दिशात्मक ड्रिलिंग: फायदे और नुकसान

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

हाल के वर्षों में, निर्माण एक लंबे संकट से बाहर आ रहा है, निर्माणाधीन घरों, औद्योगिक परिसरों, सड़कों और अन्य बुनियादी सुविधाओं की संख्या बढ़ रही है। तदनुसार, समय और श्रम लागत को कम करने के लिए उच्च तकनीक इंजीनियरिंग तकनीकों की मांग अधिक होती जा रही है।

सामान्य जानकारी

इनमें दिशात्मक ड्रिलिंग शामिल है। यह ज्ञात है कि कुएँ लंबवत (मानक) और झुके हुए दोनों हैं। इसके अलावा, इसके लिए आवश्यक ऊर्ध्वाधर / क्षैतिज से विचलन छोटा है: मानक ड्रिलिंग के लिए केवल 2 डिग्री, गहरी ड्रिलिंग के लिए 6 डिग्री से अधिक (आर्टेसियन कुएं, तेल या गैस उत्पादन)।

स्वाभाविक है कि इस विचलन की उपस्थिति न केवल कृत्रिम, बल्कि पूरी तरह से प्राकृतिक कारणों से भी हो सकती है। वे कई समूहों (भूवैज्ञानिक, तकनीकी, तकनीकी) में विभाजित हैं। यदि आप इन सभी कारकों के बारे में अच्छी तरह से जानते हैं, तो आप उच्च सटीकता के साथ स्थिति को नियंत्रित कर सकते हैं।अंतरिक्ष में कुएं।

तदनुसार, कृत्रिम विचलन को कुएं के किसी भी "वक्रता" के रूप में समझा जाता है, जिसकी मूल रूप से कल्पना की गई थी। यह समझना महत्वपूर्ण है कि दिशात्मक ड्रिलिंग का तात्पर्य पूरे कार्य के दौरान ड्रिल की गति की दिशा पर सख्त नियंत्रण है।

तेल और गैस के कुओं की ड्रिलिंग की विशेषताएं

विशेष रूप से तेल और गैस उद्योग के क्षेत्र में इस तरह के काम के कारण कई कठिनाइयाँ होती हैं। वहां, विशेष गाइड प्रोफाइल का उपयोग करके इच्छुक ड्रिलिंग की जानी है। यह भी याद रखना महत्वपूर्ण है कि ऊपरी गड्ढा हमेशा (!) सख्ती से लंबवत बना होता है, और विचलन निचले क्षितिज पर नियोजित अज़ीमुथ में शुरू होता है।

विशेष रूप से अक्सर झुकाव ड्रिलिंग का उपयोग जमा के विकास में नहीं, बल्कि केवल उनके अन्वेषण में किया जाता है। पर्याप्त रूप से लंबे झुकाव वाले छेद बनाकर "मार्कर" की जांच करना बहुत सस्ता है, चट्टान को पर्याप्त गहराई तक लंबवत रूप से ड्रिल करने का प्रयास करने की तुलना में।

डायरेक्शनल ड्रिलिंग सामान्य रूप से कैसे की जाती है? तकनीक अपेक्षाकृत सरल है: पहले, मुख्य गड्ढे को छिद्रित किया जाता है, फिर, झुकने वाले उपकरणों की मदद से, एक तिरछी या क्षैतिज रूप से निर्देशित ड्रिल को सही जगह पर लाया जाता है, जिसके साथ एक अतिरिक्त शाफ्ट पहले से ही बनाया जा रहा है। परियोजना द्वारा निर्धारित दिशा को सटीक रूप से बनाए रखने के लिए, "मार्कर" का उपयोग करना आवश्यक है, वे भी बीकन हैं। कई मामलों में, ड्रिलिंग प्रक्रिया की कल्पना करने के लिए विशेष कैमरों का उपयोग किया जाता है।

महत्वपूर्ण नोट

जरूरतयह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ मामलों में, ऐसे कुओं को भूवैज्ञानिक चट्टानों की विशेषताओं के कारण मजबूर किया जाता है। इसलिए, कभी-कभी किसी प्रकार की ठोस आग्नेय चट्टान के स्थान पर गड्ढा खोदने की तुलना में इसे छेदना सस्ता होता है।

यह भी ध्यान दें कि दिशात्मक ड्रिलिंग का तात्पर्य सख्ती से क्षैतिज छिद्रों के प्रवेश से है। इस विधि द्वारा प्राप्त सभी कुओं को एकल और बहुपक्षीय कुओं में विभाजित किया गया है। बाद के मामले में, कई परतें मुख्य ट्रंक से निकलती हैं। तेल और गैस उद्योग में एक समान ड्रिलिंग विधि का व्यापक रूप से निम्नलिखित मामलों में उपयोग किया जाता है:

• समानांतर दोषों के बीच स्थित तेल या गैस-असर संरचनाओं को खोलते समय।
• अगर यह पता चला कि विकसित जलाशय अचानक अपनी दिशा बदल लेता है।
• उस स्थिति में जब तेल या गैस वाले क्षितिज नमक के गुंबदों के नीचे होते हैं (बाद वाले के माध्यम से ड्रिलिंग की कठिनाइयों के कारण)।
• जब खदानों में ढहने वाले क्षेत्रों को बायपास करना आवश्यक हो।
• विचलित (क्षैतिज, विशेष रूप से) ड्रिलिंग अपरिहार्य है यदि उत्पादक गठन किसी प्रकार के जलाशय के नीचे या समुद्र तल पर, आवासीय क्षेत्रों या अलग इमारतों के नीचे होता है।
• समुद्र में सीधे स्थित ड्रिलिंग रैक और प्लेटफार्मों पर, 90% मामलों में गड्ढे ड्रिलिंग की इस पद्धति का उपयोग किया जाता है।
• इसके अलावा, दिशात्मक ड्रिलिंग अपरिहार्य है यदि आपको बहुत ऊबड़-खाबड़ इलाके (खड्डों, पहाड़ियों, आदि) वाले क्षेत्र में बहुपक्षीय कुएं का संचालन करने की आवश्यकता है।

एक समान विधि अपरिहार्य है यदिकिसी कारण से (पतन, विवर्तनिक चट्टान की शिफ्ट), खदान का शाफ्ट किनारे पर स्थानांतरित हो गया, और इसलिए समस्या क्षेत्र को बायपास करने की आवश्यकता थी। यह तब भी किया जाता है जब मुख्य बोरहोल से कोर नमूना लेना आवश्यक हो, क्योंकि अन्य तरीकों से ऐसा करना असंभव है।

इसके अलावा, दिशात्मक ड्रिलिंग का उपयोग तब किया जाता है जब आपको किसी कारण से आग लगने वाले कुएं को जल्दी से बुझाने की आवश्यकता होती है, साथ ही ऐसे मामलों में जहां परिचालन कारणों से गड्ढे के निचले हिस्से को विस्तारित करने की आवश्यकता होती है। इसी तरह, पुराने कुओं में जल निकासी की सतह बढ़ जाती है जब उत्पादन की मात्रा बढ़ाने की आवश्यकता होती है।

यह अभ्यास तब किया जाता है जब शुरू में यह ज्ञात हो जाता है कि जमा राशि अमीरों की श्रेणी से संबंधित नहीं है, लेकिन इसे जल्दी से "दूध" करना आवश्यक है। फिर "क्लस्टर" ड्रिलिंग का उपयोग किया जाता है, जिसमें साइड वाले के मुख्य गड्ढे से कई और कई निकासी होती है। यदि इस मामले में मानक विधियों का उपयोग किया जाता है, तो मैदान से वापसी कम होगी, और कुआं जल्दी से समाप्त हो जाएगा।

दिशा ड्रिलिंग की विधि कोयले के पेस्ट के माध्यम से प्राथमिक गड्ढों को तोड़ती है, क्योंकि इस स्थिति में उन्हें पहले संभावित गैस पॉकेट से मुक्त किया जाना चाहिए। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो कुएं के संचालन के दौरान पहले से ही प्रज्वलन और यहां तक कि विस्फोट की उच्च संभावना है।

डाउनहोल मोटर्स (टर्बोड्रिल, कभी-कभी इलेक्ट्रिक ड्रिल, स्क्रू मोटर) का उपयोग छेद को तोड़ने के लिए किया जाता है। ड्रिलिंग विधि - रोटरी।

मुख्य तरीके

मुख्य विधि (यहां और विदेश दोनों) इलाके की विशेषताओं का गतिशील उपयोग है।और यह समझ में आता है, क्योंकि आदर्श रूप से समतल मैदान और सीढ़ियाँ हर जगह होने से बहुत दूर हैं।

एक नियम के रूप में, विशिष्ट निशान (प्रोफाइल) को एक नमूने के रूप में लिया जाता है, जो पहले से बनाए जाते हैं, और इसके लिए गणितीय मॉडलिंग विधियों का उपयोग किया जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि "विशिष्ट" पद्धति केवल पहले से ही विकसित क्षेत्रों में लागू (!) इस पद्धति की ख़ासियत यह है कि वे इलाके की वक्रता को नियंत्रित करने की कोशिश नहीं करते हैं, बल्कि इसके अनुकूल होते हैं। काश, एक ही समय में, एक महत्वपूर्ण खामी प्रकट होती है, जो ड्रिलिंग की लागत में उल्लेखनीय वृद्धि में व्यक्त की जाती है।

डिजाइन प्रोफाइल में, वक्रता की अधिकतम डिग्री वाले स्थानों को आवश्यक रूप से चिह्नित किया जाता है, क्योंकि इस डेटा के बिना एक तैयार परियोजना तैयार करना उचित नहीं है। इस मामले में डिजाइन एक प्रशिक्षित दिशात्मक ड्रिलिंग इंजीनियर की जिम्मेदारी है।

कुएं के मोड़ को ठीक करने के लिए ड्रिलिंग रिग का लेआउट बदलना

पंचिंग के दौरान सीधे छेद के मोड़ को नियंत्रित करने का सबसे आम तरीका है। विधि अच्छी है क्योंकि आपको विशेष उपकरण का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। इसका नुकसान त्वरित ड्रिलिंग मोड की गंभीर सीमा में है।

कृत्रिम डायवर्टर का उपयोग

इस प्रकार के काम के लिए बेंट सबस, एक्सेंट्रिक निपल्स, वेजेज और अन्य डिफ्लेक्टिंग डिवाइस का इस्तेमाल किया जाता है। विशिष्ट स्थिति और इलाके के प्रकार के आधार पर सभी उपकरणों को व्यक्तिगत रूप से चुना जाता है।

स्प्रूस किस्म

दिशात्मक ड्रिलिंग का एक महत्वपूर्ण तरीका पैड ड्रिलिंग है। उसी समय, सभी गड्ढों की शुरुआत एक बिंदु पर स्थित होती है, और अंत खंड होते हैं जहां खोजे गए जमा की परतें जाती हैं।

विधि इस मायने में अच्छी है कि यह आपको साइट पर स्थापना कार्य की मात्रा को काफी कम करने की अनुमति देती है, आवश्यक संचार लाइनों की संख्या को काफी कम कर देती है, जिसमें सड़कों से लेकर उन क्षेत्रों तक शामिल हैं जहां काम किया जा रहा है, और पानी की आवश्यकता है आपूर्ति और बिजली आपूर्ति लाइनें कम हो गई हैं। इस प्रकार की ड्रिलिंग का सबसे पहले यूएसएसआर में परीक्षण किया गया था, अधिक सटीक रूप से, अज़रबैजान में, आर्टेम द्वीप पर स्थापना कार्य के दौरान।

मुख्य नुकसानों में खदान के मुंह को पार करने से रोकने का महत्व शामिल है। इसके अलावा, माध्यमिक ड्रिलिंग के समय तक पहले से काम कर रहे गड्ढों को संरक्षित करना आवश्यक है, क्योंकि यह अग्नि सुरक्षा नियमों के लिए आवश्यक है। अंत में, क्लस्टर गड्ढों का एक बड़ा नुकसान उनके बाद के रखरखाव और मरम्मत की जटिलता है, और समुद्री परिस्थितियों में सफलताओं को खत्म करना बेहद मुश्किल हो सकता है।

क्लस्टर ड्रिलिंग का उपयोग किन परिस्थितियों में किया जाता है?

तो क्लस्टर डायरेक्शनल हॉरिजॉन्टल ड्रिलिंग का उपयोग कब किया जाता है? इसके उपयोग के कारणों को निम्नलिखित समूहों में बांटा गया है:

• टेक्नोजेनिक - आवासीय, अन्य तकनीकी संरचनाओं सहित भवनों के नीचे ड्रिलिंग।
• तकनीकी - जब यह संभावना हो कि मानक कुएं के विकास से मौजूदा गड्ढों का संचालन बाधित हो जाएगा। इस संबंध में बुश पद्धति इतनी "दर्दनाक" नहीं है।
• भूवैज्ञानिक -जब खनिज असमान परतों में, विभिन्न क्षितिजों पर स्थित होते हैं। इस मामले में, दिशात्मक ड्रिलिंग रिग एकमात्र विकल्प है जब आपको कम से कम संभव समय में उस पर अभूतपूर्व मात्रा में पैसा खर्च किए बिना उत्पादन स्थापित करने की आवश्यकता होती है।
• ऑरोग्राफिक - कारणों का सबसे आम समूह, समुद्र की सतह के नीचे स्थित एक क्षेत्र को खोलने की आवश्यकता सहित, बीहड़ इलाके के मामले में झील, साथ ही साथ अपतटीय प्लेटफार्मों के आधार से गड्ढे बिछाते समय, साथ ही ओवरपास।
• जलवायु। हाल के वर्षों में, सुदूर उत्तर के कई क्षेत्रों में, पर्माफ्रॉस्ट विगलन की दिशा में एक स्थिर प्रवृत्ति रही है, यही वजह है कि विशेषज्ञों को बस क्लस्टर ड्रिलिंग पद्धति का सहारा लेने के लिए मजबूर किया जाता है। अन्य तरीके कुएं के लुमेन के ढहने से भरे हुए हैं।

ध्यान दें कि क्लस्टर कुओं के संचालन से अधिकतम प्रभाव दलदली, अक्सर बाढ़ वाले क्षेत्रों में देखा जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि जब जल निकायों की सतह के नीचे ड्रिलिंग की इच्छा होती है, तो नौवहन उपकरणों का ठीक से उपयोग करने में सक्षम अनुभवी कर्मियों का होना बेहद जरूरी है, जिसके बिना ऐसी विशिष्ट परिस्थितियों में छेद को तोड़ना असंभव हो जाता है।

इस प्रकार, दिशात्मक ड्रिलिंग रिक्तियों में तकनीकी रूप से जानकार, शिक्षित कर्मियों की खोज शामिल होनी चाहिए।

विधि की महत्वपूर्ण विशेषताएं

विशाल झाड़ियाँ पिरामिड या शंकु की तरह दिखती हैं, जिनका आकार, जैसा कि आप समझ सकते हैं, आकार पर निर्भर करता है औरविकसित क्षेत्र का "धुंधलापन"। तदनुसार, छिद्रित छिद्रों की संख्या तकनीकी क्षमताओं द्वारा निर्धारित की जाती है। यह समझना बहुत महत्वपूर्ण है कि झाड़ी के आकार का निर्धारण यथासंभव जिम्मेदारी से किया जाना चाहिए, क्योंकि विमुख क्षेत्र का क्षेत्र इस संकेतक पर निर्भर करता है।

यह विशेष रूप से तब महत्वपूर्ण होता है जब बस्ती की सीमाओं के भीतर गड्ढों का विकास किया जाता है। तैयार कुएं के संचालन में एक महत्वपूर्ण भूमिका कुओं के स्थान द्वारा निभाई जाती है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि पिछले 15-20 वर्षों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली गैस पाइपलाइनों की दिशात्मक ड्रिलिंग मुख्य विधि बन गई है।

क्लस्टर ड्रिलिंग के सकारात्मक प्रभाव

सामान्य तौर पर, यह विधि खनिजों के निष्कर्षण या औद्योगिक सुविधाओं के निर्माण की लागत को काफी कम कर देती है, सभी उत्पादन कार्यों और प्रक्रियाओं के स्वचालन की मात्रा में योगदान करती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह दृष्टिकोण प्रकृति पर प्रभाव को कम करके पर्यावरण की सुरक्षा में योगदान देता है।

तथ्य यह है कि क्लस्टर ड्रिलिंग करते समय, ड्रिलिंग कचरे को पूरी तरह से इकट्ठा करना संभव हो जाता है, इसे भूजल में प्रवेश करने से रोकता है, और बाद के स्तर में कमी की संभावना को भी कम करता है। इसे अक्सर पारंपरिक ड्रिलिंग के साथ देखा जाता है क्योंकि यह जलभृतों को नष्ट कर देता है।

एक पैड में कम से कम दो कुएं होते हैं। एक नियम के रूप में, हमारे देश में तेलकर्मी 18-24 टुकड़ों के गड्ढों को समूहित करने का अभ्यास करते हैं, लेकिन कुछ मामलों में उनकी संख्या इससे अधिक हो जाती है।30 के लिए। हालांकि, यह एक रिकॉर्ड से बहुत दूर है, क्योंकि विदेशी अभ्यास में ऐसे मामले हैं जब एक खदान से 60 "अंकुरित" निकल सकते हैं। विशेष रूप से, कुख्यात बीपी कंपनी ने एक छोटे से थोक द्वीप पर 60 × 60 मीटर … 68 गड्ढों को एक बार में ड्रिल किया। इससे एक क्षेत्र से प्राप्त तेल की मात्रा में नाटकीय रूप से वृद्धि करना संभव हो गया।

इसलिए आधुनिक अर्थव्यवस्था में दिशात्मक और क्षैतिज कुओं की ड्रिलिंग सामग्री और वित्तीय संसाधनों के संरक्षण के कारण अत्यधिक मांग में है।

मल्टीहोल ड्रिलिंग प्रकार

वर्तमान में, कई पुरानी जमाओं की कमी के कारण, खनिजों को प्राप्त करने का एकमात्र विश्वसनीय तरीका उन्नत खनन विधियों का उपयोग करना है, जिसमें बहुपक्षीय ड्रिलिंग शामिल है। इसी समय, मुख्य गड्ढे से एक ही बार में कई नए "अंकुरित" हटा दिए जाते हैं। इस वजह से, उत्पादक क्षितिज में कुएं का क्षेत्र काफी बढ़ जाता है, और खनन की मात्रा बढ़ जाती है। इसके अलावा, एक ही समय में ऊपरी, अनुत्पादक क्षितिज में ड्रिलिंग वॉल्यूम को कम करना संभव है।

हमारे देश के क्षेत्र में, इस प्रकार का पहला कुआं 1953 में बश्किरिया में खोदा गया था। लेकिन गड्ढा, जो सीधे गठन की मोटाई में चला गया, केवल 50 के दशक के अंत में ही बनाया जा सकता था। यह समारा क्षेत्र में हुआ। यह तुरंत पता चला कि ऐसे कुओं की दैनिक वापसी मानक, ऊर्ध्वाधर विधि द्वारा बनाए गए कोर की तुलना में लगभग 40% अधिक है।

तब यह था कि हमारे देश में दिशात्मक ड्रिलिंग का विकास शुरू हुआ। इसके लिए प्रशिक्षणविशेषता देश के सभी तकनीकी संस्थानों में पेश की गई थी।

यदि बहुपक्षीय विधि का प्रयोग किया जाए तो जलाशय में छेद की कुल लंबाई काफी बढ़ जाती है, जल निकासी और निस्पंदन क्षेत्र बढ़ जाता है। यह न केवल कुएं से वापसी बढ़ाने में योगदान देता है, बल्कि इसके संचालन के दौरान प्राप्त उत्पाद की गुणवत्ता में भी सुधार करता है। इस प्रकार के गड्ढों को निम्नलिखित किस्मों में बांटा गया है:

• झुका हुआ, शाखित प्रकार।
• क्षैतिज शाखित।
• रेडियल गड्ढे।

बाद के मामले में, दिशात्मक ड्रिलिंग (क्षैतिज दिशात्मक ड्रिलिंग) का उपयोग कठिन इलाके और कामकाजी क्षितिज की असमान एकाग्रता में किया जाता है। यह विधि (लागत को कम करते हुए) खनन की मात्रा को अधिकतम करने की अनुमति देती है।

मल्टीहोल होल की विशेषताएं

जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, तिरछी शाखाओं वाले गड्ढों में खदान का मुख्य शाफ्ट होता है और अलग-अलग विमानों में स्थित बच्चे की प्रक्रिया उनसे फैली होती है। क्षैतिज रूप से निर्देशित उचित प्रकार अभी वर्णित प्रकार का एक रूपांतर है। अंतर केवल इतना है कि "अंकुरित" मुख्य ट्रंक से कड़ाई से क्षैतिज विमान में 90 डिग्री के कोण पर प्रस्थान करते हैं।

तदनुसार, रेडियल गड्ढों के लिए, मुख्य शाफ्ट भी सख्ती से लंबवत जाता है, और अतिरिक्त - परिधि के साथ, यानी रेडियल दिशा में। हाल के वर्षों में, शाखाओं वाले कुओं को ड्रिलिंग की एक बहुत ही आशाजनक दिशा माना गया है, क्योंकि औद्योगिक पैमाने पर उनका उपयोग कई मुद्दों को हल करने की अनुमति देता है,भूमिगत संसाधनों के विकास से उत्पन्न:

• असमान क्षितिज वाले तेल क्षेत्रों का अधिकतम कुशल विकास। इस मामले में, ऊर्ध्वाधर ड्रिलिंग आर्थिक रूप से व्यवहार्य नहीं है, क्योंकि अंतिम लागत बहुत अधिक है।
• डायरेक्शनल ड्रिलिंग से उपयोग किए जाने वाले कुओं की संख्या में काफी कमी आ सकती है। इससे काम की लागत में कमी आती है, और पर्यावरण पर प्रभाव भी कम होता है।
• अत्यधिक चिपचिपे ग्रेड का तेल निकालते समय, जिसे अत्यधिक गहराई पर पंप किया जाता है।
• उसी विधि का उपयोग तब किया जाता है जब भू-तापीय स्टेशन का निर्माण करना आवश्यक होता है जो भूमिगत गर्म पानी की ऊर्जा का उपयोग करता है।

इस प्रकार, दिशात्मक कुआं ड्रिलिंग आज के तेल और गैस और निर्माण उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है।