إلى كونها محكمة للغاز ، ولديها قوة ميكانيكية عالية جدًا).

يُظهر تحليل البيانات الميدانية أنه يمكن إنشاء ضغوط تصل إلى 85 ميجا باسكال ، وأحمال محورية تصل إلى 2100 كيلو نيوتن على الجسور ، وتحدث ضغوط القص حتى 30 ميجا باسكال لكل متر واحد من طول الجسر. تحدث مثل هذه الأحمال الكبيرة أثناء اختبار الآبار بمساعدة مختبري الخزانات وأثناء أنواع العمل الأخرى.

تعتمد قدرة تحمل الجسور الأسمنتية إلى حد كبير على ارتفاعها ووجودها (أو غيابها) وحالة عجينة الطين أو بقايا الطين على السلسلة. عند إزالة الجزء السائب من كعكة الصلصال ، يكون إجهاد القص 0.15-0.2 ميجا باسكال. في هذه الحالة ، حتى في حالة حدوث أحمال قصوى ، يكون ارتفاع الجسر من 18-25 مترًا كافيًا. يؤدي وجود طبقة من طين الحفر (الطين) بسمك 1-2 مم على جدران العمود إلى انخفاض إجهاد القص و زيادة الارتفاع المطلوب إلى 180-250 مترًا. في هذا الصدد ، يجب حساب ارتفاع الجسر وفقًا للصيغة Nm ≥ Ho - Qm / pDc [m] (1) حيث H0 هو عمق التثبيت للجزء السفلي من الجسر QM هو الحمل المحوري على الجسر بسبب انخفاض الضغط وتفريغ سلسلة الأنابيب أو جهاز اختبار التكوين ؛ تيار مستمر - قطر البئر [m] - قدرة تحمل محددة للجسر ، يتم تحديد قيمها من خلال الخصائص اللاصقة لمواد الردم وطريقة تركيب الجسر. يعتمد ضيق الجسر أيضًا على ارتفاعه وحالة سطح التلامس ، لأن الضغط الذي يحدث عنده اختراق الماء يتناسب طرديًا مع الطول ويتناسب عكسياً مع سمك القشرة. إذا كان هناك عجينة طينية بين سلسلة الغلاف وحجر الأسمنت بضغط القص 6.8-4.6 ميجا باسكال ، بسمك 3-12 ملم ، يكون تدرج ضغط اختراق الماء 1.8 و 0.6 ميجا باسكال لكل 1 متر ، على التوالي. في حالة عدم وجود قشرة ، يحدث اختراق الماء عند تدرج ضغط يزيد عن 7.0 ميجا باسكال لكل 1 متر.

وبالتالي ، فإن إحكام الجسر يعتمد أيضًا إلى حد كبير على ظروف وطريقة تركيبه. في هذا الصدد ، يجب أيضًا تحديد ارتفاع الجسر الأسمنتي من التعبير

Nm ≥ No - Pm / [∆r] (2) حيث Pm هي القيمة القصوى لفرق الضغط الذي يعمل على الجسر أثناء تشغيله ؛ [∆p] - تدرج ضغط اختراق السوائل المسموح به على طول منطقة التلامس للجسر مع جدار البئر ؛ يتم تحديد هذه القيمة أيضًا بشكل أساسي اعتمادًا على طريقة تثبيت الجسر ، على مواد الردم المطبقة. من قيم ارتفاع الجسور الأسمنتية ، التي تحددها الصيغتان (1) و (2) ، اختر المزيد.

يشتمل تركيب الجسر على الكثير من القواسم المشتركة مع عملية تدعيم العمود وله الميزات التالية:

1) يتم استخدام كمية صغيرة من مواد الردم ؛

2) الجزء السفلي من أنابيب التعبئة غير مجهز بأي شيء ، لم يتم تثبيت حلقة الإيقاف ؛

3) لا يتم استخدام سدادات فصل المطاط ؛

4) في كثير من الحالات ، يتم غسل الآبار من أجل "قطع" سقف الجسر ؛

5) الجسر غير مقيد بأي شيء من الأسفل ويمكن أن ينتشر تحت تأثير الإختلاف في كثافة الأسمنت وسوائل الحفر.

تركيب الجسر هو عملية بسيطة من حيث المفهوم والطريقة ، والتي تكون معقدة بشكل كبير في الآبار العميقة بسبب عوامل مثل درجة الحرارة والضغط والغاز والمياه وعروض النفط ، إلخ. طول وقطر وتكوين أنابيب الصب ، الخصائص الانسيابية للأسمنت وسوائل الحفر ليس لها أهمية كبيرة ، نظافة تجويف الآبار وأنماط التدفق السفلي والتدفق العلوي. تركيب الجسر في الجزء المفتوح من جوف البئر يتأثر بشكل كبير بالكهف في حفرة البئر.

يجب أن تكون جسور الأسمنت قوية بدرجة كافية. توضح ممارسة العمل أنه أثناء اختبار القوة ، إذا لم ينهار الجسر عند تطبيق حمل محوري معين من 3.0 إلى 6.0 ميجا باسكال عليه والشطف المتزامن ، فإن خصائص قوته تفي بشروط كل من حفر بئر جديد والتحميل من وزن سلسلة الأنابيب أو اختبار التشكيل.

عند تركيب الجسور لحفر عمود جديد ، فإنها تخضع لمتطلبات ارتفاع إضافية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن قوة الجزء العلوي (H1) من الجسر يجب أن توفر إمكانية حفر حفرة بئر جديدة بكثافة انحناء مقبولة ، والجزء السفلي (H0) - عزل موثوق لحفرة البئر القديمة. نانومتر \ u003d H1 + لا \ u003d (2Dc * Rc) 0.5 + لا (3)

حيث Rc هو نصف قطر انحناء الجذع.

يُظهر تحليل البيانات المتاحة أن الحصول على جسور موثوقة في الآبار العميقة يعتمد على مجموعة من العوامل المؤثرة في وقت واحد ، والتي يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات.

المجموعة الأولى هي العوامل الطبيعية: درجة الحرارة والضغط والظروف الجيولوجية (الكهف ، التصدع ، تأثير المياه العدوانية ، اقتحام المياه والغازات والضياع).

المجموعة الثانية - العوامل التكنولوجية: معدل تدفق الأسمنت وسوائل الحفر في الأنابيب والحيز الحلقي ، الخصائص الانسيابية للحلول ، التركيب الكيميائي والمعدني للمادة الرابطة ، الخواص الفيزيائية والميكانيكية لمونة الأسمنت والحجر ، تأثير الانكماش لأسمنت آبار النفط ، وانضغاط سائل الحفر ، وعدم تجانس الكثافات ، وتخثر مائع الحفر عند خلطه مع الأسمنت (تكوين معاجين عالية اللزوجة) ، وحجم الفجوة الحلقية وانحراف مركزية موقع الأنابيب في البئر ، ووقت ملامسة السائل العازل وطين الأسمنت مع عجينة الطين.

المجموعة الثالثة - العوامل الذاتية: استخدام مواد الحشو غير مقبول للظروف المعينة ؛ الاختيار غير الصحيح لتركيبة المحلول في المختبر ؛ التحضير غير الكافي لجوف البئر واستخدام سائل الحفر مع قيم عالية من اللزوجة و SSS وفقدان السوائل ؛ أخطاء في تحديد كمية سائل الإزاحة ، وموقع أداة الصب ، وجرعة الكواشف لخلط ملاط ​​الأسمنت في البئر ؛ استخدام عدد غير كافٍ من وحدات الإسمنت ؛ استخدام كمية غير كافية من الأسمنت ؛ انخفاض درجة تنظيم عملية تركيب الجسر.

تساهم الزيادة في درجة الحرارة والضغط في التسريع المكثف لجميع التفاعلات الكيميائية ، مما يتسبب في زيادة سماكة سريعة (فقدان القدرة على الضخ) وتثبيت ملاط ​​الأسمنت ، والذي يصعب أحيانًا دفعه بعد توقف الدورة الدموية على المدى القصير.

حتى الآن ، تتمثل الطريقة الرئيسية لتركيب جسور الأسمنت في ضخ ملاط ​​الأسمنت في البئر إلى فترة عمق التصميم على طول سلسلة أنبوب يتم خفضها إلى مستوى العلامة السفلية للجسر ، متبوعًا برفع هذا الخيط فوق منطقة التدعيم. كقاعدة عامة ، يتم العمل دون تقسيم المقابس ووسائل التحكم في حركتها. يتم التحكم في العملية من خلال حجم سائل الإزاحة ، محسوبًا من حالة المستويات المتساوية من ملاط ​​الأسمنت في سلسلة الأنبوب والفضاء الحلقي ، ويتم أخذ حجم ملاط ​​الأسمنت مساويًا لحجم البئر في الفاصل الزمني لـ تركيب الجسر. كفاءة الطريقة منخفضة.

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن مواد الإسمنت المستخدمة في تدعيم سلاسل الغلاف مناسبة لتركيب جسور قوية وضيقة. التثبيت الرديء للجسور أو عدم وجودها على الإطلاق ، والإعداد السابق لأوانه لمحلول الموثق وعوامل أخرى يرجع إلى حد ما إلى الاختيار غير الصحيح لتركيبة محلول الموثق وفقًا لوقت التثخين (الإعداد) أو الانحرافات عن الوصفة المحددة في المختبر ، عند تحضير محلول الموثق.

لقد ثبت أنه من أجل تقليل احتمالية حدوث مضاعفات ، ووقت الإعداد ، وفي درجات الحرارة والضغوط العالية ، يجب أن يتجاوز وقت التثخين مدة تركيب الجسر بنسبة 25٪ على الأقل. في عدد من الحالات ، عند اختيار تركيبات حلول الموثق ، فإنها لا تأخذ في الاعتبار خصوصيات العمل على تركيب الجسور ، والتي تتمثل في إيقاف الدوران لرفع سلسلة أنبوب الصب وختم فوهة البئر.

في ظل ظروف درجات الحرارة والضغط المرتفعين ، يمكن أن تزداد مقاومة القص لملاط الأسمنت ، حتى بعد التوقفات القصيرة (10-20 دقيقة) للدوران ، بشكل كبير. لذلك ، لا يمكن استعادة الدورة الدموية وفي معظم الحالات تكون سلسلة أنبوب السكب عالقة. نتيجة لذلك ، عند اختيار صيغة الملاط الأسمنتي ، من الضروري دراسة ديناميكيات سماكتها على مقياس التناسق (CC) باستخدام برنامج يحاكي عملية تثبيت الجسر. يتوافق وقت سماكة ملاط ​​الأسمنت Tzag مع الحالة

Tzag> T1 + T2 + T3 + 1.5 (T4 + T5 + T6) + 1.2T7 حيث T1 ، T2 ، T3 هي الوقت المستغرق ، على التوالي ، لإعداد وضخ ودفع ملاط ​​الأسمنت في البئر ؛ T4 ، T5 ، T6 - الوقت المستغرق في رفع سلسلة أنبوب السكب إلى نقطة قطع الجسر ، وختم فوهة البئر وأداء الأعمال التحضيرية لقطع الجسر ؛ TM هو الوقت الذي يقضيه في قطع الجسر.

وفقًا لبرنامج مماثل ، من الضروري دراسة مخاليط ملاط ​​الأسمنت مع ملاط ​​الحفر بنسبة 3: 1 و 1: 1 و 1: 3 عند تركيب جسور أسمنتية في آبار ذات ضغط ودرجة حرارة عالية. يعتمد نجاح تركيب جسر الأسمنت إلى حد كبير على الالتزام الدقيق بالوصفة المختارة في المختبر عند تحضير ملاط ​​الأسمنت. هنا ، الشروط الرئيسية هي الحفاظ على المحتوى المختار من الكواشف الكيميائية ونسبة خلط السائل والماء إلى الأسمنت. للحصول على الملاط الأكثر تجانسًا ، يجب تحضيره باستخدام خزان متوسط.

المضاعفات والحوادث عند حفر آبار النفط والغاز في ظروف التربة الصقيعية وإجراءات الوقاية منها .

عند الحفر في فترات توزيع التربة الصقيعية ، نتيجة للتأثير الفيزيائي والكيميائي المشترك والتآكل على جدران البئر ، يتم تدمير الرواسب الرملية الحجرية المتجمدة بالجليد وغسلها بسهولة بواسطة تدفق سائل الحفر. وهذا يؤدي إلى تكوين الكهوف الشديد والانهيارات والصخور ذات الصلة.

يتم تدمير الصخور ذات المحتوى الجليدي المنخفض والصخور الضعيفة بشكل مكثف. السعة الحرارية لهذه الصخور منخفضة ، وبالتالي يحدث تدميرها أسرع بكثير من الصخور ذات المحتوى الجليدي العالي.

من بين الصخور المجمدة ، توجد طبقات من الصخور المذابة ، وكثير منها عرضة لفقدان سائل الحفر عند ضغوط تتجاوز قليلاً الضغط الهيدروستاتيكي لعمود الماء في البئر. الخسائر في هذه الطبقات شديدة للغاية وتتطلب تدابير خاصة لمنعها أو القضاء عليها.

في أقسام التربة الصقيعية ، عادةً ما تكون الصخور غير المستقرة هي من العصر الرباعي في حدود 0-200 متر.بواسطة تقنية الحفر التقليدية ، يمكن أن يتجاوز الحجم الفعلي للجذع فيها الحجم الاسمي بمقدار 3-4 مرات. نتيجة لتكوين كهف قوي. المصحوب بظهور الحواف وانزلاق القطع وانهيار الصخور ، لم يتم إنزال الموصلات في العديد من الآبار إلى عمق التصميم.

نتيجة لتدمير التربة الصقيعية ، في بعض الحالات ، لوحظ هبوط الموصل والاتجاه ، وفي بعض الأحيان تشكلت حفر كاملة حول فوهة البئر ، مما لم يسمح بالحفر.

في الفاصل الزمني لتوزيع التربة الصقيعية ، من الصعب توفير الأسمنت وتثبيت حفرة البئر بسبب إنشاء مناطق راكدة من سائل الحفر في الكهوف الكبيرة ، حيث لا يمكن إزاحتها بواسطة ملاط ​​الأسمنت. غالبًا ما يكون الإسمنت من جانب واحد ، والحلقة الأسمنتية ليست مستمرة. وهذا يخلق ظروفًا مواتية لتدفق الطبقات البينية وتشكيل غريفينز ، لانهيار الأعمدة أثناء التجميد العكسي للصخور في حالة "الطبقات البينية" طويلة المدى للبئر.

عمليات تدمير التربة الصقيعية معقدة للغاية وقليلة الدراسة. 1 يتفاعل سائل الحفر الذي يدور في البئر ديناميكيًا حراريًا وهيدروديناميكيًا مع كل من الصخور والجليد ، ويمكن تعزيز هذا التفاعل بشكل كبير من خلال العمليات الفيزيائية والكيميائية (على سبيل المثال ، الذوبان) ، والتي لا تتوقف حتى عند درجات الحرارة السالبة.

في الوقت الحاضر ، يمكن اعتبار وجود العمليات التناضحية في صخور النظام (الجليد) - القشرة على جدار البئر - سائل التنظيف في جوف البئر مثبتًا. هذه العمليات عفوية وموجهة في الاتجاه المعاكس للتدرج المحتمل (درجة الحرارة ، الضغط ، التركيز) ، أي تميل إلى معادلة التركيزات ودرجات الحرارة والضغوط. يمكن أداء دور القسم شبه المنفّذ بواسطة عجينة المرشح وطبقة عرق قاع البئر من الصخر نفسه. وفي تكوين الصخور المتجمدة ، بالإضافة إلى الجليد كمادة تدعيمها ، قد يكون هناك ماء مسامي غير متجمد بدرجات متفاوتة من التمعدن. تعتمد كمية المياه غير المتجمدة في MMG1 على درجة الحرارة وتكوين المادة والملوحة ويمكن تقديرها بالصيغة التجريبية

ث = aT ~ ب .

1 باسكال = 0.2618 + 0.55191nS ؛

1 بكسل (- ب)= 0.3711 + 0.264 ثانية:

S هي مساحة السطح المحددة للصخرة. m a / p G - درجة حرارة الصخر ، "C.

نظرًا لوجود طين حفر في حفرة بئر مفتوحة ، وفي التربة الصقيعية - سائل مسامي بدرجة معينة من التمعدن ، تبدأ عملية التوازن التلقائي لتركيزات اليود بفعل الضغط الاسموزي. نتيجة لذلك ، قد يحدث تدمير الصخور المجمدة. إذا كان سائل الحفر يحتوي على تركيز متزايد لبعض الملح المذاب مقارنة بالماء المسامي ، فإن تحولات الطور ستبدأ عند السطح البيني للسائل الجليدي المرتبط بانخفاض درجة حرارة انصهار الجليد ، أي ستبدأ عملية التدمير. ونظرًا لأن ثبات جدار البئر يعتمد بشكل أساسي على الجليد ، كمادة تدعيم ، فإنه في ظل هذه الظروف سيضيع ثبات التربة الصقيعية ، فإن ترقيع جدار البئر سوف يفقد ، مما قد يتسبب في حدوث فتحات وانهيارات وتشكيل الكهوف والحمأة المقابس ، والإنزال والنفث أثناء عمليات التعثر ، وإغلاق سلاسل الغلاف التي يتم إنزالها في البئر ، وفقد عمليات تنظيف الحفر وحشو الملاط.

إذا كانت درجة تمعدن سائل الحفر والمياه المسامية في التربة الصقيعية هي نفسها ، فسيكون نظام صخور الآبار في حالة توازن متساوي التوتر ، ومن غير المحتمل تدمير التربة الصقيعية تحت التأثير الفيزيائي والكيميائي.

مع زيادة درجة تمعدن عامل التنظيف ، تنشأ الظروف التي تنتقل بموجبها المياه المسامية ذات التمعدن المنخفض من الصخور إلى البئر. بسبب فقدان الماء الثابت ، ستنخفض القوة الميكانيكية للجليد ، وقد ينهار الجليد ، مما يؤدي إلى تكوين تجويف في حفرة البئر التي يتم حفرها. يتم تكثيف هذه العملية من خلال العمل التآكل لعامل التنظيف المتداول.

لوحظ تدمير الجليد بواسطة سائل الغسيل المالح في أعمال العديد من الباحثين. أظهرت التجارب التي أجريت في معهد لينينغراد للتعدين أنه مع زيادة تركيز الملح في السائل المحيط بالجليد ، فإن تدمير الجليد يتكثف. وبالتالي. عندما يكون المحتوى في الماء الدائر 23 و 100 كجم / م - NaCl ، كانت شدة تدمير الجليد عند درجة حرارة ناقص 1 درجة مئوية 0.0163 و 0.0882 كجم / ساعة ، على التوالي.

تتأثر عملية تدمير الجليد أيضًا بمدة التعرض لسائل غسيل الملح .1.0 ساعة 0.96 جم: بعد 1.5 ساعة 1.96 جم.

عندما تذوب منطقة التربة الصقيعية القريبة من حفرة البئر ، يتم تحرير جزء من مساحة الجحر الخاصة بها ، حيث يمكن أيضًا ترشيح سائل التنظيف أو وسط التشتت الخاص به. قد تكون هذه العملية عاملًا فيزيائيًا كيميائيًا آخر يساهم في تدمير MMP. يمكن أن يكون مصحوبًا بتدفق تناضحي للسائل من الآبار إلى الصخر إذا كان تركيز بعض الملح القابل للذوبان في سائل MMP أكبر منه في السائل. ملء حفرة البئر.

لذلك ، من أجل تقليل التأثير السلبي للعمليات الفيزيائية والكيميائية على حالة حفرة البئر المحفورة في التربة الصقيعية ، من الضروري ، أولاً وقبل كل شيء ، ضمان تركيز التوازن على جدار البئر لمكونات طين الحفر والخلالي السوائل في التربة الصقيعية.

لسوء الحظ ، لا يكون هذا المطلب ممكنًا دائمًا من الناحية العملية. لذلك ، يتم اللجوء في كثير من الأحيان إلى حماية الجليد الدائم المتجمد من التأثير الفيزيائي الكيميائي لسائل الحفر بأغشية من السوائل اللزجة التي لا تغطي فقط الأسطح الجليدية المكشوفة بواسطة البئر ، ولكن أيضًا الفضاء الخلالي المتاخم جزئيًا للبئر. وبالتالي كسر الاتصال المباشر للسائل المعدني بالثلج.

كما يشير AV Maramzin و AA Ryazanov ، في الانتقال من غسل الآبار بالمياه المالحة إلى التنظيف بمحلول طيني أكثر لزوجة ، انخفضت شدة تدمير الجليد بمقدار 3.5-4 مرات عند نفس تركيز كلوريد الصوديوم فيها. انخفض بشكل أكبر عندما تمت معالجة مائع الحفر بغرويات واقية (CMC ، CSB |. تم أيضًا تأكيد الدور الإيجابي للإضافات إلى مائع الحفر لمسحوق طين البنتونيت الغرواني والهايبان.

وبالتالي ، لمنع تشكل الكهوف ، وتدمير منطقة فوهة البئر ، والشقوق والانهيار عند حفر الآبار في التربة الصقيعية. يجب أن يفي سائل الحفر بالمتطلبات الأساسية التالية:

لديها معدل ترشيح منخفض:

لديهم القدرة على تكوين طبقة كثيفة غير منفذة على سطح الجليد في التربة الصقيعية:

لديهم قدرة تآكل منخفضة ؛ لديها سعة حرارية منخفضة ؛

تشكل مادة ترشيح لا تشكل محاليل حقيقية مع السائل ؛

تكون كارهة لسطح الجليد.

تم تبرير قرار بناء جهاز سحب المياه الخاص بنا على الموقع بعدة أسباب ، منها:

• نقص إمدادات المياه المركزية ؛
• الرغبة في الحصول على مصدر للمياه بجودة أعلى دون معالجة بمركبات الكلور ؛
• حاجة كبيرة للمياه لسقي الحديقة - بالأسعار الحالية للمياه الواهبة للحياة من شبكة إمدادات المياه ، تصبح الزراعة المنزلية متعة باهظة الثمن ، وأحيانًا غير مربحة.

بغض النظر عما إذا كان سيتم تنفيذ العمل من قبل جهة خارجية أو بشكل مستقل ، يجب أن تكون تقنية حفر آبار المياه مألوفة قدر الإمكان. سيساعد هذا على تجنب الخداع من قبل فناني الأداء والتكاليف غير الضرورية لتنفيذ الخطة.

يعتمد اختيار الطريقة على عدة عوامل:

1. توافر المياه بالمنطقة. في التقريب الأول ، يمكن تحديد ذلك من خلال مراقبة البيئة ؛ هناك عدد من العلامات التي تشير إلى وجودها أو غيابها. يمكنك أيضًا إجراء عدة تجارب مع مواضيع مختلفة للحصول على إجابة لهذا السؤال.
2. خاصية تكوين التربة المميزة لمنطقة معينة ، والتي يعتمد عليها اختيار طريقة الحفر. يمكن الحصول على هذه البيانات من المنظمة الهيدروجيولوجية المحلية ، حيث تحتاج أيضًا إلى توضيح تقديراتك الخاصة بالتنبؤات لوجود المياه في الموقع.
3. عمق حدوث طبقات المياه العالية (الرملية) وتقييم عمق تواجد طبقات المياه الجوفية الارتوازية (الحجر الجيري).

مع توفر مثل هذه البيانات ، يمكن استنتاج أنه من الأفضل استخدام تقنية حفر واحدة أو أخرى.

أنواع مختلفة من طرق عبور الآبار

الحفر الدوراني

تين. 3. أداة حفر الآبار الدوارة

تستخدم عادة في التنقيب عن النفط. في الآونة الأخيرة ، مع زيادة الطلب على الآبار ، يتم استخدامه أيضًا في بناء مآخذ المياه.

ميزة هذه الطريقة هي استهلاكها العالي للطاقة وإمكانية تطبيقها على التربة الثقيلة أو الثقيلة بشكل خاص مع تضمين التكوينات الصخرية ، وكذلك على الحجر الجيري الصلب.

أثناء الدوران ، يقوم الدوار بتدمير الصخور ، والتي يتم إحضارها إلى السطح بواسطة محلول الغسل. كما تحتوي على الاسمنت. نتيجة لذلك ، سيتضرر جزء من الموقع بشكل ميؤوس منه. بالإضافة إلى ذلك ، في نهاية العمل ، يحتاج هذا البئر إلى تدفق طويل بالماء النظيف لإزالة الأسمنت من مسام الصخر ، وهو جزء من المحلول.

بالنسبة لمنطقة الضواحي الصغيرة ، تبدو هذه التكنولوجيا غير مرغوب فيها.

حفر هيدروليكي

هذه هي أسهل تقنية لحفر آبار المياه. أثناء العمل ، يتم غسل التربة داخل أنبوب التغليف ، والذي يتم إنزاله تحت وزنه. فقط في بداية العملية ، عندما لا يزال الغلاف خفيفًا ، يجب عليك اللجوء إلى قلبه بمفتاح خاص.

الشكل 4. الحفر مع تعرية التربة بالماء تحت الضغط

لتنفيذ هذه الطريقة ، سوف تحتاج إلى:

• مضختان ، إحداهما قادرة على توفير السائل تحت ضغط لا يقل عن 6 ضغط جوي ، والثانية - لضخ المياه العادمة إلى الخزان ، بالسعة المقابلة ؛
• خزان؛ تعتمد السعة على الحجم المخطط له وعمق البئر وتحسب من النسبة:

الخامس = صObs 2 (سم) × 3.14x ح(سم)، أين

V هو حجم الخزان ،

R هو نصف القطر الداخلي للغلاف ،

3.14 - عدد PI.

لذلك ، بالنسبة للبئر بقطر 273 مم (أقصى قطر ممكن لحفرة البئر باستخدام طريقة الاختراق هذه) ، سيكون القطر الداخلي للغلاف 260 مم (نصف قطر 13 سم) ، والعمق المقدر للبئر هو 15 متر (15000 سم) ، سيكون حجم الخزان المطلوب:

13 2 × 3.14 × 1500 = 756000 (سم 3) = 756 (لتر).

بالنظر إلى استحالة العمل في حالة عدم وجود الماء في الخزان ، فإننا نقبل سعة الخزان المطلوبة البالغة 2 متر مكعب. لن تصبح هذه التكلفة عبئًا ، نظرًا لأن الاستخدام الصحيح للموقع يتضمن استخدام خزان تدفئة وسيط في نظام ري الحدائق.

• Hydromonitor - خرطوم به أنبوب معدني في النهاية. يجب أن يكون مخرجها حوالي 20 مم.

يتم تنفيذ العملية على النحو التالي:

1. الحفر - يتم تنفيذه باستخدام مثقاب حديقة يبلغ قطره 30-40 مم أكبر من قطر أنبوب التغليف. يبلغ عمق الحفرة الأولية حوالي 1.5 متر.
2. تركيب القسم الأول من الغلاف في الحفرة المحفورة.
3. يتم إدخال الشاشة الهيدروليكية في أنبوب الغلاف ، ويتم توفير الماء تحت الضغط. في هذه الحالة ، يجب تدوير أنبوب التغليف حول محوره ، مما يساهم في هبوطه حيث يتم غسل التربة.
4. مع تعمق الثقب ، يتم تعليق الشطف بشكل دوري من أجل تثبيت قسم الغلاف التالي.
5. يُضخ الماء للخارج أثناء تراكمه ، مما يؤدي إلى تحويل السائل إلى الخزان.

عيب هذه الطريقة هو قابليتها للتطبيق فقط على التربة الرملية والرملية ، وهناك أيضًا قيود على عمق البئر. كقاعدة عامة ، لا يزيد عمقها عن 12-15 مترًا ، وفي حالات نادرة تصل إلى 20 مترًا.

طريقة التأثير

تعد تقنية حفر آبار المياه بطريقة التأثير من أقدم الطرق المستخدمة في الصين القديمة. وتتكون مما يلي:

1. حفرة ممزقة بعمق 1.5 متر وأبعاد 1.5 - 1.5 متر.
2. يتم إجراء الحفر لتركيب القسم الأول من أنبوب التغليف بعمق يصل إلى مترين.
3. تم تركيب جهاز حفر - حامل ثلاثي القوائم بارتفاع لا يقل عن 3 أمتار. يعتمد ارتفاع المنصة على طول أقسام الغلاف ، ويبلغ الحد الأقصى لحجمها 6 أمتار.

أرز. 5. جهاز حفر طرقي محلي الصنع

يتم إدخال جزء الصدمة ، المعلق على كابل من الرافعة ، في الفتحة الموجودة في أنبوب الغلاف ويتم تحريره في السقوط الحر. عندما يصطدم بالأرض ، فإنه يدمره بنشاط ويدخل ، في شكل محطم ، داخل جزء الصدمة (المصنوع من أنبوب). في نهاية الطبال ، يتم قطع الأسنان وتقسيمها مثل المنشار.

يتم تثبيت صمام داخل الطبال ، مما يسمح بمرور التربة الرخوة إلى الداخل ، ولكن يمنعها من الانسكاب أثناء الارتفاع التالي. عند اجتياز طبقات الطين الرطبة ، يتم استخدام الحاجز بدون أجهزة إضافية (زجاجية) ، والطين الرطب يحتفظ به جيدًا بسبب الالتصاق بالجدران. بعد اجتياز مسافة حوالي متر ، يجب إخراج الطبال من البرميل وتنظيف تجويفه.

في ترسانة الحفارين المحترفين ، يصل عدد تعديلات المصادم إلى 10 أنواع أو أكثر. تستخدم تصميمات مختلفة لتمرير التربة ذات الخصائص المختلفة. وبالتالي ، تتيح لك مجموعة واسعة من الأدوات تمرير أي تربة تقريبًا ، باستثناء الصخور. لا تزال جودة الآبار هي الأعلى. لذلك ، لا تزال تقنية التثقيب غير منتجة ، الأكثر شيوعًا.

اوجير الحفر

أصبحت تقنية حفر بئر تحت الماء أكثر شيوعًا بسبب إنتاجيتها العالية وسهولة تنفيذها.

في الواقع ، هذا هو الحفر بأداة دوارة ، بينما يقوم جزء القطع بتدمير التربة في اتجاه الحركة ، ويقوم المثقب اللولبي بإخراجها. يتم إحضار حوالي 40-50 ٪ من التربة إلى السطح ، ويذهب الباقي لإغلاق الجدران. وبالتالي ، يمكن الحفر بدون غلاف جدار متزامن. يتم إنزال سلسلة الغلاف في الحفرة بعد اكتمال الحفر.

الشكل 6. مثقاب اوجير

هذه الطريقة لها عيوب معينة لا تسمح باستخدامها في التربة الرملية وغيرها من التربة الرخوة ، فضلاً عن قيود على عمق الجداول حتى 50 مترًا. يتم إجراء مزيد من التعميق من خلال الإزالة الدورية لأداة العمل للتنظيف.

يتم الحفر باستخدام معدات متنوعة جدًا ، وغالبًا ما يتم الحفر يدويًا ، للآبار فوق المياه. وهكذا ، أتقنت الصناعة وتنتج العديد من أجهزة الحفر المصغرة ، والتي يتم من خلالها حفر الآبار على عمق 50 مترًا في التربة الخفيفة والمتوسطة الوزن ، باستثناء التربة الرملية.

تُستخدم هذه المعدات بنشاط لترتيب مآخذ المياه في مناطق الضواحي ، وغالبًا ما لا تكون هناك حاجة لشرائها ، ولكن يمكنك استئجارها.

في الوقت نفسه ، يتم تنفيذ الآبار الارتوازية القوية ذات الخصم الكبير باستخدام منصات حفر قوية بنفس القدر.

الشكل 7. جهاز الحفر للحفر الصناعي

تثقيب الحفر

يتم إنتاجه عن طريق قيادة "رمح" مع غراب رأس أو قضيب. يتم استخدامه ، كقاعدة عامة ، لمعدات الآبار الحبشية بمضخة يدوية لضخ المياه. يسمح القطر المحدود للبئر بتنفيذ العمل بشكل مستقل وفي فترة زمنية قصيرة.

بالإضافة إلى الطرق الموصوفة ، والتي تعتبر الأكثر شيوعًا في الممارسة ، يتم استخدام العديد من التقنيات التي تجمع بين ميزات الطرق المختلفة.

البئر الموجود في الموقع عبارة عن هيكل مناسب يسمح لك بتزويد المنزل بأكمله بالمياه العذبة. يعد حفر الآبار تحت الماء بأيديكم مهمة قابلة للحل تمامًا لأولئك الذين لا يخافون من العمل الشاق ، فمن المهم فقط مراعاة الفروق الدقيقة في هذه العملية وتخزين معدات جيدة.

أنواع الآبار

تحدد ميزات الخزان الجوفي وخصائص التربة اختيار طريقة ترتيب أحد أنواع الآبار:

• ارتوازي.
• منقي؛
• بئر حبشي.

يخترق البئر الحبشي في الأماكن ذات العمق الضحل لطبقة المياه الجوفية. تصنع آبار الترشيح على تربة رملية ، وهي عملية بشكل مثالي. كقاعدة عامة ، لا يتجاوز عمق هذه الهياكل 30 مترًا. يبلغ عمر بئر المرشح حوالي 30-40 عامًا ، مع الصيانة غير المناسبة ونقص الرعاية ، يتم تقليل هذه الفترة بشكل كبير. تعتبر الآبار الارتوازية الأكثر موثوقية ، حيث يتكون الماء من شقوق في الصخور. عمق الحفر - من 20 إلى 110 متر.

عند اختيار طريقة الحفر ، من الضروري مراعاة خصائص التربة. لذلك ، يتم فك الرمل الرطب بسهولة بأي طريقة معروفة تقريبًا ، ولكن يجب تثقيب الرواسب المرصوفة بالحصى والحصى مع الرمل والطمي باستخدام الناقض. أما بالنسبة للطين أو الطفلة ، فيمكن للمثقب أو الزجاج التعامل معها.

تمتلك الفرق المحترفة معدات خاصة تساعد في تكوين هيكل عميق في وقت قصير. غالبًا ما يتم إجراء الحفر اليدوي لآبار المياه باستخدام طريقة المثقاب ؛ ويمكن استخدام طرق أخرى لا تتطلب مهارات خاصة وأدوات باهظة الثمن.

طريقة المسمار

هذه طريقة حفر دوارة ، حيث يتم استخدام مثقاب أو مثقاب ، يتم تكسير الأحجار الكبيرة بإزميل خاص أثناء التشغيل. يشبه المثقاب قضيبًا مزودًا بأداة عمل ، ويتم تثبيت الجهاز في التربة ، وتقوم الشفرات الخاصة باستخراج الصخور المقطوعة. في هذه العملية ، تُستخدم أيضًا معدات خاصة للمساعدة في الحفاظ على المثقاب في الموضع المطلوب.

يحدث حفر المثقاب بهذه الطريقة: يتم عمل فجوة في الأرض ، أثناء التشغيل ، ينخفض ​​الحفر ويصعد من الحفرة. يتم بناء القضيب تدريجياً بمساعدة وصلة ملولبة ، في حين أن جدران الفتحة محمية بواسطة أنابيب التغليف. تحدث عملية حفر بئر للمياه بيديك باستخدام طريقة المثقاب حتى تظهر طبقة المياه الجوفية ، والتي من الضروري التعمق فيها بحوالي نصف متر. بعد ذلك ، تتم إزالة المثقاب من التربة ، ويتم إنزال المرشح في البئر. لاحظ أن أنبوب الغلاف يجب ألا يستقر على الأرض ، لذلك يجب رفعه قليلاً. يبقى فقط ضخ البئر ، ثم خفض المضخة فيه.

لاحظ أنه يوصى بتركيب أنابيب التغليف قبل الحفر. طريقة البريمة هي الأرخص والأكثر تكلفة ، فهي مثالية للتربة الطينية والطينية. يمكن أن يختلف قطر البئر الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة من 50 إلى 750 ملم. باستخدام طريقة المثقاب ، يمكنك الحفر بشكل مستقل حتى 20 مترًا في اليوم.

فيديو لحفر بئر ماء بطريقة اللولب:

طريقة دوارة

يتم إجراء الحفر الدوراني باستخدام أجهزة حفر خاصة. غالبًا ما يستخدم المتخصصون هذه الطريقة للحصول على آبار الترشيح. يتم تدمير الصخر بإزميل خاص ، ويتم إزالة التربة السائبة عن طريق غسل الحفرة أو نفخها. تتضمن الطريقة الدوارة استخدام معدات خاصة: معدات الحفر ، وأجهزة لتنظيف الهيكل. أثناء تشغيل المثقاب ، تحدث مواقف مختلفة غير متوقعة (على سبيل المثال ، يعلق الجهاز في الصخر) ، والتي يجب التعامل معها. هذا هو السبب في أن الطريقة الدوارة نادراً ما تستخدم كطريقة حفر غير احترافية.

فيديو عن الحفر الدوراني

الحفر بالقرع

تتضمن طريقة الثقب هذه استخدام النازح وزجاج القيادة. هذه الطريقة معقدة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً ، ولكن بفضل مساعدتها ، يتم حفر ثقوب عميقة بعمق 40 إلى 100 متر. لا تحتاج طريقة حبل الصدمة إلى شطف الفتحة بالماء. بالنسبة له ، غالبًا ما يستخدم الحرفيون المنشآت المحمولة ، ويتم حفر البئر بأيديهم على مراحل:

1. يتم عمل ثقب في الأرض باستخدام مثقاب في الحديقة ، يتم تثبيت حامل ثلاثي القوائم عليه مع كتلة خاصة.
2. تم إلقاء النازح بكابل في المنجم من ارتفاع حوالي مترين إلى مترين.
3. حافة الناقلة تدمر الصخرة المتبقية في الصمام.
4. يخرج النازح من الحفرة ، ويتخلص من التربة ، ثم يرميها مرة أخرى. لتبسيط العملية ، يمكن توصيل الكبل برافعة مزودة بمحرك.
5. في عملية التعمق في الأرض ، يتم تثبيت سلسلة غلاف ، والتي يجب زيادتها أثناء العمل.

طريقة حبل الصدمة لحفر بئر للمياه استخدمها الناس منذ العصور القديمة ، بسبب بساطتها وموثوقيتها. في الوقت نفسه ، تكون الطريقة شاقة وتستغرق وقتًا طويلاً: يمكن أن تستغرق العملية 2-3 أشهر. بالنسبة لطريقة حبل الصدمة ، يتم استخدام زجاج القيادة أيضًا - أنبوب ذو حافة مدببة يعالج التربة. يتم تنظيف الصخور بأجزاء من التعزيز أو مواد مرتجلة أخرى. التصميم البسيط غير مجهز بصمام يميزه عن النازح. زجاج القيادة مخصص لمعالجة التربة اللزجة.

فيديو عن طريقة حبل الصدمة لحفر الآبار للمياه:

للتصنيع الذاتي للناقل ، يمكنك استخدام أنبوب معدني بالقطر المطلوب. الطول الأمثل هو 2-3 أمتار ، بينما يبلغ سمكها حوالي 10 ملم. ستسمح مؤشرات الأداة هذه بالحصول على كتلة كافية لضمان عملية الحفر. يجب شحذ الجزء السفلي من الأنبوب إلى الداخل ، كما يتم إرفاق صفيحة دائرية بها زنبرك. يوصى بإرفاق قطع معدنية حادة بالحافة ، وكذلك لحام شبكة سلكية واقية بالمقبض.

الحفر المائي

ينطوي حفر الآبار للمياه باستخدام هذه التقنية على تآكل التربة بكمية كبيرة من الماء. تستخدم هذه الطريقة للرمل والتربة الرخوة. الحفر سريع جدًا. من الضروري أولاً تحضير سلسلة غلاف ، وبعد التثبيت يتم تثبيت عمود البئر من الخارج من الأنابيب. للعمل ، يتم استخدام الماء الذي يحتوي على حمض الهيدروكلوريك ، مما يمنع تلوث طبقة المياه الجوفية. تتيح لك تقنية الحفر المائي الحصول على بئر بعمق صغير يبلغ حوالي 10-15 مترًا.

فيديو حول الحفر المائي اليدوي لبئر للمياه:

الحفر بالحبال الدوارة

لهذه الطريقة ، يتم استخدام منصات الحفر أو قضبان مجوفة مع مثقاب. يتم استخراج التربة المعالجة من البئر بمحلول خاص. يضاف طين البنتونيت إلى الماء مما يساعد على تقوية البئر وحمايته من الانهيار. يمكننا القول أن العملية تتم على حساب المياه المعاد تدويرها. بعد الحفر ، يتم وضع مرشح بلاستيك وأنبوب بقطر حوالي 120 ملم في الحفرة. يبلغ قطر البئر حوالي 50 ملمًا ، ويتم سكب الأنقاض في الفراغ الناتج ، مما يساعد على زيادة عمر الهيكل. يتم الحفر في الرمال وعمق البئر لا يتجاوز 30 مترا.

إنشاء البئر الحبشي

مثل هذا البئر له اسم مختلف - إبرة بئر ، ترتبط بتشابه الأنبوب بقضيب معدني حاد. إذا كانت طبقة المياه الجوفية تقع بالقرب من السطح ، فيمكنك الحصول على الماء في الموقع في غضون ساعات قليلة من العمل. لحفر بئر حبشي يجب:

1. اصنع ثقبًا من 6 إلى 8 سم ، لذلك يتم أخذ البريمة.
2. ضع غلافًا به مرشح به عدد كبير من الثقوب وحافة حادة في الفتحة. يتم تغليف الفلتر بشبكة تمنع تغلغل الرمال.
3. قم بسد الأنبوب وقم ببنائه للحصول على الماء.
4. قم بخفض المضخة السطحية ، والتي ستكون كافية لبئر ضحل.

لسد الأنبوب ، يتم استخدام أدوات بسيطة مثل قضيب أو غراب رأس. يشبه القضيب قضيبًا معدنيًا بسيطًا يبلغ قطره حوالي 20 ملم ، إذا لزم الأمر ، يتم تكوينه أثناء عملية الحفر. يصطدم القضيب بالطرف الذي يتحمل العبء أثناء العملية. يتم توزيع الحمل أثناء عملية الحفر بشكل أكثر ذكاءً عند استخدام حمولة خاصة بها ثقوب - غراب الرأس. يتم تطبيق الضربات على الرأس الموضوعة على الأنبوب. لتجنب مثل هذا الموقف المعقد مثل الأنبوب المكسور ، من الضروري استخدام مواد عالية الجودة فقط. على سبيل المثال ، الخيوط المحورية المقاومة للصدمات التي لا تنكسر أثناء التشغيل.

فيديو عن كيفية صنع بئر حبشي في يوم واحد بمفرده:

يتمتع البئر الحبشي بالعديد من المزايا ، بينما جعله بنفسك أسهل من حفر بئر أعمق. نظرًا لحجمها الصغير ، يمكن تجهيزها حتى في الطابق السفلي من المنزل ، وعمر الخدمة هو 5-25 سنة. إن سعة هذا البئر كافية تمامًا لتوفير المياه لعائلة كبيرة ، في حين أنها ذات نوعية جيدة.

بعد الحفر الذاتي للبئر ، من الضروري صيانته في حالة صالحة للعمل. للحفاظ على المياه نقية ، يجب إنشاء فتحات تهوية توفر تدفق الهواء. يجب تغطية الجزء العلوي من الهيكل بغطاء يمكن فتحه لفحص البئر أو الحصول على المضخة. بعد اكتمال حفر الآبار للمياه بيديك ، من الضروري تحليل السائل بحثًا عن وجود شوائب. يجب أن يتم ذلك بعد أسبوعين من العمل ، بحيث يمكن تنظيف المياه من الملوثات التي تسببها عملية الحفر.

التصميم الأكثر كفاءة واقتصادية لاستخراج المياه الجوفية هو بئر. هذا بديل ممتاز لإمدادات المياه المركزية للزراعة أو البستنة أو المنزل الريفي.

هناك طرق عديدة لبناء بئر للمياه. دعنا نفكر في تقنيات الحفر الرئيسية ونركز على التوصيات العامة لإنشاء مصدر مستقل لمياه الشرب.

اختيار نوع البئر للمياه

إن حفر بئر للمياه عملية شاقة إلى حد ما تتطلب معرفة ومهارات معينة من المؤدي. اعتمادًا على السمات الجيولوجية للتربة والاحتياجات المائية المتوقعة ، من الضروري اختيار النوع الأمثل للبئر والتكنولوجيا لترتيبها.

جذوع الآبار من عدة أنواع:

1. غير مرشح (ارتوازي) ؛
2. مرشح (آبار الرمل) ؛
3. آبار.

حفر الآبار الارتوازيةيتم نقل المياه إلى الحجر الجيري المسامي الذي يزيد عمقه عن 150 مترًا. بئر ارتوازي قادر على تزويد العديد من المنازل الريفية بإمدادات المياه دون انقطاع على مدار السنة (المياه لا تتجمد في مثل هذه الآبار). تصل فترة تشغيل البئر الارتوازي غير المرشح إلى 50 عامًا.

عمق حفر آبار المياه نوع فلتر(على الرمل) - 15-30 مترا. جهاز البئر الرملي عبارة عن أنبوب مدفون ، وفي نهايته يوجد مرشح يقوم بحجب الأجزاء الكبيرة من الرمال. هذا البئر يكفي لمنزل ريفي صغير أو كوخ صيفي.

تشمل مزايا الآبار الرملية ما يلي:

• سهولة الحفر
• التكلفة المنخفضة لبناء الآبار.

عيوب ترشيح الابار للرمل:

• إنتاجية منخفضة (حوالي 1 متر مكعب في الساعة) ؛
• عمر الخدمة - حتى 10 سنوات ؛
• احتمال كبير لتكوين الطمي ؛
• دخول المياه السطحية والجوفية إلى الوجه.

بئر أنبوبي (حبشي)بعمق 8-12 متر ، شيدت باستخدام حلقات المصنع الخرسانية. إذا كان هناك نبع جيد في الموقع ، فإن البئر تمتلئ وتتراكم المياه بسرعة (متوسط ​​السعة 2 م 3 من الماء).

عند اختيار تصميم حفرة البئر ، من الضروري مراعاة الاحتياجات المائية المتوقعة وانتظام استهلاكها. بالنسبة للمنزل الصيفي مع إقامة موسمية ، يكون عمود المرشح مناسبًا ، ولتوفير المياه لمنزل خاص كبير ، من الضروري تجهيز بئر ارتوازي - الخيار الأكثر موثوقية لإمدادات المياه المستقلة.

حفر الآبار للمياه: استعراض ونصائح لاختيار نوع البئر

طرق حفر آبار المياه: تقنية ، مزايا وعيوب الطريقة

يمكن تصنيف طرق الحفر وفقًا لمعيارين رئيسيين.

1. حسب الآليات المستخدمة:
   • الحفر اليدوي
   • الحفر الميكانيكي.
2. وفقًا لمبدأ تشغيل أداة الحفر:
   • طريقة الصدمة
   • طريقة الدوران
   • صدمة دوارة.

فكر في الطرق الأكثر شيوعًا لحفر الآبار من أجل المياه.

حفر الآبار اليدوي

يمكنك حفر بئر يدويًا لن يتجاوز عمقها 25 مترًا. يتم الحفر حتى الوصول إلى طبقة مقاومة للماء.

للحفر اليدوي لآبار المياه ، يتم استخدام المعدات التالية:

إذا كان عمق البئر صغيرًا ، فيمكن التحكم في سلسلة الحفر يدويًا. يمكن عمل قضبان الحفر من الأنابيب عن طريق توصيلها بخيوط أو قشرة. رأس الحفر متصل بنهاية القضيب السفلي.

يمكن تقسيم العملية التكنولوجية الكاملة للحفر اليدوي للبئر إلى عدة مراحل:

لتنقية المياه بشكل كامل ، عادة ما يكفي ضخ 2-3 دلاء من المياه الجوفية المتسخة. يمكنك استخدام مضخة غاطسة لهذا الغرض.

الحفر اليدوي له مزايا وعيوب. تشمل مزايا الطريقة ما يلي:

• تكلفة منخفضة للعمل
• ثبات بنية التربة.

عيوب الطريقة:

• عمق حفر محدود
• خصم صغير من البئر ، بسبب قطر الهيكل الصغير ؛
• تتراوح مدة خدمة البئر "اليدوي" من 2 إلى 10 سنوات (حسب ظروف التشغيل).

طريقة الروتاري: الغسيل العكسي والشطف الأمامي

طريقة الحفر الدوارة هي الطريقة الأكثر شيوعًا لترتيب الآبار العميقة للمياه.

تتضمن طريقة الدوران استخدام التركيبات الخاصة. يتم حفر آبار المياه باستخدام المعدات:

تم تجهيز الحفارات بأنبوب خاص ، يوجد في تجاويفه عمود دوار بإزميل. بسبب التركيب الهيدروليكي ، يحدث تأثير على الريشة. يتم غسل التربة من البئر بطين الحفر.

توجد تقنيتان لحفر الآبار بالماء:

تدفق مباشر. يتم تغذية السائل أسفل حفرة البئر من أعلى إلى أسفل. المحلول ، الذي يغسل الصخور ، يخرج من خلال الحلقة إلى الخارج.

تشمل مزايا طريقة التنظيف الدوراني المباشر ما يلي:

• عالمية الطريقة (يمكنك إنشاء بئر بأي عمق) ؛
• معدل التدفق الكبير للبئر ، بسبب قطر الحفر الكبير.

عيب التنظيف المباشر هو تآكل طبقة المياه الجوفية.

الغسيل العكسي. يتدفق مائع الحفر بالجاذبية إلى الحلقة. بعد ذلك ، يتم ضخ المحلول باستخدام مضخة.

ميزة حفر بئر بضغط الماء مع الغسيل العكسي هي أن الحد الأقصى لفتح الخزان الجوفي يضمن أقصى معدل تدفق للبئر.

العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو ارتفاع تكلفتها. للعمل من الضروري استقطاب المعدات المتطورة والمتخصصين المؤهلين.

حفر الآبار بالماء: فيديو

الحفر بالقرع

باستخدام طريقة حبل الصدمة لحفر بئر للمياه ، يتحقق انهيار التربة عن طريق إسقاط أداة ثقيلة (زجاج مدفوع) من البرج.

مع الحفر الذاتي ، يمكنك استخدام جهاز حفر محلي الصنع وأدوات إضافية (زجاج قاع البئر ، حبل ، معدات استخراج التربة).

تسلسل الحفر الإيقاعي:

لحفر الآبار العميقة بطريقة حبل الصدمات ، من الضروري إشراك منشآت خاصة: UKS-22M2 ، UGB-1VS ، UGB-50.

طريقة البرغي لبناء البئر

أداة العمل الرئيسية لحفر الأوجير هي برغي Archimedean الكلاسيكي (اوجير). يتم لحام الشفرات بقضيب الحفر ، والذي يحمل الصخور إلى السطح بحركات دورانية.

طريقة اوجير مناسبة لحفر الابار الضحلة (لا تزيد عن 10 متر)

لتنفيذ هذه الطريقة ، يتم استخدام منصات حفر صغيرة الحجم وسهلة النقل.

مزايا طريقة حفر اوجير:

• فعالية التكلفة وكفاءة الطريقة عند حفر آبار صغيرة (حتى 50 مترًا) في التربة الرملية الطينية ؛
• إمكانية الوصول إلى الطريقة ؛
• لا تتآكل طبقات التربة.

عيوب طريقة اللولب لترتيب آبار المياه:

• مناسبة فقط للتربة الرملية.
• إذا استقرت المثقاب أثناء العمل على حجر ، فسيتعين إيقاف العملية وبدء الحفر في مكان آخر.

طريقة الحفر الأساسية

نادرًا ما تستخدم الطريقة الأساسية لحفر آبار المياه. في كثير من الأحيان يتم استخدامه كطريقة للبحث الهندسي الجيولوجي والهيدروجيولوجي.

عند الحفر ، يتم استخدام المعدات (ZiF 650 ، ZiF 1200) مع كربيد حلقي أو تاج ماسي. في عملية الحفر ، من خلال تجويف التاج ، من الممكن استخراج عمود من الصخور وتحديد وجود بعض الموارد الطبيعية.

عند الحفر بالطريقة الأساسية ، يحدث تدمير الحلقة والغسيل اللاحق للتربة

مزايا طريقة العمود:

• سرعة عالية في بناء الآبار
• القدرة على حفر صخور التربة شديدة الصلابة ؛
• منصات الحفر مدمجة ويمكن استخدامها في الأماكن التي يصعب الوصول إليها.

عيوب طريقة العمود:

• طحن سريع لتاج العمل ؛
• لا يسمح المقطع العرضي الصغير (حوالي 150 مم) باستخدام مضخات غاطسة قوية.

بغض النظر عن طريقة الحفر ، يجب أن يفي بئر الماء بمتطلبات معينة:

• يجب فتح الخزان الجوفي نوعيًا وبأقل مقاومة لمناطق الترشيح ؛
• محتوى العناصر المعدنية في الهيكل ضئيل ؛
• إذا لم يتم تشغيل طبقات المياه الجوفية المختلفة بشكل مشترك ، فيجب عزلها عن بعضها البعض ؛
• إمكانية إجراء الإصلاحات ؛
• موثوقية جيدة.

إن حفر بئر للمياه عملية تكنولوجية معقدة ، وسيكون التنفيذ الكفء لها هو المفتاح لإمداد مستمر بالمياه عالية الجودة طوال عمر البئر بالكامل.