ความลึกของบ่อน้ำมัน การก่อสร้างบ่อน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

กล่าวโดยสรุป มีสองกระบวนการหลักที่เกิดขึ้นภายใน:
การแยกก๊าซออกจากของเหลว- ก๊าซที่เข้าสู่ปั๊มอาจทำให้การทำงานหยุดชะงัก เพื่อจุดประสงค์นี้ มีการใช้เครื่องแยกก๊าซ (หรือเครื่องแยกก๊าซ-ตัวกระจายตัว หรือเพียงแค่เครื่องกระจายตัว หรือเครื่องแยกก๊าซคู่ หรือแม้แต่เครื่องกระจายตัวแยกก๊าซคู่) นอกจากนี้สำหรับ ดำเนินการตามปกติจำเป็นต้องกรองทรายและสิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งที่มีอยู่ในของเหลวออก
การเพิ่มขึ้นของของเหลวสู่พื้นผิว- ปั๊มประกอบด้วยใบพัดหรือใบพัดจำนวนมากซึ่งเมื่อหมุนจะเร่งของเหลว

ตามที่ฉันได้เขียนไปแล้ว ปั๊มจุ่มแบบแรงเหวี่ยงไฟฟ้าสามารถใช้ในบ่อน้ำมันที่ลึกและลาดเอียง (และแม้แต่แนวนอน) ในบ่อที่มีน้ำหนาแน่น ในบ่อที่มีน้ำไอโอดีน-โบรไมด์ ซึ่งมีน้ำก่อตัวที่มีความเค็มสูง สำหรับการยกเกลือและกรด โซลูชั่น นอกจากนี้ ปั๊มหอยโข่งไฟฟ้ายังได้รับการพัฒนาและผลิตเพื่อการทำงานพร้อมกันและแยกจากกันของหลายระดับในบ่อเดียว บางครั้งปั๊มแรงเหวี่ยงไฟฟ้ายังใช้ในการฉีดน้ำที่ก่อตัวเป็นแร่เข้าไปในแหล่งกักเก็บน้ำมัน เพื่อรักษาแรงดันของอ่างเก็บน้ำ

ESP ที่ประกอบแล้วมีลักษณะดังนี้:

เมื่อของเหลวขึ้นสู่ผิวน้ำแล้ว จะต้องเตรียมส่งลงท่อ มาจากน้ำมันและ บ่อน้ำก๊าซผลิตภัณฑ์ไม่ได้เป็นตัวแทนของน้ำมันและก๊าซบริสุทธิ์ตามลำดับ น้ำที่ผลิต ก๊าซที่เกี่ยวข้อง (ปิโตรเลียม) และอนุภาคของแข็งของสิ่งเจือปนเชิงกล (หิน ซีเมนต์แข็ง) มาจากบ่อพร้อมกับน้ำมัน
น้ำที่ผลิตได้เป็นตัวกลางที่มีแร่ธาตุสูงโดยมีปริมาณเกลือสูงถึง 300 กรัม/ลิตร ปริมาณน้ำก่อตัวในน้ำมันสามารถเข้าถึงได้ถึง 80% น้ำแร่ทำให้เกิดการกัดกร่อนของท่อและถังเพิ่มขึ้น อนุภาคของแข็งที่มากับการไหลของน้ำมันจากบ่อทำให้เกิดการสึกหรอของท่อและอุปกรณ์ ก๊าซที่เกี่ยวข้อง (ปิโตรเลียม) ถูกใช้เป็นวัตถุดิบและเชื้อเพลิง มีความเป็นไปได้ในทางเทคนิคและทางเศรษฐกิจในการเตรียมน้ำมันเป็นพิเศษก่อนเข้าสู่ท่อส่งน้ำมันหลักเพื่อวัตถุประสงค์ในการแยกเกลือ การทำให้แห้ง การกำจัดก๊าซ และการกำจัดอนุภาคของแข็ง

ขั้นแรก น้ำมันจะเข้าสู่หน่วยสูบจ่ายแบบกลุ่มอัตโนมัติ (AGMU) จากแต่ละหลุม น้ำมันพร้อมกับก๊าซและน้ำที่ก่อตัวจะถูกส่งไปยัง AGSU ผ่านท่อส่งแต่ละแห่ง AGZU บันทึกปริมาณน้ำมันที่แน่นอนที่มาจากแต่ละหลุม เช่นเดียวกับการแยกเบื้องต้นสำหรับการแยกน้ำในชั้นหิน ก๊าซน้ำมัน และสิ่งสกปรกเชิงกลบางส่วนตามทิศทางของก๊าซที่แยกออกผ่านท่อส่งก๊าซไปยัง GPP (โรงงานแปรรูปก๊าซ)

ข้อมูลการผลิตทั้งหมด - อัตราการไหลรายวัน ความดัน ฯลฯ จะถูกบันทึกโดยผู้ปฏิบัติงานในบูธวัฒนธรรม จากนั้นข้อมูลนี้จะถูกวิเคราะห์และนำมาพิจารณาเมื่อเลือกโหมดการผลิต
ว่าแต่คุณผู้อ่าน มีใครรู้บ้างไหมว่าทำไมบูธวัฒนธรรมถึงเรียกแบบนั้น?

จากนั้น น้ำมันซึ่งแยกออกจากน้ำและสิ่งสกปรกบางส่วนจะถูกส่งไปยังหน่วยบำบัดน้ำมันแบบผสมผสาน (IUP) เพื่อทำการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายและส่งมอบไปยังท่อส่งหลัก อย่างไรก็ตาม ในกรณีของเรา น้ำมันจะถูกส่งไปยังสถานีปั๊มเพิ่มแรงดัน (BPS) ก่อน

ตามกฎแล้ว สถานีสูบน้ำเสริมจะใช้ในพื้นที่ห่างไกล ความจำเป็นในการใช้สถานีสูบน้ำเพิ่มแรงดันนั้นเนื่องมาจากพลังงานของการก่อตัวของแบริ่งน้ำมันและก๊าซมักไม่เพียงพอที่จะขนส่งส่วนผสมของน้ำมันและก๊าซไปยังหน่วยบำบัดในพื้นที่ดังกล่าว
สถานีสูบเพิ่มแรงดันยังทำหน้าที่แยกน้ำมันออกจากแก๊ส ทำให้ก๊าซบริสุทธิ์จากของเหลวที่หยดลงมา และแยกการลำเลียงไฮโดรคาร์บอนในภายหลัง ในกรณีนี้น้ำมันจะถูกสูบโดยปั๊มแรงเหวี่ยงและก๊าซจะถูกสูบภายใต้แรงดันแยก DNS แตกต่างกันไปตามประเภทขึ้นอยู่กับความสามารถในการส่งผ่านของเหลวต่างๆ สถานีสูบน้ำบูสเตอร์ เต็มรอบประกอบด้วยถังบัฟเฟอร์ หน่วยรวบรวมและสูบน้ำมันรั่ว หน่วยสูบน้ำเอง รวมถึงกลุ่มหัวเทียนสำหรับปล่อยก๊าซฉุกเฉิน

ในแหล่งน้ำมัน หลังจากผ่านหน่วยสูบจ่ายแบบกลุ่ม น้ำมันจะถูกนำเข้าไปในถังบัฟเฟอร์ และหลังจากแยกแล้ว จะเข้าสู่ถังบัฟเฟอร์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายน้ำมันที่สม่ำเสมอไปยังปั๊มถ่ายโอน

UKPN เป็นโรงงานขนาดเล็กที่น้ำมันผ่านการเตรียมขั้นสุดท้าย:

• การไล่แก๊ส(การแยกก๊าซออกจากน้ำมันขั้นสุดท้าย)
• ภาวะขาดน้ำ(การทำลายอิมัลชันน้ำ-น้ำมันเกิดขึ้นระหว่างการยกผลิตภัณฑ์จากบ่อและขนส่งไปยังโรงบำบัด)
• การแยกเกลือ(กำจัดเกลือโดยการเติมน้ำจืดและทำให้ขาดน้ำซ้ำๆ)
• เสถียรภาพ(กำจัดเศษส่วนแสงเพื่อลดการสูญเสียน้ำมันระหว่างการขนส่งต่อไป)

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม การเตรียมการที่มีประสิทธิภาพมักใช้วิธีทางเคมีและเคมีอุณหเคมี ตลอดจนการคายน้ำและการแยกเกลือด้วยไฟฟ้า
น้ำมันที่เตรียมไว้ (วางตลาดได้) จะถูกส่งไปยังกลุ่มสินค้าโภคภัณฑ์ ซึ่งรวมถึงถังที่มีความจุหลากหลาย: ตั้งแต่ 1,000 ลบ.ม. ถึง 50,000 ลบ.ม. จากนั้นน้ำมันจะถูกป้อนผ่านสถานีสูบน้ำหลักไปยังท่อส่งน้ำมันหลักและส่งไปแปรรูป แต่เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในโพสต์หน้า :)

ในรุ่นก่อนหน้านี้:
วิธีการเจาะบ่อน้ำของคุณเอง? ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับการขุดเจาะน้ำมันและก๊าซในโพสต์เดียว -

วลาดิเมียร์ โคมุตโก

เวลาในการอ่าน: 5 นาที

เอ เอ

บ่อน้ำมันคืออะไร?

เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้หากไม่มีผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ชีวิตที่ทันสมัย. ทำจากน้ำมันซึ่งสกัดโดยใช้การทำเหมืองแบบพิเศษ พวกเราหลายคนเคยได้ยินคำว่า "บ่อน้ำมัน" แต่แทบไม่มีใครรู้ว่าแท้จริงแล้วคืออะไร ลองหาคำตอบว่าโครงสร้างนี้คืออะไรและมีลักษณะอย่างไร

บ่อน้ำคือช่องเปิดของเหมืองทรงกระบอกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าความยาวรวมของเพลา (ความลึก) หลายเท่า

นอกจากบ่อน้ำแล้ว ยังมีงานเหมืองแร่เช่นบ่อน้ำและเหมืองอีกด้วย แตกต่างจากคำจำกัดความที่เรากำลังพิจารณาอย่างไร จริงๆแล้วมันค่อนข้างง่าย บุคคลสามารถเข้าไปในเหมืองหรือบ่อน้ำได้ แต่เข้าไปในบ่อน้ำไม่ได้ ดังนั้น คำจำกัดความเพิ่มเติมของโครงสร้างนี้จึงเป็นดังนี้: การเปิดเหมือง เค้าโครงและรูปร่างซึ่งไม่รวมถึงการเข้าถึงโดยมนุษย์

ส่วนบนของงานนั้นเรียกว่าปาก และส่วนล่างเรียกว่าใบหน้า ผนังที่พังลงมาก่อให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าลำต้น

ทุกคนรู้ดีว่าบ่อน้ำเกิดจากการขุดเจาะ อย่างไรก็ตาม หากจะบอกว่าเจาะเพียงอย่างเดียวก็คงไม่ถูกต้อง โครงสร้างเงินทุนเหล่านี้ซึ่งมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ค่อนข้างสร้างขึ้นใต้ดิน ดังนั้นจึงจัดเป็นสินทรัพย์ถาวรขององค์กร และต้นทุนในการขุดเจาะและจัดเตรียมถือเป็นการลงทุน

การก่อสร้างบ่อน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ

การออกแบบหลุมจะถูกเลือกในขั้นตอนการออกแบบและต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

• การออกแบบควรให้การเข้าถึงด้านล่างของเครื่องมือธรณีฟิสิกส์และอุปกรณ์ downhole ได้ฟรี
• การออกแบบจะต้องป้องกันการล่มสลายของผนังถัง
• ยังต้องให้แน่ใจว่ามีการแยกชั้นที่ผ่านได้ทั้งหมดออกจากกันอย่างน่าเชื่อถือและป้องกันการไหลของของไหลจากชั้นหนึ่งไปอีกชั้นหนึ่ง
• หากจำเป็น การออกแบบการขุดค้นนี้ควรทำให้สามารถปิดปากได้หากมีความจำเป็นเกิดขึ้น

การก่อสร้างและติดตั้งบ่อน้ำมันและก๊าซดำเนินการดังนี้:

1. ขั้นตอนแรกคือการเจาะเพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เริ่มต้น ความลึกประมาณ 30 เมตร จากนั้นท่อโลหะซึ่งเรียกว่าทิศทางจะถูกลดระดับลงในรูเจาะและพื้นที่โดยรอบจะถูกติดตั้งด้วยท่อปลอกพิเศษและซีเมนต์ วัตถุประสงค์ของทิศทางคือเพื่อป้องกันการพังทลายของชั้นดินด้านบนในระหว่างการเจาะเพิ่มเติม
2. นอกจากนี้ที่ความลึก 500 ถึง 800 เมตรจะมีการเจาะเพลาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าซึ่งจะลดระดับคอลัมน์ของท่อที่เรียกว่าตัวนำลง ช่องว่างระหว่างผนังท่อและหินยังเต็มไปด้วยปูนซีเมนต์จนเต็มความลึก
3. หลังจากจัดวางทิศทางและตัวนำแล้วเท่านั้น บ่อจะถูกเจาะจนถึงความลึกที่ระบุโดยการออกแบบ และวางท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าลงไป คอลัมน์นี้เรียกว่าการดำเนินงาน หากความลึกของการก่อตัวมีขนาดใหญ่ก็เป็นไปได้ที่จะใช้สิ่งที่เรียกว่าคอลัมน์ท่อกลาง ช่องว่างทั้งหมดระหว่างหลุมเจาะและหินโดยรอบเต็มไปด้วยซีเมนต์

จุดประสงค์หลักของตัวนำคืออะไร? ความจริงก็คือที่ระดับความลึกสูงสุด 500 เมตรจะมีโซนน้ำจืดและต่ำกว่าความลึกนี้ (ขึ้นอยู่กับภูมิภาคการพัฒนา) โซนที่มีการแลกเปลี่ยนน้ำยากจะเริ่มต้นขึ้นซึ่งมีน้ำเกลือจำนวนมากและอื่น ๆ ของเหลวเคลื่อนที่ (รวมถึงก๊าซและน้ำมัน) ดังนั้นงานหลักของตัวนำคือการป้องกันเพิ่มเติมที่ป้องกันการเค็มของน้ำจืดบนผิวดินและไม่อนุญาตให้สารที่เป็นอันตรายซึ่งมีความเข้มข้นในชั้นล่างแทรกซึมเข้าไปได้

มีบ่อประเภทใดบ้าง?

ขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยาที่ตั้งอยู่ ทุ่งน้ำมัน, กำลังเจาะ ประเภทต่างๆการทำงานดังกล่าว

หลุมประเภทหลัก:

• แนวตั้ง;
• ทิศทางเฉียง;
• แนวนอน;
• หลายลำกล้องหรือหลายรู

บ่อน้ำเรียกว่าแนวตั้งหากมุมเบี่ยงเบนของลำตัวจากแนวตั้งไม่เกินห้าองศา

หากมุมนี้มากกว่าห้าองศา แสดงว่าเป็นมุมเฉียงอยู่แล้ว

บ่อน้ำเรียกว่าแนวนอนหากมุมเบี่ยงเบนของลำตัวจากแนวตั้งอยู่ที่ประมาณ 90 องศา อย่างไรก็ตามคำจำกัดความนี้มีความแตกต่างบางประการ เนื่องจากไม่ค่อยพบ "เส้นตรง" ในธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตและชั้นที่พัฒนาแล้วส่วนใหญ่มักมีความลาดชันบางส่วนจากนั้นตามกฎแล้วจากมุมมองในทางปฏิบัติจึงไม่มีประโยชน์ในการขุดเจาะบ่อแนวนอนอย่างเคร่งครัด

ง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้นในการกำหนดทิศทางลำกล้องไปตามวิถีที่ดีที่สุด จากข้อมูลนี้ เราสามารถกำหนดประเภทแนวนอนของการทำงานดังกล่าวได้เช่นเดียวกับบ่อที่มีเพลาขยาย ซึ่งเจาะให้ใกล้กับทิศทางของการก่อตัวของเป้าหมายมากที่สุด ในขณะที่ยังคงรักษาแนวราบที่เหมาะสมที่สุดไว้

บ่อน้ำที่มีลำต้นตั้งแต่สองลำขึ้นไปเรียกว่าพหุภาคีหรือพหุภาคี ความแตกต่างจากกันอยู่ที่ตำแหน่งของจุดแยกซึ่งมีจุดเพิ่มเติมแยกออกจากตารางหลัก หากจุดนี้อยู่เหนือระดับขอบฟ้าที่มีประสิทธิผลการพัฒนาประเภทนี้จะเรียกว่าหลายเพลา หากจุดนี้อยู่ภายในขอบฟ้าที่มีประสิทธิผล แสดงว่านี่คือหลุมประเภทพหุภาคี

พูดง่ายๆก็คือถ้าเจาะลำต้นหลักไปยังรูปแบบที่พัฒนาแล้วและมีการเจาะกิ่งเพิ่มเติมเข้าไปข้างในนี่ก็เป็นประเภทพหุภาคี (รูปแบบที่มีประสิทธิผลถูกทำลายในจุดหนึ่ง) งานอื่น ๆ ทั้งหมดที่มีหลายเพลาจัดอยู่ในประเภทหลายลำกล้อง (จุดเจาะหลายจุดของการก่อตัว) นอกจากนี้หลุมประเภทนี้ยังเป็นเรื่องปกติในกรณีที่ชั้นต่าง ๆ อยู่ในขอบเขตที่แตกต่างกัน

นอกจากนี้ก็ยังมีบ่อคลัสเตอร์อีกด้วย ในกรณีนี้ ลำต้นหลายต้นจะแยกออกจากมุมและความลึกต่างกัน และปากของพวกมันอยู่ใกล้กัน (เหมือนพุ่มไม้ที่ปลูกกลับหัว)

การจำแนกประเภทนี้จัดให้มีงานเหมืองประเภทต่อไปนี้:

การขุดเจาะสำรวจจะดำเนินการในพื้นที่ที่มีการกำหนดปริมาณน้ำมันหรือก๊าซไว้แล้ว เพื่อชี้แจงปริมาตรของแหล่งสะสมไฮโดรคาร์บอนที่ค้นพบ และเพื่อชี้แจงพารามิเตอร์เริ่มต้นของสนามซึ่งจำเป็นเมื่อออกแบบวิธีการพัฒนาสนาม ดังนั้น ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการสำรวจ

การเจาะเพื่อการผลิตจะสร้างงานประเภทต่อไปนี้:

• หลัก (การผลิตและการฉีด);
• จอง;
• ควบคุม;
• ประเมินผล;
• ซ้ำซ้อน;
• บ่อน้ำ วัตถุประสงค์พิเศษ(การดูดซับปริมาณน้ำและอื่น ๆ )

การสกัดวัตถุดิบนั้นดำเนินการผ่านการทำเหมืองแร่ ซึ่งได้แก่ การสูบน้ำ การยกแก๊ส และน้ำพุ

วัตถุประสงค์ หลุมฉีด– ส่งผลกระทบต่อชั้นหินที่พัฒนาแล้วโดยการฉีดไอน้ำ ก๊าซ หรือน้ำเข้าไป รวมถึงตัวกลางการทำงานอื่นๆ มีทั้งแบบภายในคอนทัวร์, รอบคอนทัวร์ และคอนทัวร์

พื้นที่สำรองมีความจำเป็นสำหรับการพัฒนาโซนส่วนบุคคลและโซนนิ่ง รวมถึงโซนบีบออกที่ไม่รวมอยู่ในรูปร่างของหลุมหลัก

จำเป็นต้องมีการควบคุมเพื่อตรวจสอบตำแหน่งปัจจุบันของโซนสัมผัสของทรัพยากรและน้ำที่แยกออกมา และการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ในรูปแบบที่อยู่ระหว่างการพัฒนา นอกจากนี้ยังช่วยควบคุมแรงกดดันในการก่อตัวที่มีประสิทธิผล

จำเป็นต้องมีการประมาณค่าสำหรับการประเมินเบื้องต้นของสาขาที่กำลังเตรียมพร้อมสำหรับการพัฒนา ช่วยกำหนดขอบเขตและขนาดของปริมาณสำรองตลอดจนพารามิเตอร์เบื้องต้นที่จำเป็นอื่น ๆ

รายการที่ซ้ำกันจะถูกใช้ในระหว่างการเปลี่ยนบ่อในสต็อกหลักที่กำลังเลิกกิจการเนื่องจากการสึกหรอทางกายภาพหรืออุบัติเหตุ

ด้วยวิธีพิเศษน้ำที่ใช้ในกระบวนการจะถูกสกัดน้ำอุตสาหกรรมจะถูกปล่อยออกน้ำพุแบบเปิดจะถูกกำจัดด้วยความช่วยเหลือและอื่น ๆ

กระบวนการเจาะบ่อน้ำมันโดยธรรมชาติของผลกระทบต่อหินคือ:

• เครื่องกล;
• ความร้อน;
• เคมีกายภาพ;
• ไฟฟ้าและอื่น ๆ

การออกแบบบ่อน้ำมัน

การพัฒนาเงินฝากทางอุตสาหกรรมเกี่ยวข้องกับการใช้วิธีการทางกลเท่านั้นที่ใช้ โหมดที่แตกต่างกันการขุดเจาะ วิธีการขุดเจาะอื่นๆ ทั้งหมดอยู่ระหว่างการพัฒนาเชิงทดลอง

วิธีการเจาะด้วยเครื่องกลแบ่งออกเป็นแบบหมุนและเครื่องเพอร์คัชชัน

วิธีการกระแทกคือการทำลายหินด้วยกลไกซึ่งดำเนินการโดยเครื่องมือพิเศษที่แขวนอยู่บนเชือก - สิ่ว คอมเพล็กซ์การขุดเจาะดังกล่าวยังรวมถึงตัวล็อคเชือกและแกนกันกระแทกด้วย อุปกรณ์นี้ถูกแขวนไว้บนเชือกซึ่งถูกโยนข้ามบล็อกที่ติดตั้งอยู่บนเสาเจาะ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของดอกสว่านนั้นมาจากแท่นขุดเจาะแบบพิเศษ กระบอกได้รูปทรงกระบอกเนื่องจากการหมุนของบิตระหว่างการทำงาน

กระบวนการสร้างบ่อน้ำโดยการทำลายหินเรียกว่าการขุดเจาะ หลุมเจาะคือช่องเปิดของเหมืองที่มีหน้าตัดเป็นวงกลม สร้างขึ้นโดยไม่มีคนเข้าถึง และมีความยาวมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเท่า

ข้าว. 3.1. องค์ประกอบพื้นฐานของบ่อน้ำ

ส่วนบนของบ่อน้ำที่ตั้งอยู่บนพื้นดินเรียกว่า ปากด้านล่างเลย ใบหน้าพื้นผิวด้านข้างเป็นผนังและพื้นที่ที่ผนังจำกัดคือ บาร์เรลบ่อน้ำ (รูปที่ 3.1) ความยาวของบ่อคือระยะห่างจากปากถึงด้านล่างตามแนวแกนของหลุมเจาะ และความลึกคือระยะฉายของความยาวบนแกนแนวตั้ง ความยาวและความลึกเป็นตัวเลขเท่ากันสำหรับหลุมแนวตั้งเท่านั้น แต่สำหรับหลุมที่มีความลาดเอียงและโค้งจะไม่ตรงกัน

หลุมเจาะได้รับการป้องกันโดยใช้เสา ปลอกท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่างกันโดยวางศูนย์กลางไว้ด้านในอีกอัน (รูปที่ 3.2)

เนื่องจากหลุมผลิตมักจะอยู่ในบริเวณที่มีหินกัดเซาะง่ายจึงต้องมีการเสริมกำลัง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พวกเขาจะต้องเจาะหลุมก่อน ซึ่งมีความยาว 4...8 ม. จนถึงระดับความลึกของหินที่มั่นคง มีการติดตั้งท่อในบ่อน้ำ และช่องว่างระหว่างท่อกับผนังหินเต็มไปด้วยเศษหินและปูนซีเมนต์ บริเวณนี้เรียกว่า ทิศทาง.

ข้าว. 3.2. โครงการยึดหลุมเจาะด้วยเสาปลอก:

4 – สตริงการผลิต; 5 – อ่างเก็บน้ำน้ำมัน

ถัดไปเจาะส่วนลึก 50 ถึง 400 ม. โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 900 มม. ส่วนนี้ของบ่อน้ำถูกยึดโดยใช้เชือกปลอกที่เรียกว่า ตัวนำ. วงแหวนของตัวนำถูกยึดด้วยซีเมนต์ ด้วยความช่วยเหลือของตัวนำ ชั้นหินอุ้มน้ำด้านบนจะถูกปิดกั้น เช่นเดียวกับหินที่ไม่เสถียร อ่อนนุ่ม และแตกหัก ซึ่งทำให้กระบวนการขุดเจาะยุ่งยาก

หลังจากติดตั้งท่อแล้ว ไม่สามารถเจาะบ่อน้ำตามความลึกที่ออกแบบไว้ได้เสมอไป เนื่องจากผ่านขอบเขตอันซับซ้อนใหม่หรือเนื่องจากจำเป็นต้องแยกการก่อตัวที่มีประสิทธิผลซึ่งไม่ได้วางแผนไว้ว่าจะใช้เจาะหลุมนี้ ในกรณีเช่นนี้ จะมีการเรียกสตริงเคสอื่น ระดับกลาง. หากรูปแบบการผลิตอยู่ลึกมาก จำนวนคอลัมน์กลางอาจมีมากกว่าหนึ่งคอลัมน์

สตริงปลอกสุดท้ายที่ยาวที่สุดเรียกว่า การดำเนินงานคอลัมน์. ได้รับการออกแบบมาเพื่อครอบคลุมการก่อตัวของผลผลิตและปล่อยให้น้ำมันเข้าสู่ท่อการผลิต เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้น้ำมันและก๊าซไหลไปสู่ขอบฟ้าที่อยู่เบื้องบน และไม่ให้น้ำเข้าสู่การก่อตัวของประสิทธิผล ช่องว่างระหว่างท่อการผลิตและผนังบ่อจึงเต็มไปด้วยปูนซีเมนต์

มีการใช้วิธีการต่างๆ ในการสกัดน้ำมันจากอ่างเก็บน้ำ ในกรณีส่วนใหญ่ (มากกว่า 90%) บ่อจะถูกเจาะที่ด้านล่างของรูปแบบที่มีประสิทธิผล จากนั้นก็มีการผลิต การเปิดรูปแบบ.

ข้าว. 3.3. รูปแบบของการไหลของน้ำมันเข้าสู่หลุมเจาะหลังจากเปิดการก่อตัว:

1 – สตริงการผลิต; 2 – แหวนซีเมนต์; 3 – อ่างเก็บน้ำน้ำมัน;

4 – ส่วนล่างสุดของรูปแบบ

ในการทำเช่นนี้ในส่วนล่างของสายการผลิตที่อยู่ในอ่างเก็บน้ำน้ำมันโดยใช้อุปกรณ์เจาะพิเศษจะมีการเจาะรูหลายชุดที่ผนังท่อและวงแหวนซีเมนต์ รูเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นช่องทางให้น้ำมันเข้าสู่ท่อผลิต (รูปที่ 3.3)

หากแหล่งกักเก็บน้ำมันประกอบด้วยหินหนาแน่น โซนก้นหลุมจะไม่ถูกยึดหรือสายการผลิตจะลดลงไปที่ด้านบนของอ่างเก็บน้ำเท่านั้น (รูก้นเปิด)

เรียกว่าบ่อที่ออกแบบมาสำหรับการผลิตน้ำมันและก๊าซ การดำเนินงาน.

ในการค้นหา สำรวจ และพัฒนาแหล่งน้ำมันก็จะใช้บ่อประเภทอื่นด้วย สำหรับการฉีดน้ำและก๊าซเข้าอ่างเก็บน้ำ การฉีดบ่อน้ำ สนับสนุนบ่อน้ำถูกออกแบบมาเพื่อศึกษาองค์ประกอบและอายุของหิน พาราเมตริกกำลังวางบ่อน้ำเพื่อชี้แจงโครงสร้างทางธรณีวิทยาและแนวโน้มน้ำมันและก๊าซในพื้นที่ โครงสร้างมีการขุดเจาะเพื่อระบุพื้นที่ที่มีศักยภาพและเตรียมพร้อมสำหรับการขุดเจาะสำรวจ เครื่องมือค้นหามีการขุดบ่อน้ำเพื่อค้นหาแหล่งสะสมใหม่ การสำรวจมีการขุดเจาะหลุมเพื่อศึกษาขนาดและโครงสร้างของแหล่งกักเก็บ คำนวณปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซ และเพื่อออกแบบการพัฒนา การสังเกตมีการขุดบ่อเพื่อควบคุมการพัฒนาของแหล่งสะสม

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการขุดเจาะ น้ำมันและ แก๊สบ่อน้ำ

1.1. ข้อกำหนดและคำจำกัดความพื้นฐาน

ข้าว. 1. องค์ประกอบการออกแบบที่ดี

หลุมเจาะคือช่องเปิดของเหมืองทรงกระบอก สร้างขึ้นโดยไม่มีมนุษย์เข้าถึงได้ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าความยาวหลายเท่า (รูปที่ 1)

องค์ประกอบหลักของหลุมเจาะ:

หลุมผลิต (1) – จุดตัดของเส้นทางหลุมกับพื้นผิว

ก้นหลุมเจาะ (2) – ก้นหลุมเจาะ เคลื่อนที่เนื่องจากการกระแทกของเครื่องตัดหินบนหิน

ผนังบ่อ (3) – พื้นผิวด้านข้าง แท่นขุดเจาะบ่อน้ำ

แกนหลุม (6) - เส้นจินตนาการที่เชื่อมต่อจุดศูนย์กลางของส่วนตัดขวางของรูเจาะ

*หลุมเจาะ (5) คือพื้นที่ใต้ผิวดินที่ถูกครอบครองโดยหลุมเจาะ

สายปลอก (4) – สายของท่อปลอกที่เชื่อมต่อถึงกัน หากผนังบ่อทำจากหินที่มั่นคง เชือกหุ้มจะไม่หย่อนลงในบ่อ

บ่อมีความลึกขึ้น โดยทำลายหินให้ทั่วทั้งบริเวณหน้า (โดยมีหน้าต่อเนื่อง รูปที่ 2 ก) หรือตามส่วนต่อพ่วง (มีหน้าเป็นรูปวงแหวน รูปที่ 2 b) ในกรณีหลังนี้ เสาหินซึ่งเป็นแกนกลางจะยังคงอยู่ในใจกลางของบ่อน้ำ ซึ่งจะถูกยกขึ้นสู่ผิวน้ำเป็นระยะๆ เพื่อการศึกษาโดยตรง

ตามกฎแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมจะลดลงจากปากถึงด้านล่างเป็นระยะ ๆ เส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้น น้ำมันและ แก๊สหลุมมักจะไม่เกิน 900 มม. และบ่อสุดท้ายจะน้อยกว่า 165 มม. ความลึก น้ำมันและ แก๊สบ่อน้ำมีความแตกต่างกันภายในหลายพันเมตร

ตามตำแหน่งเชิงพื้นที่ในเปลือกโลกหลุมเจาะจะถูกแบ่งออก (รูปที่ 3):

1. แนวตั้ง;

2. เอียง;

3. โค้งเป็นเส้นตรง;

4. โค้ง;

5. โค้งเป็นเส้นตรง (มีส่วนแนวนอน)

ข้าว. 3. การจัดพื้นที่บ่อน้ำ

โค้งอย่างซับซ้อน

น้ำมันและ แก๊สบ่อถูกเจาะทั้งบนบกและนอกชายฝั่งโดยใช้แท่นขุดเจาะ ในกรณีหลังนี้ แท่นขุดเจาะจะติดตั้งบนชั้นวาง แท่นขุดเจาะแบบลอยน้ำ หรือเรือ (รูปที่ 4)

ข้าว. 4. ประเภทของหลุมเจาะ

ใน น้ำมันและก๊าซอุตสาหกรรมเจาะหลุมเพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

1. การดำเนินงาน- สำหรับ การผลิตน้ำมัน, แก๊สและ แก๊สคอนเดนเสท

2. การฉีด - เพื่อสูบน้ำเข้าสู่ขอบเขตการผลิต (อากาศน้อยกว่า แก๊ส) เพื่อรักษาแรงดันอ่างเก็บน้ำและยืดระยะเวลาการไหลของการพัฒนาสนามเพิ่มการผลิต การดำเนินงานบ่อพร้อมปั๊มและลิฟต์ลม

3. การสำรวจ – เพื่อระบุขอบเขตการผลิต วิเคราะห์ ทดสอบ และประเมินความสำคัญทางอุตสาหกรรม

4. พิเศษ - การอ้างอิง, พาราเมตริก, การประเมิน, การควบคุม - สำหรับศึกษาโครงสร้างทางธรณีวิทยาของพื้นที่ที่ไม่ค่อยมีคนรู้จัก, การกำหนดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติอ่างเก็บน้ำของการก่อตัวที่มีประสิทธิผล, การตรวจสอบความดันของอ่างเก็บน้ำและด้านหน้าของการเคลื่อนที่ของการสัมผัสน้ำมันและน้ำ, ระดับ ของการผลิตแต่ละส่วนของการก่อตัว, ผลกระทบทางความร้อนต่อการก่อตัว, รับประกันการเผาไหม้ในแหล่งกำเนิด , การแปรสภาพเป็นแก๊สของน้ำมัน, รีเซ็ต น้ำเสียลงสู่ชั้นดูดซับที่ฝังลึก เป็นต้น

5. การค้นหาโครงสร้าง - เพื่อชี้แจงจุดยืนที่มีแนวโน้ม น้ำมัน-แบกก๊าซโครงสร้างตามขอบเขตการทำเครื่องหมายด้านบน (กำหนด) ทำซ้ำโครงร่างตามข้อมูลของการเจาะหลุมขนาดเล็กที่มีราคาถูกกว่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก

วันนี้ น้ำมันและ แก๊สบ่อน้ำเป็นทุน โครงสร้างราคาแพงที่คงอยู่นานหลายสิบปี ทำได้โดยการเชื่อมต่อรูปแบบการผลิตเข้ากับพื้นผิวด้วยช่องที่ปิดสนิทแข็งแรงและทนทาน อย่างไรก็ตาม หลุมเจาะที่เจาะยังไม่ได้เป็นตัวแทนของช่องทางดังกล่าว เนื่องจากความไม่แน่นอนของหิน การปรากฏตัวของชั้นที่อิ่มตัวด้วยของเหลวต่างๆ (น้ำ น้ำมัน, แก๊สและของผสม) ซึ่งอยู่ภายใต้แรงกดดันที่แตกต่างกัน ดังนั้นเมื่อสร้างบ่อน้ำจึงจำเป็นต้องยึดลำตัวให้แน่นและแยก (แยก) ชั้นที่มีของเหลวต่างกัน

ปลอก

รูปที่ 5 ท่อปลอกในบ่อน้ำ

หลุมเจาะได้รับการยึดให้แน่นโดยการลดท่อพิเศษที่เรียกว่าปลอกท่อลงไป ชุดของท่อปลอกที่เชื่อมต่อกันแบบอนุกรมกันประกอบขึ้นเป็นสายปลอก ท่อปลอกเหล็กใช้ยึดบ่อน้ำ (รูปที่ 5)

ชั้นที่อิ่มตัวด้วยของเหลวต่าง ๆ จะถูกคั่นด้วยหินที่ไม่สามารถเจาะเข้าไปได้ - "ยาง" เมื่อเจาะบ่อน้ำ ซีลแยกที่ไม่สามารถซึมผ่านได้เหล่านี้จะพัง และความเป็นไปได้ของการไหลระหว่างชั้น การไหลของของเหลวที่ก่อตัวขึ้นสู่ผิวน้ำโดยธรรมชาติ การรดน้ำในชั้นก่อตัวที่มีประสิทธิผล มลพิษของแหล่งน้ำประปาและบรรยากาศ และการกัดกร่อนของสายท่อที่ลดลงลงไปในบ่อ ถูกสร้างขึ้น

ในระหว่างกระบวนการเจาะบ่อในหินที่ไม่มั่นคง อาจเกิดการก่อตัวของโพรงหิน หินกรวด แผ่นดินถล่ม ฯลฯ ได้ ในบางกรณี การเจาะลึกลงไปอีกของหลุมเจาะจะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีการยึดผนังให้แน่นก่อน

เพื่อกำจัดปรากฏการณ์ดังกล่าว ช่องวงแหวน (ช่องว่างวงแหวน) ระหว่างผนังหลุมและสายท่อที่ลดลงเข้าไปจะเต็มไปด้วยวัสดุอุด (ฉนวน) (รูปที่ 6) สิ่งเหล่านี้คือองค์ประกอบที่ประกอบด้วยสารยึดเกาะ สารตัวเติมที่เฉื่อยและออกฤทธิ์ และรีเอเจนต์เคมี เตรียมในรูปแบบของสารละลาย (โดยปกติจะเป็นน้ำ) และปั๊มลงในบ่อน้ำ ในบรรดาสารยึดเกาะปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ดังนั้นกระบวนการแยกชั้นจึงเรียกว่าการซีเมนต์

ดังนั้นจากการเจาะเพลาการยึดและการแยกชั้นตามมาจึงสร้างโครงสร้างใต้ดินที่มั่นคงของการออกแบบบางอย่าง

การออกแบบหลุมเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นชุดข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนและขนาด (เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาว) ของสายท่อ เส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมเจาะสำหรับแต่ละสาย ช่วงเวลาในการประสานตลอดจนวิธีการและช่วงเวลาในการเชื่อมต่อหลุมเข้ากับรูปแบบที่มีประสิทธิผล (รูปที่ 7 ).

ข้อมูลเกี่ยวกับเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนาของผนัง และเกรดเหล็กของท่อปลอกในช่วงเวลาต่างๆ เกี่ยวกับประเภทของท่อปลอก อุปกรณ์ด้านล่างของเคสรวมอยู่ในแนวคิดของการออกแบบเคส

สายปลอกสำหรับวัตถุประสงค์เฉพาะจะถูกหย่อนลงในบ่อ: ทิศทาง, ตัวนำ, คอลัมน์กลาง, การดำเนินงานคอลัมน์.

ทิศทางถูกลดระดับลงในบ่อเพื่อป้องกันการกัดเซาะและการพังทลายของหินรอบปากเมื่อเจาะใต้ตัวนำพร้อมทั้งเชื่อมต่อบ่อเข้ากับระบบทำความสะอาดน้ำยาเจาะ พื้นที่วงแหวนด้านหลังทิศทางนั้นเต็มไปด้วยซีเมนต์หรือคอนกรีตตลอดความยาว ทิศทางลงไปที่ความลึกหลายเมตรในโขดหินที่มั่นคง ไปจนถึงหลายสิบเมตรในหนองน้ำและดินโคลน

ตัวนำมักจะคลุมส่วนบนของส่วนทางธรณีวิทยาซึ่งมีหินที่ไม่เสถียรและเป็นชั้นที่ดูดซับ แท่นขุดเจาะสารละลายหรือการพัฒนาส่งของเหลวที่ก่อตัวขึ้นสู่พื้นผิวเช่น ช่วงเวลาทั้งหมดที่จะทำให้กระบวนการขุดเจาะเพิ่มเติมยุ่งยากและก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ. ตัวนำจะต้องครอบคลุมทุกชั้นที่อิ่มตัวด้วยน้ำจืด

ข้าว. 7. แผนภาพการออกแบบบ่อน้ำ

นอกจากนี้ตัวนำยังทำหน้าที่ติดตั้งหัวหลุมป้องกันการระเบิดอีกด้วย อุปกรณ์และการระงับสายปลอกที่ตามมา ตัวนำถูกลดระดับลงสู่ระดับความลึกหลายร้อยเมตร เพื่อให้แน่ใจว่ามีการแยกชั้นที่เชื่อถือได้และให้ความแข็งแรงและความมั่นคงเพียงพอ ตัวนำจะถูกยึดตามความยาวทั้งหมด

การดำเนินงานคอลัมน์ถูกหย่อนลงในบ่อเพื่อสกัดน้ำมัน แก๊สหรือการฉีดน้ำเข้าสู่ขอบฟ้าแห่งการผลิตหรือ แก๊สเพื่อรักษาแรงดันอ่างเก็บน้ำ ความสูงของการเพิ่มขึ้นของสารละลายซีเมนต์เหนือหลังคาของขอบเขตการผลิตตลอดจนอุปกรณ์สำหรับการประสานขั้นหรือหน่วยเชื่อมต่อสำหรับส่วนบนของสายปลอกใน น้ำมันและ แก๊สบ่อน้ำควรมีความสูงอย่างน้อย 150-300 ม. และ 500 ม. ตามลำดับ

คอลัมน์ระดับกลาง (ทางเทคนิค) จะต้องลดลงหากไม่สามารถเจาะจนถึงระดับความลึกที่ออกแบบไว้ได้โดยไม่ต้องแยกโซนของภาวะแทรกซ้อนก่อน (แสดงการยุบ) การตัดสินใจลดระดับลงนั้นเกิดขึ้นหลังจากวิเคราะห์อัตราส่วนความดันที่เกิดขึ้นระหว่างการขุดเจาะในระบบอ่างเก็บน้ำที่ดี

หากความดันในบ่อ Рс น้อยกว่าการก่อตัว Рpl (ความดันของของเหลวที่ทำให้อิ่มตัวในการก่อตัว) ของเหลวจากการก่อตัวจะไหลลงสู่บ่อน้ำและการสำแดงจะเกิดขึ้น อาการจะมาพร้อมกับของเหลวไหลออกเอง (ขึ้นอยู่กับความรุนแรง) แก๊ส) ที่หลุมผลิต (น้ำล้น), การปล่อยก๊าซเรือนกระจก, การไหลแบบเปิด (ไม่มีการควบคุม) ปรากฏการณ์เหล่านี้ทำให้กระบวนการก่อสร้างบ่อน้ำซับซ้อนขึ้น และก่อให้เกิดอันตรายจากพิษ ไฟไหม้ และการระเบิด

เมื่อความดันในบ่อเพิ่มขึ้นถึงค่าหนึ่ง เรียกว่าความดันเริ่มการดูดซับ Rpogl ของเหลวจากบ่อจะเข้าสู่ชั้นหิน กระบวนการนี้เรียกว่าการดูดซึม การขุดเจาะสารละลาย. Рgl สามารถมีค่าใกล้เคียงหรือเท่ากับแรงดันในอ่างเก็บน้ำ และบางครั้งก็เข้าใกล้ค่าของแรงดันหินในแนวตั้ง ซึ่งกำหนดโดยน้ำหนักของหินที่อยู่ด้านบน

บางครั้งการดูดซึมจะมาพร้อมกับของเหลวที่ไหลจากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งนำไปสู่การปนเปื้อนของแหล่งน้ำและขอบเขตอันทรงประสิทธิผล การลดลงของระดับของเหลวในบ่อน้ำเนื่องจากการดูดซับในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งทำให้ความดันในรูปแบบอื่นลดลงและความเป็นไปได้ที่จะเกิดอาการจากมัน

ความดันที่ทำให้รอยแตกที่ปิดตามธรรมชาติเปิดออกหรือเกิดใหม่เรียกว่าความดันการแตกหักแบบไฮดรอลิก Pgrp ปรากฏการณ์นี้มาพร้อมกับการดูดซึมความหายนะ การขุดเจาะสารละลาย.

เป็นลักษณะที่ในหลาย ๆ แบริ่งน้ำมันและก๊าซพื้นที่ แรงดันอ่างเก็บน้ำ Ppl อยู่ใกล้กับความดันอุทกสถิตของคอลัมน์น้ำจืด Pg (ต่อไปนี้จะเรียกว่าความดันอุทกสถิต) โดยมีความสูง Hj เท่ากับความลึก Hp ที่ชั้นหินนี้ตั้งอยู่ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าแรงดันของเหลวในการก่อตัวมักเกิดจากแรงดันของน้ำชายขอบซึ่งเป็นพื้นที่ป้อนอาหารซึ่งเชื่อมต่อกับพื้นผิววันในระยะห่างที่สำคัญจากสนาม

เนื่องจากค่าสัมบูรณ์ของความดันขึ้นอยู่กับความลึก H จึงสะดวกกว่าในการวิเคราะห์อัตราส่วนโดยใช้ค่าของความดันสัมพัทธ์ซึ่งเป็นอัตราส่วนของค่าสัมบูรณ์ของความดันที่สอดคล้องกับความดันอุทกสถิต Pr , เช่น.:

Rpl* = Rpl / Rg;

Рgr* = Рgr / Рг;

Rpogl* = Ppogl / Pr;

Rgrp* = Rgrp / Rg

ที่นี่ Рпл – แรงดันอ่างเก็บน้ำ; Рgr – แรงดันอุทกสถิตของของไหลเจาะ; Рpgl – ความดันเริ่มการดูดซับ; Pgrp - แรงดันแตกหักแบบไฮดรอลิก

ความดันอ่างเก็บน้ำสัมพัทธ์ Ppl* มักเรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์ความผิดปกติ Ka เมื่อ Rpl* มีค่าประมาณเท่ากับ 1.0 ความดันอ่างเก็บน้ำจะถือว่าปกติ เมื่อ Rpl* มากกว่า 1.0 จะถือว่าสูงผิดปกติ (ABPD) และเมื่อ Rpl* น้อยกว่า 1.0 จะถือว่าต่ำผิดปกติ (ANPD)

เงื่อนไขประการหนึ่งสำหรับกระบวนการเจาะที่ไม่ซับซ้อนตามปกติคืออัตราส่วน

ก) Rpl*< Ргр* < Рпогл*(Ргрп*)

กระบวนการขุดเจาะจะซับซ้อนมากขึ้นหากด้วยเหตุผลบางประการ แรงกดดันสัมพัทธ์จึงกลายเป็นอัตราส่วนต่อไปนี้:

b) Rpl* > Rgr*< Рпогл*

หรือ

ค) Rpl*< Ргр* >Rpogl* (Rgrp*)

หากความสัมพันธ์ b) เป็นจริง จะสังเกตเฉพาะการสำแดงเท่านั้น ถ้า c) ก็จะสังเกตทั้งการสำแดงและการดูดซับ

คอลัมน์ระดับกลางอาจเป็นแบบทึบ (ลดระดับจากปากลงไปด้านล่าง) หรือไม่แข็ง (ไม่ถึงปาก) อย่างหลังเรียกว่าพระสาทิสลักษณ์

เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าบ่อน้ำจะมีโครงสร้างแบบเสาเดี่ยวหากไม่มีเสากลางลดระดับลงไป แม้ว่าทั้งทิศทางและตัวนำจะถูกลดระดับลงก็ตาม บ่อน้ำมีการออกแบบสองสายด้วยสายกลางหนึ่งสาย เมื่อมีสายเทคนิคตั้งแต่สองสายขึ้นไป จะถือว่าหลุมนั้นมีหลายสาย

การออกแบบหลุมเจาะมีดังต่อไปนี้: 426, 324, 219, 146 – เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อเป็น mm; 40, 450, 1600, 2700 – ความลึกของท่อมีหน่วยเป็น m; 350, 1500 – ระดับของสารละลายซีเมนต์ด้านหลังก้านและ การดำเนินงานคอลัมน์ในหน่วย m; 295, 190 – บิตเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นมม. สำหรับเจาะหลุมสำหรับคอลัมน์ 219 และ 146 มม.

1.2. วิธีการเจาะบ่อน้ำ

สามารถเจาะบ่อได้โดยใช้วิธีกล ความร้อน ชีพจรไฟฟ้า และวิธีการอื่นๆ (หลายโหล) อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมพบเฉพาะวิธีการเจาะเชิงกลเท่านั้น - แบบกระแทกและแบบหมุน ส่วนที่เหลือยังไม่ออกจากขั้นตอนการพัฒนาเชิงทดลอง

1.2.1. การเจาะกระแทก

การเจาะกระแทก การเจาะด้วยเชือกเพอร์คัชชันนั้นแพร่หลายที่สุดในบรรดาพันธุ์ทั้งหมด (รูปที่ 8)

ข้าว. 8. โครงการเจาะหลุมบ่อด้วยเชือกกระทบ

ดอกสว่านซึ่งประกอบด้วยดอกสว่าน 1 แท่งกระแทก 2 ก้านกรรไกรเลื่อน 3 และตัวล็อคเชือก 4 หย่อนลงในบ่อบนเชือก 5 ซึ่งงอรอบบล็อก 6 ลูกกลิ้งดึง 8 และ ลูกกลิ้งนำ 10 ถูกคลายออกจากดรัม 11 ของแท่นขุดเจาะ ความเร็วของการลงของแท่นขุดเจาะถูกควบคุมโดยเบรก 12 มีการติดตั้งบล็อก 6 ที่ด้านบนของเสา 18 โช้คอัพ 7 ใช้เพื่อลดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นระหว่างการเจาะ

ข้อเหวี่ยง 14 ด้วยความช่วยเหลือของก้านสูบ 15 จะตั้งค่าเฟรมสมดุล 9 ให้เคลื่อนที่แบบสั่น เมื่อเฟรมลดลง ลูกกลิ้งดึง 8 จะดึงเชือกและยกสว่านขึ้นเหนือด้านล่าง เมื่อเฟรมถูกยกขึ้น เชือกจะลดลง กระสุนปืนจะตกลงมา และเมื่อบิตกระทบกับหิน กระสุนจะถูกทำลาย

เมื่อบ่อลึกขึ้น เชือกก็จะยาวขึ้นโดยการคลายออกจากดรัม 11 รับประกันความเป็นทรงกระบอกของบ่อด้วยการหมุนดอกสว่านอันเป็นผลมาจากการที่เชือกคลี่คลายภายใต้ภาระ (ระหว่างการยกดอกสว่าน) และบิดเมื่อ โหลดจะถูกลบออก (ระหว่างการชนกับหิน)

ประสิทธิภาพของการทำลายหินในระหว่างการเจาะด้วยเชือกกระทบจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวลของสว่าน ความสูงของการตก ความเร่งของการตก จำนวนแรงกระแทกของบิตที่ด้านล่างต่อหน่วยเวลา และเป็นสัดส่วนผกผันกับ รูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสของเส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะ

ในระหว่างการเจาะหินที่ร้าวและมีความหนืด ดอกสว่านอาจติดขัด ในการปลดดอกสว่านออกจากสว่าน จะใช้ก้านกรรไกร ซึ่งทำเป็นรูปวงแหวนยาวสองวงที่เชื่อมต่อถึงกันเหมือนข้อโซ่

กระบวนการเจาะจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อมีความต้านทานน้อยลงต่อดอกสว่านที่สะสมที่ด้านล่างของหลุมผสมกับของเหลวที่ก่อตัว หากไม่มีหรือไหลไม่เพียงพอของของเหลวก่อตัวลงในบ่อจากหัวหลุม ให้เติมน้ำเป็นระยะ การกระจายอนุภาคหินที่เจาะในน้ำสม่ำเสมอทำได้โดยการเว้นจังหวะเป็นระยะ (การขึ้นและลง) การขุดเจาะกระสุนปืน เมื่อหิน (ตะกอน) ที่ถูกทำลายสะสมอยู่ที่ก้นบ่อ จำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อน้ำ ในการทำเช่นนี้ด้วยความช่วยเหลือของดรัมพวกเขายกสว่านออกจากบ่อแล้วลดตัวรับ 13 ลงไปซ้ำ ๆ บนเชือก 17 ซึ่งพันจากดรัม 16 มีวาล์วที่ด้านล่างของตัวรับ เมื่อผู้ Bailer ถูกแช่อยู่ในของเหลวสารละลาย วาล์วจะเปิดขึ้น และ Bailer จะเต็มไปด้วยส่วนผสมนี้ เมื่อยก Bailer ขึ้น วาล์วจะปิด ของเหลวที่มีกากตะกอนที่ถูกยกขึ้นสู่พื้นผิวจะถูกเทลงในภาชนะรวบรวม หากต้องการทำความสะอาดบ่อให้หมด คุณต้องลดถังพักลงหลายครั้งติดต่อกัน

หลังจากทำความสะอาดด้านล่างแล้ว ให้ใส่ดอกสว่านเข้าไปในรูและกระบวนการเจาะจะดำเนินต่อไป

ด้วยความตกใจ การขุดเจาะโดยปกติบ่อน้ำจะไม่เต็มไปด้วยของเหลว ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงการพังทลายของหินจากผนัง เชือกปลอกจะถูกลดระดับลง ซึ่งประกอบด้วยท่อปลอกโลหะที่เชื่อมต่อถึงกันโดยการเกลียวหรือการเชื่อม เมื่อบ่อมีความลึกมากขึ้น ปลอกจะถูกเลื่อนไปที่ด้านล่างและขยาย (เพิ่มขึ้น) เป็นระยะ ๆ ไปหนึ่งท่อ

วิธีการกระแทกไม่ได้ใช้มานานกว่า 50 ปี น้ำมันและก๊าซอุตสาหกรรมของรัสเซีย อย่างไรก็ตามในการสำรวจ การขุดเจาะในคราบตะกอนระหว่างการสำรวจทางธรณีวิทยาและวิศวกรรม การขุดเจาะบ่อน้ำ ฯลฯ พบการใช้งานของมัน

1.2.2. การขุดเจาะแบบหมุนของบ่อน้ำ

ในระหว่างการเจาะแบบหมุน การทำลายหินเกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการกระแทกของโหลดและแรงบิดบนดอกสว่านพร้อมกัน ภายใต้อิทธิพลของโหลด บิตจะเจาะเข้าไปในหิน และภายใต้อิทธิพลของแรงบิด มันก็จะหักออก

การเจาะแบบหมุนมีสองประเภท - แบบหมุนและมอเตอร์แบบรูเจาะ

ในระหว่างการเจาะแบบหมุน (รูปที่ 9) กำลังจากเครื่องยนต์ 9 จะถูกส่งผ่านกว้าน 8 ไปยังโรเตอร์ 16 ซึ่งเป็นกลไกการหมุนพิเศษที่ติดตั้งเหนือหลุมผลิตที่อยู่ตรงกลางของหอคอย โรเตอร์หมุน การขุดเจาะคอลัมน์และขันสกรูเล็กน้อย 1. สตริงสว่านประกอบด้วยท่อนำ 15 และท่อเจาะ 5 ขันสกรูเข้ากับท่อย่อยพิเศษ 6

ดังนั้น ในระหว่างการเจาะแบบหมุน ดอกสว่านจะลึกเข้าไปในหินเมื่อสายสว่านแบบหมุนเคลื่อนที่ไปตามแกนของบ่อ และเมื่อ การขุดเจาะพร้อมมอเตอร์ดาวน์โฮล – ไม่หมุน การขุดเจาะคอลัมน์ คุณลักษณะเฉพาะการเจาะแบบหมุนกำลังชะล้าง

ที่ การขุดเจาะด้วยมอเตอร์ดาวน์โฮล บิต 1 จะถูกขันเข้ากับเพลา และสายสว่านจะถูกขันเข้ากับตัวเรือนมอเตอร์ 2 เมื่อมอเตอร์ทำงาน เพลาของมันพร้อมกับบิตจะหมุน และสายสว่านจะได้รับแรงบิดปฏิกิริยาของตัวเรือนมอเตอร์ ซึ่งได้รับการหน่วงด้วยโรเตอร์ที่ไม่หมุน (มีปลั๊กพิเศษติดตั้งอยู่ในโรเตอร์)

ปั๊มโคลน 20 ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ 21 สูบของเหลวที่เจาะผ่านท่อร่วม (ท่อ ความดันสูง) 19 เข้าไปในไรเซอร์ - ท่อ 17 ติดตั้งในแนวตั้งที่มุมขวาของหอคอยจากนั้นเข้าไปในท่อเจาะแบบยืดหยุ่น (ปลอก) 14 หมุน 10 และเข้า การขุดเจาะคอลัมน์. เมื่อถึงจุดเจาะแล้ว ของเหลวที่ชะล้างจะไหลผ่านรูในนั้นและลอยขึ้นสู่พื้นผิวผ่านช่องว่างวงแหวนระหว่างผนังหลุมและสายเจาะ ที่นี่ในระบบถัง 18 และกลไกการทำความสะอาด (ไม่แสดงในรูป) แท่นขุดเจาะสารละลายจะถูกกำจัดออกจากหินเจาะ จากนั้นจึงเข้าสู่ถังรับของปั๊มโคลน 22 เครื่อง และถูกสูบกลับเข้าไปในบ่อ

ปัจจุบันมีการใช้มอเตอร์ดาวน์โฮลสามประเภท ได้แก่ สว่านเทอร์โบ มอเตอร์สกรู และสว่านไฟฟ้า (อย่างหลังไม่ค่อยได้ใช้มากนัก)

เมื่อเจาะด้วยเทอร์โบดริลหรือมอเตอร์สกรู พลังงานไฮดรอลิกของการไหลของของไหลจากการเจาะที่เคลื่อนไปตามสายสว่านจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลบนเพลาของมอเตอร์ใต้รูเจาะที่ดอกสว่านเชื่อมต่ออยู่

เมื่อเจาะด้วยสว่านไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าจ่ายไฟผ่านสายเคเบิล ส่วนต่างๆ ติดตั้งอยู่ภายใน การขุดเจาะและถูกแปลงโดยมอเตอร์ไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกลบนเพลา ซึ่งจะถูกส่งโดยตรงไปยังบิต

ขณะที่บ่อลึกลงไป การขุดเจาะคอลัมน์ที่ห้อยลงมาจากระบบรอกประกอบด้วยบล็อกเม็ดมะยม (ไม่แสดงในรูป) บล็อกเดินทาง 12 ตะขอ 13 และเชือกเดินทาง 11 จะถูกป้อนเข้าไปในบ่อ เมื่อท่อนำ 15 เข้าสู่โรเตอร์ 16 จนเต็มความยาว ให้เปิดเครื่องกว้าน ยกสายสว่านขึ้นจนถึงความยาวของท่อนำ และแขวนสายสว่านโดยใช้ลิ่มบนโต๊ะโรเตอร์ จากนั้นคลายเกลียวท่อนำ 15 พร้อมกับตัวหมุน 10 แล้วหย่อนลงในหลุม (ท่อปลอกที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าในบ่อเจาะแบบเอียงเป็นพิเศษ) โดยมีความยาวเท่ากับความยาวของท่อนำ มีการเจาะรูสำหรับหลุมล่วงหน้าที่มุมขวาของหอคอยประมาณครึ่งทางจากศูนย์กลางถึงเชิงเขา หลังจากนั้นสายเจาะจะถูกขยาย (เพิ่มขึ้น) โดยการขันสกรูขาตั้งสองท่อหรือสามท่อ (ท่อเจาะสองหรือสามท่อที่ขันเข้าด้วยกัน) เข้ากับมันแล้วถอดออกจากเวดจ์แล้วลดระดับลงในบ่อตามความยาวของ ยืน แขวนโดยใช้ลิ่มบนโต๊ะโรเตอร์ ยกออก เจาะท่อนำด้วยแกนหมุน ขันสกรูเข้ากับสายสว่าน ปลดสายสว่านออกจากเวดจ์ นำดอกสว่านไปด้านล่างแล้วดำเนินการต่อ การขุดเจาะ.

เพื่อเปลี่ยนดอกสว่านที่สึกหรอ ให้ดึงสายสว่านทั้งหมดออกจากบ่อแล้วลดระดับลงอีกครั้ง งานยกและยกยังดำเนินการโดยใช้ระบบรอก เมื่อดรัมกว้านหมุน เชือกเคลื่อนที่จะถูกพันเข้ากับหรือออกจากดรัม ซึ่งช่วยให้มั่นใจในการยกหรือลดระดับของบล็อคและตะขอสำหรับเดินทาง เชือกเจาะที่กำลังยกขึ้นหรือลดลงจะถูกแขวนไว้จากด้านหลังโดยใช้สลิงและลิฟต์

เมื่อยก BC จะถูกคลายเกลียวบนเทียนและติดตั้งภายในหอคอยโดยให้ปลายล่างบนเชิงเทียน และปลายด้านบนจะวางไว้ด้านหลังนิ้วพิเศษบนระเบียงของคนงานขี่ม้า ค่า BC จะถูกลดระดับลงในบ่อน้ำในลำดับย้อนกลับ

ดังนั้น กระบวนการดำเนินการของดอกสว่านที่ด้านล่างของหลุมจึงถูกขัดขวางโดยการขยายสายสว่านและการดำเนินการสะดุด (HRO) เพื่อเปลี่ยนดอกสว่านที่สึกหรอ

ตามกฎแล้วส่วนบนของส่วนบ่อน้ำจะถูกกัดกร่อนได้ง่าย ดังนั้นก่อนที่จะเจาะบ่อน้ำเพลา (หลุม) จะถูกสร้างขึ้นบนหินที่มั่นคง (3-30 ม.) และท่อขนาด 7 หรือท่อเกลียวหลายอัน (พร้อมหน้าต่างเจาะที่ส่วนบน) ยาวกว่า 1-2 ม. ยิ่งกว่าความลึกของหลุมลึกลงไป วงแหวนถูกซีเมนต์หรือคอนกรีต เป็นผลให้หลุมผลิตมีความเข้มแข็งอย่างน่าเชื่อถือ

ร่องลึกโลหะสั้นถูกเชื่อมเข้ากับหน้าต่างในท่อ ซึ่งในระหว่างกระบวนการเจาะของเหลวเจาะจะถูกส่งไปยังระบบของถัง 18 จากนั้นหลังจากผ่านกลไกการทำความสะอาด (ไม่แสดงในรูป) เข้าสู่ถังรับ 22 ของปั๊มโคลน

ท่อ (คอลัมน์ท่อ) 7 ที่ติดตั้งในหลุมเรียกว่าทิศทาง การกำหนดทิศทางและงานอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งที่ดำเนินการก่อนเริ่มต้น การขุดเจาะถือเป็นการเตรียมความพร้อม หลังจากเสร็จสิ้นแล้วจะมีการร่างการดำเนินการทดสอบการใช้งาน การแสวงหาผลประโยชน์แท่นขุดเจาะและเริ่มเจาะบ่อน้ำ

การเจาะผ่านหินที่ไม่มั่นคง อ่อนนุ่ม แตกหักและเป็นโพรง ซึ่งทำให้กระบวนการยุ่งยาก การขุดเจาะ(ปกติคือ 400-800 ม.) ปิดขอบฟ้าเหล่านี้ด้วยตัวนำ 4 และประสานช่องว่างวงแหวน 3 เข้ากับปาก เมื่อลึกลงไปอีก อาจพบขอบฟ้าซึ่งจำเป็นต้องแยกออกด้วย ขอบฟ้าดังกล่าวถูกปกคลุมไปด้วยคอลัมน์ปลอกกลาง (ทางเทคนิค)

เมื่อเจาะบ่อน้ำจนถึงระดับความลึกของการออกแบบแล้วจึงลดระดับและยึดซีเมนต์ การดำเนินงานคอลัมน์ (EC)

หลังจากนั้น สายปลอกทั้งหมดที่หัวหลุมผลิตจะผูกติดกันโดยใช้เครื่องมือพิเศษ อุปกรณ์. จากนั้นจะมีการเจาะรูหลายสิบ (หลายร้อย) รูเพื่อต่อต้านการก่อตัวที่มีประสิทธิภาพใน EC และหินซีเมนต์ ซึ่งในระหว่างการทดสอบ การพัฒนา และต่อมา การแสวงหาผลประโยชน์จากน้ำมัน (แก๊ส) จะไหลลงสู่บ่อน้ำ

สาระสำคัญของการพัฒนาหลุมคือเพื่อให้แน่ใจว่าความดันของคอลัมน์ของเหลวเจาะที่อยู่ในหลุมจะน้อยกว่าความดันในชั้นหิน จากผลต่างของแรงดันที่สร้างขึ้น น้ำมัน ( แก๊ส) จากขบวนจะเริ่มไหลลงสู่บ่อน้ำ หลังจากที่ซับซ้อน งานวิจัยบ่อน้ำถูกส่งมอบให้กับ การแสวงหาผลประโยชน์.

แต่ละหลุมจะมีการสร้างหนังสือเดินทาง โดยการออกแบบ ตำแหน่งของปาก ด้านล่าง และตำแหน่งเชิงพื้นที่ของลำตัวได้รับการจดบันทึกอย่างแม่นยำตามการวัดความเบี่ยงเบนจากแนวตั้ง (มุมซีนิท) และมุมอะซิมุท (มุมอะซิมุท) โดยเครื่องวัดความเอียง ข้อมูลล่าสุดมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อคลัสเตอร์เจาะหลุมทิศทาง เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ถังของหลุมเจาะหล่นลงไปในถังของหลุมเจาะก่อนหน้านี้หรือหลุมปฏิบัติการอยู่แล้ว ความเบี่ยงเบนที่แท้จริงของพื้นผิวจากการออกแบบไม่ควรเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่ระบุ

การขุดเจาะจะต้องปฏิบัติตามกฎหมายคุ้มครองแรงงานและสิ่งแวดล้อม การก่อสร้างสถานที่ขุดเจาะ เส้นทางการเคลื่อนย้ายแท่นขุดเจาะ ถนนทางเข้า สายไฟ การสื่อสาร ท่อส่งน้ำ การรวบรวม น้ำมันและ แก๊ส, หลุมดิน, สิ่งอำนวยความสะดวกการบำบัด, กากตะกอนควรดำเนินการเฉพาะในพื้นที่ที่กำหนดเป็นพิเศษโดยองค์กรที่เกี่ยวข้อง หลังจากเสร็จสิ้นการก่อสร้างหลุมหรือกระจุกหลุมแล้ว หลุมและร่องลึกทั้งหมดจะต้องได้รับการถมกลับ และสถานที่ขุดเจาะทั้งหมดจะต้องได้รับการฟื้นฟู (เรียกคืน) ในขอบเขตสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับการใช้งานเชิงเศรษฐกิจ

1.3. ประวัติโดยย่อของการขุดเจาะ น้ำมันและ แก๊สเวลส์

หลุมแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ถูกเจาะโดยใช้วิธีเคาะด้วยเชือกเมื่อ 2,000 ปีก่อนคริสตกาล การผลิตผักดองในประเทศจีน

จนกระทั่งกลางศตวรรษที่ 19 น้ำมันถูกขุดขึ้นมา ปริมาณเล็กน้อยโดยส่วนใหญ่มาจากบ่อน้ำตื้นใกล้ทางออกตามธรรมชาติจนถึงผิวน้ำ ตั้งแต่ช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ก็มีความต้องการ น้ำมันเริ่มเพิ่มขึ้นเนื่องจากการใช้เครื่องจักรไอน้ำอย่างแพร่หลายและการพัฒนาของอุตสาหกรรมโดยใช้เครื่องจักรเหล่านี้ ซึ่งต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นจำนวนมากและแหล่งกำเนิดแสงที่ทรงพลังมากกว่าเทียนไข

การวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้พิสูจน์แล้วว่ามีบ่อแรกใน น้ำมันถูกเจาะโดยใช้วิธีการหมุนแบบแมนนวลบนคาบสมุทร Absheron (รัสเซีย) ในปี พ.ศ. 2390 ตามความคิดริเริ่มของ V.N. เซเมนอฟ ในประเทศสหรัฐอเมริกากันเป็นแห่งแรก น้ำมัน(25 ม.) ถูกเจาะในรัฐเพนซิลเวเนียโดย Edwin Drake ในปี 1959 ปีนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนา การผลิตน้ำมันอุตสาหกรรมของสหรัฐอเมริกา กำเนิดของรัสเซีย น้ำมันอุตสาหกรรมมักจะนับตั้งแต่ปี 1964 เมื่ออยู่ใน Kuban ในหุบเขาของแม่น้ำ Kudako A.N. Novosiltsev เริ่มขุดเจาะหลุมแรกใน น้ำมัน(ความลึก 55 ม.) โดยใช้การเจาะด้วยเชือกกระทบด้วยเครื่องกล

ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 19 และ 20 เครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซลและเบนซินได้ถูกประดิษฐ์ขึ้น การแนะนำสู่การปฏิบัตินำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็วของโลก การผลิตน้ำมันอุตสาหกรรม.

ในปีพ.ศ. 2444 ในสหรัฐอเมริกา มีการใช้การเจาะแบบหมุนแบบหมุนโดยมีการชะล้างด้านล่างโดยมีการไหลของของไหลหมุนเวียนถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรก ควรสังเกตว่าการกำจัดหินที่เจาะด้วยกระแสน้ำหมุนเวียนนั้นคิดค้นขึ้นในปี พ.ศ. 2391 โดยวิศวกรชาวฝรั่งเศส Fauvelle และใช้วิธีนี้เป็นครั้งแรกเมื่อเจาะบ่อบาดาลในอารามเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก โดมินิกา. ในรัสเซีย หลุมแรกถูกเจาะโดยใช้วิธีโรตารีในปี พ.ศ. 2445 ที่ความลึก 345 เมตรในภูมิภาคกรอซนี

ปัญหาที่ยากที่สุดประการหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเจาะบ่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยวิธีแบบหมุน คือปัญหาในการปิดผนึกช่องว่างวงแหวนระหว่างท่อท่อและผนังของบ่อน้ำ วิศวกรชาวรัสเซีย A.A. ได้แก้ไขปัญหานี้ Bogushevsky ผู้พัฒนาและจดสิทธิบัตรในปี 1906 เกี่ยวกับวิธีการสูบปูนซีเมนต์ผสมลงในสายท่อแล้วแทนที่ผ่านด้านล่าง (รองเท้า) ของสายท่อเข้าไปในวงแหวน วิธีการประสานนี้แพร่กระจายอย่างรวดเร็วทั้งในและต่างประเทศ การขุดเจาะ.

ในปี 1923 สำเร็จการศึกษาจากสถาบันเทคโนโลยี Tomsk M.A. Kapelyushnikov ร่วมกับ S.M. Volokh และ N.A. Korneev คิดค้นมอเตอร์ไฮดรอลิก downhole - turbodrill ซึ่งกำหนดเส้นทางใหม่ขั้นพื้นฐานสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีและอุปกรณ์ การขุดเจาะน้ำมันและ แก๊สบ่อน้ำ ในปีพ.ศ. 2467 มีการขุดเจาะบ่อน้ำแห่งแรกของโลกในอาเซอร์ไบจานโดยใช้เทอร์โบดริลล์แบบขั้นตอนเดียว เรียกว่า Kapelyushnikov turbodrill

การฝึกซ้อมแบบเทอร์โบครอบครองสถานที่พิเศษในประวัติศาสตร์ของการพัฒนา การขุดเจาะบ่อน้ำเอียง หลุมเอียงแรกถูกเจาะโดยใช้วิธีกังหันในปี 1941 ในอาเซอร์ไบจาน การปรับปรุงการขุดเจาะดังกล่าวทำให้สามารถเร่งการพัฒนาของตะกอนที่อยู่ใต้ก้นทะเลหรือในภูมิประเทศที่ขรุขระมาก (หนองน้ำ ไซบีเรียตะวันตก). ในกรณีเหล่านี้ มีการเจาะหลุมเอียงหลายแห่งจากไซต์ขนาดเล็กแห่งเดียว ซึ่งการก่อสร้างต้องใช้ต้นทุนน้อยกว่าการก่อสร้างไซต์สำหรับไซต์ขุดเจาะแต่ละแห่งอย่างมาก การขุดเจาะบ่อแนวตั้ง วิธีการก่อสร้างหลุมนี้เรียกว่าการขุดเจาะแบบคลัสเตอร์

ในปี พ.ศ. 2480-40 เอ.พี. ออสตรอฟสกี้, N.G. Grigoryan, N.V. Aleksandrov และคนอื่นๆ พัฒนาการออกแบบมอเตอร์แบบดาวน์โฮลใหม่ซึ่งเป็นสว่านไฟฟ้า

ในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2507 ได้มีการพัฒนามอเตอร์ดาวน์โฮลสกรูแบบไฮดรอลิกทางเดียว และในปี พ.ศ. 2509 ในรัสเซีย ได้มีการพัฒนามอเตอร์สกรูแบบหลายทางในรัสเซีย เพื่อให้สามารถเจาะบ่อน้ำมันและบ่อทิศทางและแนวนอนสำหรับน้ำมันและ แก๊ส.

ในไซบีเรียตะวันตก เป็นบ่อน้ำแห่งแรกที่ผลิตน้ำพุธรรมชาติอันทรงพลัง แก๊สเมื่อวันที่ 23 กันยายน พ.ศ.2496 มีการขุดเจาะใกล้หมู่บ้าน Berezovo ทางตอนเหนือของภูมิภาค Tyumen ที่นี่ในเขต Berezovsky มีต้นกำเนิดในปี 1963 การผลิตก๊าซอุตสาหกรรมของไซบีเรียตะวันตก บ่อน้ำมันแห่งแรกในไซบีเรียตะวันตกไหลเมื่อวันที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2503 ที่บริเวณ Mulyminskaya ในลุ่มน้ำ Konda

ในกระบวนการเจาะบ่อน้ำมันแบบลึกจำเป็นต้องมีการรักษาความปลอดภัยผนัง จะต้องทำเพื่อให้บรรลุเป้าหมายต่อไปนี้:

รูปที่ 1 แผนภาพการออกแบบบ่อน้ำ

• การรวมตัวและการประสานของหินที่ไม่มั่นคง
• การแยกชั้นหินอุ้มน้ำ
• การแยกการก่อตัวของแบริ่งน้ำมันและก๊าซของบ่อน้ำ
• สร้างช่องทางที่ปิดสนิทเพื่อให้น้ำมันและก๊าซขึ้นสู่ผิวน้ำได้อย่างไม่จำกัด
• ลดการสูญเสียไฮดรอลิก

การแยกและการยึดผนังบ่อน้ำจะดำเนินการโดยใช้ท่อปลอกและช่องว่างระหว่างท่อปลอกและผนังขุดจะถูกซีเมนต์ด้วยวิธีพิเศษ กระบวนการนี้เรียกว่าการประสาน

ตำแหน่งของท่อปลอกในบ่อน้ำ เส้นผ่านศูนย์กลาง ความลึกของการสืบเชื้อสาย ความสูงของการประสาน และเส้นผ่านศูนย์กลางของดอกสว่านจะเป็นตัวกำหนดการออกแบบของหลุม การออกแบบคือชุดขององค์ประกอบรองรับหลุมที่ระบุขนาดด้านข้าง ความลึก และความยาว ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงการสำรวจ การประเมิน การเจาะ การผลิต และการปฏิบัติงานที่ถูกต้อง เพิ่มความสนใจในการสังหาร

การพัฒนาและการออกแบบ

การออกแบบหลุมเจาะจะกำหนดโดยโครงการด้านเทคนิคเพื่อการพัฒนา การก่อสร้าง และการขุดเจาะสำหรับภูมิภาคเฉพาะ เป้าหมายหลักคือการขุดเจาะอย่างไม่จำกัดจนถึงระดับความลึกที่กำหนดเพื่อเปิดการก่อตัวของน้ำมันและก๊าซที่มีประสิทธิผล ระบบทั่วไปการทำเหมืองแร่และการพัฒนาพื้นที่ รูปแบบการออกแบบขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการโดยตรง ได้แก่:

• โครงสร้างทางธรณีวิทยา
• วิธีการและวิธีการขุดเจาะ
• วัตถุประสงค์โดยตรงของบ่อน้ำ
• เทคโนโลยีในการเปิดการก่อตัวที่มีประสิทธิผล
• ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

ความน่าเชื่อถือ ต้นทุนงบประมาณ อัตราเดบิต และการดำเนินงานระยะยาวของบ่อน้ำมันหรือก๊าซ ขึ้นอยู่กับการตัดสินใจในการออกแบบที่ถูกต้อง การออกแบบการทำงานจะต้องมีการตัดสินใจและเหตุผลอย่างครบถ้วนเกี่ยวกับปัญหาบ่อน้ำ โดยคำนึงถึงที่ตั้งทางภูมิศาสตร์ของภูมิภาคและสภาพทางธรณีวิทยาของการขุดเจาะ

ประการแรกนี่คือเหตุผลสำหรับการออกแบบส่วนต่าง ๆ ของบ่อน้ำวิธีการและช่วงเวลาในการประสานท่อการคำนวณและการเลือกวัสดุสำหรับท่อการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรม โซลูชั่นทางเทคนิคเกี่ยวกับวิธีการเปิดการก่อตัวของน้ำมันและก๊าซการเพิ่มเสถียรภาพของเพลาการกันซึม

ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการออกแบบและเหตุผลของโครงสร้างควรประกอบด้วย:

• พิกัดตำแหน่งปาก;
• ความลึกและวิธีการเจาะ
• เส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ตามช่วงเวลาและขึ้นอยู่กับเดบิตที่คาดหวัง
• ข้อมูลเกี่ยวกับธรณีวิทยาของภูมิภาคและส่วนทางธรณีวิทยา
• ลักษณะหินที่ใช้กับวิธีการขุดเจาะ
• การมีอยู่และองค์ประกอบของของเหลวก่อตัว
• ประเภทและวัตถุประสงค์ของบ่อน้ำ
• ประวัติโดยย่อ;
• ข้อมูลเกี่ยวกับช่วงชั้นประสิทธิผล
• วิธีการดำเนินงาน
• แรงกดดันภายในการก่อตัว
• ความดันสำหรับการแตกหักแบบไฮดรอลิก

กลับไปที่เนื้อหา

คุณสมบัติโครงสร้าง

ในรูป ภาพที่ 1 แสดงไดอะแกรมการออกแบบบ่อต่างๆ:

• เอ - โปรไฟล์ที่ดี;
• b - การจัดเรียงคอลัมน์แบบศูนย์กลาง
• c - แผนภาพกราฟิกของการออกแบบการขุด;
• d - แผนภาพการทำงาน

เมื่อวาดไดอะแกรมการทำงานเส้นผ่านศูนย์กลางของคอลัมน์ปลอกแต่ละแถวในหน่วยมิลลิเมตรจะถูกระบุที่ส่วนบนและความลึกในการติดตั้งเป็นเมตรจะระบุที่ส่วนล่าง ความสูงของการขึ้นของปูนซีเมนต์จะแสดงโดยการแรเงาโดยระบุจุดสิ้นสุดเป็นเมตร แผนภาพยังระบุจำนวนบิตสำหรับการดำเนินการเจาะด้วย

การออกแบบหลุมอาจรวมถึงคอลัมน์ต่อไปนี้:

1. ทิศทาง. คอลัมน์นี้จะถูกลดระดับลงก่อน มีความลึกตื้น และติดตั้งก่อนเริ่มการเจาะ หน้าที่คือปกป้องปากจากการถูกทำลาย การพังทลาย และการกัดเซาะโดยการเจาะของเหลว
2. คอนดักเตอร์ คอลัมน์นี้ได้รับการติดตั้งตามทิศทางและทำหน้าที่รักษาชั้นหินอุ้มน้ำและชั้นหินด้านบนที่มีความทนทานต่ำ ต่อไปจะติดตั้งรองเท้า นี่คือท่อหนาที่ด้านล่างของตัวนำ เมื่อเจาะในพื้นที่ อุณหภูมิต่ำสำหรับหินที่แข็งตัวจะมีการเลือกทิศทางและตัวนำโดยคำนึงถึงอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นภายในหิน
3. เพื่อป้องกันภาวะแทรกซ้อนระหว่างการขุดเจาะ คอลัมน์กลางซึ่งอาจมีหลายคอลัมน์จึงถูกหย่อนลงในบ่อ
4. คอลัมน์การผลิตทำให้ห่วงโซ่นี้เสร็จสมบูรณ์ มีจุดมุ่งหมายโดยตรงเพื่อการใช้ประโยชน์จากการก่อตัวที่มีประสิทธิผล
5. ซับเป็นคอลัมน์ที่ซ่อนอยู่ในโครงสร้างซึ่งจำเป็นสำหรับการรักษาความปลอดภัยบ่อน้ำที่มีความลึกมาก