Pengeboran putar: teknologi, prinsip operasi, dan fitur

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk membuat sumur produksi dan eksplorasi untuk air adalah pengeboran putar. Ini disediakan oleh transfer gerakan rotasi dari rotor permukaan ke string bor.

Pengeboran putar berbeda karena tidak memiliki gaya aksial yang dihasilkan oleh penggerak. Selama proses, kerja (pemotongan) dicuci dari sisa batuan dengan bantuan air dan larutan khusus. Pertimbangkan metodenya lebih detail.

Latar belakang sejarah

Pengeboran putar telah digunakan selama lebih dari seratus empat puluh tahun. Teknologi metode pengeboran sumur ini pertama kali digunakan di Amerika Serikat pada awal tahun delapan puluhan abad kesembilan belas. Sejak saat itu, hampir tidak berubah, dengan pengecualian inovasi kecil yang menghasilkan efisiensi yang lebih besar. Perubahan mempengaruhi alat pemotong batu - mereka ditingkatkan, media cair baru dibuat untuk sumur pembilasan, dan kekuatan bagian-bagian mekanisme ditingkatkan.

Pemboran putar adalah salah satu jenis pengeboran putar. Prinsipnya adalahbahwa alat pemecah batu, yang terletak di dalam sumur, beroperasi dari gaya yang ditransmisikan kepadanya oleh motor listrik atau peralatan turbin gas. Cara ini cukup sederhana dan efektif. Dengan bantuannya, minyak produksi dan sumur eksplorasi dibor. Ukuran unit yang kompak memungkinkan untuk digunakan di lahan pribadi untuk membuat sumur air.

Metode Pengeboran

Saat ini, pengeboran sumur untuk air dilakukan dengan metode pemotongan batu dengan mekanisme khusus. Tanah dapat diisi dengan dua cara:

• Dengan bantuan mekanisme - metode kering.
• Jet air di bawah tekanan tinggi atau gravitasi - hidrolik.

Secara umum, pengeboran mekanis dilakukan dengan salah satu dari tiga cara:

• Pemboran putar putar - tanah dibor dengan gerakan putar.
• Dampak - tanah hancur oleh dampak bor.
• Bergetar - tanah dipecah oleh getaran frekuensi tinggi.

Metode pertama adalah yang paling banyak digunakan karena kesederhanaannya, biaya rendah dan kinerjanya secara bersamaan.

Saat metode diterapkan

Pemboran putar digunakan ketika tanah semi-berbatu dan berbatu sedang dikembangkan untuk mengebor sumur hingga kedalaman seratus lima puluh meter. Untuk pengeboran batu yang berhasil, perlu untuk memilih alat pengeboran yang tepat - pahat dan pipa pemberat. Menurut para ahli, untuk operasi yang efektif, pengeboran putar harus digunakan jika:kondisi berikut terpenuhi:

• Studi bagian hidrogeologi situs dilakukan dengan cukup detail.
• Diketahui bahwa tanahnya terdiri dari batuan.
• Ada data tingkat akuifer.
• Ada tekanan air bawah tanah yang bagus.
• Ada kemungkinan pengiriman konstan cairan pembilasan.

Selain itu, harus diperhitungkan bahwa kondisi wilayah selatan memungkinkan operasi pengeboran sepanjang tahun, dan di wilayah utara, pekerjaan dibatasi oleh suhu lingkungan eksternal, di mana cairan pembilasan membeku.

Peralatan untuk pengeboran sumur

Teknologi pengeboran putar melibatkan penggunaan instalasi khusus - dipasang berdasarkan kendaraan self-propelled atau stasioner. Keduanya harus memiliki komponen berikut:

• Mesin.
• Menara.
• Berkendara.
• Swivel - sistem yang memasok cairan ke lubang bawah.
• Senar bor.
• Rotor.
• Pompa piston.
• Mekanisme pengangkatan termasuk blok dan blok mahkota.
• Garis tekanan
• Sistem pengembalian dan pemurnian cairan yang mengandung hidrosiklon, saluran dan saringan getar.

Kelebihan dan kekurangan metode

Metode pengeboran putar memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan metode lainnya. Di antara mereka, berikut ini harus diperhatikan:

• Melebihi yang lain dalam hal kinerja: lima kali metode tumbukan dan sepuluh kali metode getaran.
• Memiliki tinggikecepatan kerja.
• Karena penggunaan berbagai pahat yang dapat dilepas, dapat digunakan pada tanah dengan kompleksitas yang bervariasi.
• Unit ini memiliki ukuran yang kompak, sehingga dapat beroperasi di ruang terbatas.
• Karena kemungkinan lokasi di platform, unit ini cukup mobile.
• Memungkinkan pengeboran sumur dalam dan ekstraksi air dari batu kapur yang retak.
• Metode ini memiliki sifat menahan air yang baik.
• Memungkinkan pengeboran sumur dengan diameter hingga dua ratus sentimeter.

Seiring dengan kelebihan ini, pengeboran putar yang dapat dikendalikan memiliki kelemahan sebagai berikut:

• Pastikan untuk mempertimbangkan jenis tanah untuk menemukan pahat yang tepat.
• Kehadiran partikel batuan super keras di jalan dapat menjadi kendala yang membutuhkan penggunaan mekanisme yang lebih merusak.
• tanah liat dapat mengganggu.
• Kendala serius untuk pengeboran adalah tanah beku.
• Daya tergantung pada rotor yang terpasang saat ini.
• Kebutuhan untuk selalu memiliki cairan pembilasan dalam jumlah besar.

Meskipun ada kelemahan tertentu, metode ini memiliki lebih banyak keuntungan.

Prinsip pengoperasian unit putar

Pengeboran sumur secara berputar dilakukan oleh instalasi khusus - bingkai atau menara kisi, dipasang pada platform. Semua sistem lain terpasang padanya, memungkinkan Anda untuk menaikkan dan menurunkan senar bor yang diprofilkan. Sepertikolom dirakit dari beberapa pipa yang dihubungkan oleh kopling yang dapat dilipat.

Gaya penggerak adalah motor listrik mobil atau generator terpisah, yang meneruskan putaran dari kolom ke rotor melalui poros penggerak dan rangkaian roda gigi. Berputar, rotor menggerakkan pahat, yang menghancurkan lapisan tanah di sumur dengan tepi kerjanya. Kisaran rotasi dapat disesuaikan. Tepi bit bisa berupa berlian, komposit atau karbida. Bentuknya mungkin berbeda.

Lapisan tanah yang dikembangkan dipindahkan dari tambang dengan pencucian langsung atau terbalik oleh gravitasi atau di bawah tekanan menggunakan unit pompa. Setelah membilas sumur, pipa casing dipasang di dalamnya. Melalui pipa putar dan berongga dari tali bor, cairan pembilasan disuplai ke mata bor, yang mengikis tanah di bawah mata bor. Melalui celah antara pipa dan laras, cairan membawa tanah keluar. Di permukaan, cairan dikumpulkan dan dibersihkan melalui filter khusus sehingga dapat dioperasikan kembali menggunakan pompa piston.

Fitur teknologi pengeboran putar

Proses pengeboran diatur sedemikian rupa sehingga, karena pencucian lapisan tanah dari tambang, tali bor masuk lebih dalam dengan setiap gerakan. Secara berkala harus ditingkatkan dengan menambahkan pipa lainnya.

Proses pengeboran dilakukan dengan langkah-langkah:

• Setelah melewati lapisan tanah lepas pertama, kolom dinaikkan, dan selubung diturunkan ke dalam poros.
• Celah tersebut diisi dalam lingkaran dengan mortar semen.
• Setelahketika semen mengeras, sedikit dengan diameter lebih kecil dimasukkan ke dalam poros, dan pekerjaan berlanjut.

Beberapa langkah serupa ini dapat dilakukan, dan kemudian pipa produksi yang dilubangi di ujungnya diturunkan ke dalam poros. Tergantung pada kualitas lapisan dan kedalaman tanah, jumlah dan berat pipa, jenis bit, kecepatan rotasi dan material tepinya, dan tekanan cairan pembilasan dipilih. Spesifiknya adalah sebagai berikut:

• Formasi batuan ringan berjalan dengan kecepatan maksimum dan paling deras.
• Tanah berbatu membutuhkan pengurangan frekuensi dan pengurangan tekanan fluida.

Inklusi keras tanah - batu besar - di jalur rotor, yang dapat macet, atau tanah yang secara aktif menyerap pencucian dapat mengganggu pekerjaan. Proses ini juga diperlambat oleh kurangnya air di lokasi kerja dan adanya lapisan tanah liat yang besar. Tanah liat, bercampur dengan air, menyumbat saluran air dan membutuhkan tambahan pencucian menyeluruh.

Pipa selubung

Setelah mengebor sumur, penting untuk memperkuat dindingnya. Tanah tidak dapat diandalkan dan dapat bergeser, yang akan berdampak negatif pada lubang dasar.

Untuk mencegah bumi runtuh, tali selubung dipasang. Ini membantu untuk mencegah tumpahan tanah dan mencegah rembesan air. Kolom pertama disebut "konduktor". Itu dipasang untuk menutupi batuan yang tidak stabil. Pemasangan dilakukan pada jarak tidak lebih awal dari tanda 30 meter dan tidak lebih dari 600 meter. Untuk sumur minyak, kolom ditempatkan pada jarak, maksimumdekat dengan permukaan.

Karena pengeboran putar digunakan di hampir semua jenis tanah, selama pemasangan kolom, pekerja dipandu oleh kondisi geologis. Terkadang Anda harus menggunakan beberapa tali selubung untuk memperkuat lubang dasar.

Diameter terkecil dari mereka tenggelam lebih dalam dari yang lain dan disebut operasional. Perforasi dibuat dari bawah, melalui lubang-lubang inilah massa gas, air atau minyak akan mengalir ke dalamnya.

Pentingnya fluida pemboran dalam operasi pemboran

Metode pembilasan yang tepat untuk pengeboran putar dapat meningkatkan efisiensi proses secara signifikan. Dalam karya jenis ini berlaku:

• Solusi polimer.
• Emulsi minyak.
• Solusi aerasi.
• Air.

Metode pembersihan udara juga banyak digunakan. Jika pekerjaan dilakukan di daerah dengan tekanan reservoir rendah, maka pekerja menggunakan gas khusus. Pembilasan membantu menghilangkan kotoran dan benda berlebih, batu yang hancur, yang tidak dapat dihindari dalam proses pengeboran. Cairan yang mengenai bit mendinginkannya. Yang memperpanjang umur alat.

Pemboran putar berlangsung dalam tiga tahap:

1. Penghancuran batuan bumi menggunakan pahat.
2. Meluncurkan air untuk membawa batu yang hancur. Prosesnya dapat dilakukan baik dengan cara reverse maupun direct flushing, semuanya tergantung pada kedalaman sumur, volume air yang digunakan dan jenis tanah. Digunakan di rumah tangga pribadimetode pembilasan langsung yang populer.
3. Penguatan dinding sumur baru dengan pipa selubung.

Pemboran putar adalah proses padat karya, di mana banyak faktor yang harus diperhitungkan. Meskipun demikian, ini dianggap cukup efektif dan digunakan dalam berbagai kondisi.