Технология бурения: Технология бурения водозаборных скважин, виды бурения

Технология бурения водозаборных скважин, виды бурения

Отзыв

Выражаю огромную благодарность сотрудникам данной компании за качественное  и быстрое выполнение работ, за грамотную консультацию по всем вопросам, ну и конечно же, за вкусную воду)) СПАСИБО!

посмотреть все отзывы

• Бурвода72
• Технология бурения

Бурение скважины на воду – сложный многоступенчатый процесс, состоящий из нескольких технологических этапов.

При поступлении заказа на бурение скважины, наш специалист проводит первичный анализ стоимости, основываясь на геологических данных компании и предполагаемой глубине бурения. Заказчику озвучивается приблизительный диапазон цен на услуги, а также уточняется дата посещения участка, удобная для вас. Участок предполагаемого бурения подвергается первичному осмотру, уточняются необходимые детали и назначается дата начала проведения работ.

В назначенный день на участок прибывает наш специалист, который окончательно выбирает место для бурения скважины.

В это же время уточняется степень участия заказчика – у нашей компании есть все необходимое, чтобы провести данные работы “под ключ”, включая обустройство скважины, что позволяет вам планировать свое собственное время и избежать постоянного контроля работ на участке. А в будущем, при необходимости, можем проводить периодический осмотр и ремонт скважины.

После уточнения всех необходимых условий и составления договора отбирается бригада для работы и организуется выезд техники – и команда приступает к непосредственному бурению скважины.

Виды бурения скважин

• Шнековое бурение

  Шнек представляет собой стальную трубу с навитой стальной спиралью – подобно штопору, шнек бурит породу вращательными движениями. Шнеки соединены между собой при помощи шпонок и резьбы. Подобное бурение – идеальный вариант для неглубоких скважин в песчаной и других мягких породах.

• Роторное бурение

  Производится при помощи специального долота, вращающегося при помощи ротора, который располагается на поверхности. В процессе бурения буровой инструмент непрерывно охлаждается, а раскрошенная и резаная порода выносится при помощи глинистого раствора, воды либо сжатого воздуха.

• Колонковое бурение

  Вращательным элементом служит стальная колонковая труба, имеющая твердосплавную коронку в основании. Порода бурится по краям трубы, заводится в центр и в дальнейшем выдувается при помощи сжатого воздуха. Колонковый метод широко используется также при лабораторных исследованиях, так как предоставляет породу в первозданном состоянии (выдуваемую из центра колонковой трубы).

• Ударно-канатное бурение

  Наиболее простой способ: бурение производится забиванием трубы, поднимаемым грузом и с силой опускаемого на верх трубы. Сила удара достаточна для разрушения породы, которая удаляется из скважины обычной желонкой.

Перечисленные методы бурения скважин используются уже многие годы и отлично зарекомендовали свою эффективность, но в настоящее время специалисты нашей компании предпочитают наиболее современный и универсальный способ – вращательное бурение скважин по роторному методу. Роторное бурение скважин – наиболее быстрый способ с максимально высоким КПД.

Процесс бурения скважин

В процессе бурения скважин наблюдается отклонение ствола от вертикали вследствие геологических особенностей (угол залегания пластов, наличие твердых включений породы, тектонические нарушения и прочее). Также причиной отклонения могут стать технологические причины: неправильная центровка вышки, перекос бурильной колонны, чрезмерная осевая нагрузка и другие. Искривление ствола скважины наблюдается при любом способе бурения – но современный уровень технологий и большой опыт специалистов позволяет не допускать отклонения ствола скважины более чем на 2-3 градуса.

В компании «Бурвода 72» используется только современная профессиональная техника высокой точности, позволяющая максимально сократить угол отклонения. Высокоточное оборудование позволяет избежать технических неполадок в работе скважины и продлить срок ее службы.

Процесс бурения скважин заключается в последовательном разрушении поверхности забоя, производимом вращением бурового долота (породоразрушающего инструмента). Разрушенная в результате бурения порода выводится на поверхность при помощи специального раствора.

Затем производится поиск водонасыщенного горизонта. В случае непредвиденного отклонения от проекта (редкие случаи, возникающие, например, в удаленных малоизученных районах) производится согласование с клиентом дополнительных условий.

На завершающем этапе бурения проводится компрессорная прокачка скважины под высоким давлением, вызов притока и разглинизация – освоение скважины. Также проводится обязательный замер производительности, откачка до чистой воды, предоставляется устный отчет по бурению.

Заказчикам стоит помнить, что особенности бурения той или иной скважины могут отличаться в зависимости от участка, на котором ведутся работы. К примеру, не стоит использовать грунтовые воды, если объект находится в районе с высокой промышленной активностью – и наоборот, в отдаленном месте возможно бурение относительно неглубокой скважины. Опытные специалисты нашей компании учтут все возможные нюансы работы и помогут вам выбрать оптимальный вариант, а при необходимости установить систему очистки воды из скважины.

Для того, чтобы узнать приблизительную глубину скважины конкретно для вашего района, на нашем сайте представлена подробная карта бурения. Получить более точную и подробную информацию вы можете у наших операторов по номеру +7(3452) 930-317, а также оставив свой вопрос в разделе «Вопросы специалисту».

Остались вопросы? Звоните по телефону +7 930-317

основные методы, особенности, технологические этапы

• Главная
• Технология бурения артезианских скважин

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

Бурение на воду с промывкой

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

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

При прохождении твердых пород, таких как известняк, в качестве промывочного раствора, как правило, используется вода.

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

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

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

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

Когда начинается поглощение промывочной жидкости, ее количество пополняется с помощью привозной технологической воды, которую привозит автоцистерна, получившая название водовозки. По степени поглощения промывочной жидкости буровой мастер определяет ожидаемый дебит, то есть ее производительность. Когда это поглощение достигает необходимых значений, буровой мастер отбивает статический уровень и при необходимости обсаживает ствол известняка обсадной трубой меньшего диаметра.

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

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

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

Завершающая стадия

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

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

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

Прорывная технология бурения поможет геотермальной энергии мира

Александр Рихтер 18 июня 2021 г.

Технологический стартап Quaise Energy, базирующийся в США, стремится произвести революцию в геотермальной отрасли с помощью совершенно уникальной технологии бурения, которая может помочь добывать глубокие сверхкритические ресурсы.

Геотермальные энергетические системы могут обеспечить электроэнергией весь мир и стать ведущей технологией сокращения выбросов парниковых газов, если мы сможем углубиться в землю достаточно глубоко, чтобы получить доступ к условиям, необходимым для экономической жизнеспособности, и высвободить тепло под нашими ногами. Для этого Quaise Inc. разрабатывает потенциально революционную и совершенно уникальную технологию бурения.

Это вывод из доклада, представленного Мэттом Хоудом из Quaise на Всемирном геотермальном конгрессе (WGC) 15 июня. Хоуд не только описал технологию компании, которая была впервые применена в Массачусетском технологическом институте, но также представил несколько расчетов и модель затрат, показывающую его технико-экономическая целесообразность.

Соавторами

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

Упрощенная схема буровой установки Quaise: (1) буровые компоненты MMW, взаимодействующие с обычной буровой установкой на поверхности, (2) обычное бурение с поверхности вниз до пород фундамента, (3) бурение MMW от фундамента до заданной глубины. (Источник: Quaise Inc.)

Доступ к Mother Lode

Главный рудник геотермальной энергии находится на глубине от 2 до 12 миль под поверхностью Земли, где условия настолько экстремальны (например, температура превышает 374 градуса по Цельсию или 704 градуса по Фаренгейту), что если бы вода могла перекачиваться в этот район, она превратилась бы в сверхкритическая, паровая фаза, с которой большинство людей не знакомы. (Привычные фазы — это жидкая вода, лед и пар, образующий облака.) Сверхкритическая вода, в свою очередь, может нести примерно в 5–10 раз больше энергии, чем обычная горячая вода, что делает ее чрезвычайно эффективным источником энергии, если ее можно перекачивать выше землю на турбины, которые могли бы преобразовать его в электричество.

Сегодня мы не можем получить доступ к этим условиям, за исключением Исландии и других областей, где они находятся относительно близко к поверхности. Проблема номер один: мы не можем углубиться в детали. Буровые установки, используемые в нефтяной и газовой промышленности, не могут выдержать огромных температур и давлений, которые обнаруживаются за много миль вниз.

Хоуд начал свое выступление с цитаты из отчета Geovision Министерства энергетики за 2019 год, в котором содержится анализ геотермальной отрасли в Соединенных Штатах: «Сверхкритические ресурсы можно найти повсюду на Земле при достаточно глубоком бурении… Бурение на такую ​​глубину финансово невыгодно». невозможно с существующей технологией… Экономичная добыча сверхкритических ресурсов потребует разработки совершенно новых классов технологий и методов бурения».

Quaise работает над этим. Техника компании заменяет обычные буровые долота, которые механически разрушают горную породу, с помощью энергии миллиметровых волн (родственников микроволн, с которыми многие из нас готовят пищу). Эти миллиметровые волны (MMW) буквально плавят, а затем испаряют породу, создавая все более глубокие отверстия. Название доклада Хоуда на WGC: «Переписывая ограничения для глубокого геотермального бурения: бурение с прямой энергией с использованием технологии миллиметровых волн».

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

Прочный фундамент

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

Например, энергетический ключ MMW для технологии производится с помощью гиротронной машины и направляется на цель (глубокие горячие породы) по волноводам. Оба были разработаны в течение 50 лет исследований ядерного синтеза в качестве источника энергии. Метод Quaise также использует преимущества традиционных технологий бурения, таких как разработанные в нефтяной и газовой промышленности. Quaise по-прежнему будет использовать их для бурения поверхностных слоев до коренных пород, для чего они были оптимизированы.

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

Прогон цифр

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

Houde также представил расчеты по удалению испарившейся породы, которое выполняется с использованием существующей компрессорной технологии для закачки продувочного газа в скважину вместе с энергией MMW. Думайте об общей установке как о соломинке внутри большей соломинки. Энергия и газ проходят вниз через внутреннюю соломинку, где они в конечном итоге достигают породы на дне и испаряют ее. Затем газ, несущий испарившуюся породу или твердые частицы, поднимается обратно на поверхность через пространство между двумя соломинками. «Наши расчеты показывают, что твердые частицы могут перемещаться вверх по стволу скважины при давлении и скорости потока в скважине, которые не выходят за рамки существующих компрессоров», — говорит Хоуд.

Стоимостная модель экономической осуществимости подхода Quaise также является многообещающей. Хоуд отмечает, что лишь немногие геотермальные скважины были пробурены дальше десяти километров (~ шести миль), но для того, чтобы пробурить их с помощью традиционных технологий, требуется более 5000 долларов за метр. Модель затрат показывает, что бурение MMW может достигать вдвое большей глубины при стоимости бурения около 1000 долларов за метр.

Что дальше?

Хотя эксперименты в Массачусетском технологическом институте показали общую осуществимость бурения с использованием энергии MMW, этот метод еще предстоит проверить в полевых условиях. Quaise стремится сделать именно это в течение следующих нескольких лет на западе Соединенных Штатов, работая в сотрудничестве с Altarock, PSFC Массачусетского технологического института, Национальной лабораторией Ок-Риджа, Impact Technologies и General Atomics.

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

Мы благодарим Элизабет Томсон, научного писателя, за то, что она поделилась этим отчетом.

Какие ключевые технологии способствуют развитию бурения нефтяных и газовых скважин? — PreScouter

Нефть и газ (O&G) остается бурно развивающейся отраслью, которая управляет 1,7 триллионами долларов США в год и должна поставлять более 94 миллиона баррелей нефти в день по всему миру. Прогнозируется, что такой спрос на ископаемое топливо, вероятно, увеличится примерно на 25% в следующие 22 года. Таким образом, в эпоху, когда автоматизация, цифровое управление процессами и Интернет вещей считаются «общими инновационными процессами», нефтегазовые компании начали внедрять технологии, которые могут помочь им получить доступ к небольшим изолированным морским резервуарам, а также к районам, характеризующимся экстремальными условиями.

Исследование цифровых тенденций в области разведки и добычи нефти и газа за 2016 год выявило восемь важнейших областей, которые нефтегазовая отрасль должна адаптировать, чтобы начать пожинать плоды на всех своих добывающих ландшафтах. Из этих областей робототехника и дроны, искусственный интеллект и носимые технологии были определены как наиболее быстрорастущие.

Почему автоматизация и цифровая трансформация в нефтегазовой отрасли важны:

В настоящее время более 80% нефтегазовых компаний переживают цифровую трансформацию, которая потенциально может высвободить 1,6 триллиона долларов США за счет повышения надежности, оптимизации операций и одновременного создания новой стоимости. Кроме того, внедрение «общих инновационных процессов» может помочь нефтегазовой отрасли завоевать доверие с точки зрения охраны окружающей среды, поскольку робототехника и дроны, искусственный интеллект и носимые технологии предоставляют ощутимые возможности, например, для сокращения выбросов парниковых газов, экономии воды и предотвращения разливов нефти. Наконец, текущая операционная технология также обеспечивает более эффективные и менее рискованные операции и в целом позволяет получать множество технологических данных для оптимизации процессов добычи нефти и газа.

Ключевые преимущества автоматизации и цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли:

Ряд новейших технологий может облегчить производство, помочь в соблюдении требований охраны труда, техники безопасности и охраны окружающей среды, а также является экономически эффективным для нефтегазовой отрасли.

Роботизированные буровые системы (RDS) предлагают роботизированную технологию для полностью автоматизированной буровой площадки как для наземных, так и для морских операций. РДС способны манипулировать трубами и инструментами и заменять обсадные бригады и ключи, а также могут обслуживать машины с прядильными операциями. Кроме того, современные технологии бурения также предлагают самодвижущиеся автоматизированные буровые установки, которые можно перемещать по нефтяному месторождению от одной скважины к другой.

Роботы для внутритрубной инспекции

(IPIR) способны обнаруживать трещины, коррозию и крупные дефекты в трубах, которые могут привести к поломке труб и остановке производства. Эти роботы оснащены датчиками неразрушающего контроля, которые вставляются в сеть трубопроводов. На данном этапе IPIR работают автономно. Имеют возможность передавать данные и управляющие сигналы; например, IPIR оснащены сетями беспроводных датчиков (WSN), которые не только контролируют целостность трубопровода, но также способны обнаруживать скопление песка, повреждение трубы, вандализм или кражу, а также утечку жидкости. WSN предназначены для связи по всему узлу ретрансляции, отправляя информацию на одну базовую станцию.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) представляют собой еще одну альтернативу для инспекции нефтегазовых объектов. Дроны в настоящее время довольно часто используются для осмотра резервуаров, трубопроводов и нефтеперерабатывающих заводов. Дроны часто управляются с наземной станции управления и требуют надежных методов управления полетом, инерциальной навигации, объединения данных и контроля слежения. Эти особенности делают дроны эффективными для исследования нефтегазовых резервуаров, расположенных в экстремальных условиях, непригодных для исследования человеком. Дроны могут быть оснащены тепловизионной камерой, освещением и операторами оптических камер, чтобы проводить проверки быстрее и безопаснее.

Помимо использования интеллектуальных датчиков и межмашинного взаимодействия, последние достижения в области сбора данных 4D-сейсморазведки и вычислительной мощности помогают нефтегазовым компаниям получать более точные геологические данные о недрах для выявления месторождений ископаемого топлива.

Нефтегазовые компании, которые уже смотрят в будущее:

Вслед за эксплуатацией первой беспилотной, полностью автоматической и дистанционно управляемой платформы — норвежской Oseberg H, расположенной на норвежском континентальном шельфе, — Maersk Oil также установила новую беспилотную платформу — Tyra Southeast-B, расположенную на датском Северное море. Ожидается, что Tyra добавит 50 миллионов баррелей нефтяного эквивалента (миллионов баррелей нефтяного эквивалента) в течение следующих трех десятилетий.

Такие компании, как Statoil, Enegi Oil (Nu-oil), Wood Group и China Offshore Oil Engineering Company, сосредотачиваются на операциях по открытию большего количества небольших резервуаров. Малые резервуары определяются здесь как извлекаемые запасы менее 20 млн барр. н.э. Enegi Oil сообщила, что в Северном море имеется 88 месторождений с содержанием менее 15 млн барр. н.э., которые можно эксплуатировать, например, с использованием буйковой технологии. Другие начинают обращать внимание на район к северу от Полярного круга, который «может содержать около 30% неразведанных мировых запасов газа и 13% мировых неразведанных запасов нефти».

Statoil и Husky Energy в Канаде изучают бурение нефтяных и газовых ресурсов, локализованных в глубоководных, удаленных от берега нефтяных месторождениях в 500 км от восточного побережья Канады, в бассейне Фламандского перевала, в котором используются океанские и подводные технологии, дистанционное зондирование и автономные используются подводные аппараты.

Таким образом, автоматизация и цифровизация могут помочь нефтегазовой отрасли получить некоторые преимущества с точки зрения безопасности, экологических показателей, общественного здравоохранения, производительности, операций, эффективности, надежности и инвестиций. Компании нефтегазового сектора должны развиваться, чтобы оставаться конкурентоспособными, поскольку способы производства, потребления и распределения энергии резко изменились. Мы сталкиваемся со временем, когда у пользователей будет больше возможностей для принятия решений, основанных на информации в режиме реального времени.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вы хотите узнать, можем ли мы помочь вашему бизнесу с его инновационными задачами, свяжитесь с нами здесь или напишите нам по адресу [email protected].

Об авторе

Хорхе Уртадо

Хорхе проявляет широкий интерес к вопросам устойчивого развития и развития, которые могут привести к положительным изменениям в жизни местных сообществ.