रोटरी ड्रिलिंग: प्रौद्योगिकी, संचालन का सिद्धांत और विशेषताएं

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

पानी के लिए उत्पादन और अन्वेषण कुओं के निर्माण के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले तरीकों में से एक रोटरी ड्रिलिंग है। यह सतह रोटर से ड्रिल स्ट्रिंग में घूर्णी आंदोलनों के हस्तांतरण द्वारा प्रदान किया जाता है।

रोटरी ड्रिलिंग इस मायने में अलग है कि इसमें ड्राइव द्वारा उत्पन्न कोई अक्षीय बल नहीं है। प्रक्रिया के दौरान, काम (वध) को पानी और विशेष समाधानों की मदद से चट्टान के कचरे से धोया जाता है। विधि पर अधिक विस्तार से विचार करें।

ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

रोटरी ड्रिलिंग का उपयोग एक सौ चालीस वर्षों से अधिक समय से किया जा रहा है। कुओं की ड्रिलिंग की इस पद्धति की तकनीक का उपयोग पहली बार संयुक्त राज्य अमेरिका में उन्नीसवीं शताब्दी के शुरुआती अस्सी के दशक में किया गया था। उस समय से, यह लगभग अपरिवर्तित बना हुआ है, मामूली नवाचारों के अपवाद के साथ, जिससे अधिक दक्षता प्राप्त हुई है। परिवर्तनों ने रॉक कटिंग टूल्स को प्रभावित किया - उनमें सुधार किया गया, कुओं को फ्लश करने के लिए नए तरल मीडिया बनाए गए, और तंत्र के कुछ हिस्सों की ताकत बढ़ाई गई।

रोटरी ड्रिलिंग रोटरी ड्रिलिंग के प्रकारों में से एक है। सिद्धांत हैकि कुएं के अंदर स्थित रॉक ब्रेकिंग टूल एक इलेक्ट्रिक मोटर या गैस टर्बाइन उपकरण द्वारा इसे प्रेषित बल से संचालित होता है। यह तरीका काफी सरल और प्रभावी है। इसकी मदद से उत्पादन तेल और अन्वेषण कुओं को ड्रिल किया जाता है। इकाई का छोटा आकार इसे निजी भूमि पर पानी के कुएं बनाने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है।

ड्रिलिंग के तरीके

वर्तमान में, पानी के लिए कुओं की ड्रिलिंग विशेष तंत्र का उपयोग करके रॉक कटिंग विधियों द्वारा की जाती है। मिट्टी को दो तरह से उभारा जा सकता है:

• तंत्र की सहायता से - शुष्क विधि।
• उच्च दबाव या गुरुत्वाकर्षण के तहत पानी का जेट - हाइड्रोलिक।

सामान्य तौर पर, यांत्रिक ड्रिलिंग तीन तरीकों में से एक में की जाती है:

• रोटरी रोटरी ड्रिलिंग - मिट्टी को रोटरी मूवमेंट के साथ ड्रिल किया जाता है।
• प्रभाव - ड्रिल के प्रभाव से मिट्टी नष्ट हो जाती है।
• कंपन - उच्च आवृत्ति कंपन से मिट्टी टूट जाती है।

पहली विधि अपनी सादगी, कम लागत और एक ही समय में प्रदर्शन के कारण सबसे अधिक उपयोग की जाती है।

विधि लागू होने पर

रोटरी ड्रिलिंग का उपयोग तब किया जाता है जब एक सौ पचास मीटर गहरे कुओं की ड्रिलिंग के लिए अर्ध-चट्टानी और चट्टानी मिट्टी विकसित की जा रही हो। चट्टानों की सफल ड्रिलिंग के लिए, सही ड्रिलिंग उपकरण चुनना आवश्यक है - एक छेनी और भारित पाइप। विशेषज्ञों के अनुसार, प्रभावी संचालन के लिए, रोटरी ड्रिलिंग का उपयोग किया जाना चाहिए यदिनिम्नलिखित शर्तें पूरी होती हैं:

• साइट के हाइड्रोजियोलॉजिकल सेक्शन का अध्ययन पर्याप्त विस्तार से किया गया।
• पता है कि मिट्टी चट्टानों से बनी होती है।
• जलभृत के स्तर पर डेटा है।
• भूमिगत जल का अच्छा दबाव है।
• निस्तब्धता द्रव के निरंतर वितरण की संभावना है।

इसके अलावा, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि दक्षिणी क्षेत्रों की स्थितियां साल भर ड्रिलिंग संचालन की अनुमति देती हैं, और उत्तरी क्षेत्रों में, बाहरी वातावरण के तापमान से काम सीमित होता है, जिस पर फ्लशिंग तरल पदार्थ होता है जम जाता है।

कुएं की ड्रिलिंग के लिए उपकरण

रोटरी ड्रिलिंग तकनीक में विशेष प्रतिष्ठानों का उपयोग शामिल है - स्व-चालित वाहनों या स्थिर के आधार पर घुड़सवार। उन दोनों में निम्नलिखित घटक होने चाहिए:

• इंजन।
• टावर।
• ड्राइव।
• स्विवेल - एक सिस्टम जो बॉटमहोल में तरल पदार्थ की आपूर्ति करता है।
• ड्रिल स्ट्रिंग।
• रोटर।
• पिस्टन पंप।
• ब्लॉक और क्राउन ब्लॉक सहित लिफ्टिंग मैकेनिज्म।
• दबाव रेखा
• हाइड्रोसाइक्लोन युक्त एक तरल वापसी और शुद्धिकरण प्रणाली, एक ढलान और एक कंपन स्क्रीन।

विधि के फायदे और नुकसान

रोटरी ड्रिलिंग विधि के अन्य तरीकों की तुलना में कई फायदे हैं। उनमें से, निम्नलिखित पर ध्यान दिया जाना चाहिए:

• प्रदर्शन के मामले में बाकी से अधिक: प्रभाव विधि का पांच गुना और कंपन विधि का दस गुना।
• उच्च हैकाम की गति।
• विभिन्न प्रकार की हटाने योग्य छेनी के उपयोग के कारण, इसका उपयोग विभिन्न जटिलता की मिट्टी पर किया जा सकता है।
• इकाई का आकार छोटा है, इसलिए यह सीमित स्थान में काम कर सकता है।
• प्लेटफॉर्म पर लोकेशन की संभावना के कारण, यूनिट काफी मोबाइल है।
• खंडित चूना पत्थर से गहरी कुएं की ड्रिलिंग और पानी निकालने में सक्षम बनाता है।
• विधि में अच्छे जल धारण करने वाले गुण होते हैं।
• दो सौ सेंटीमीटर व्यास तक के कुओं की ड्रिलिंग की अनुमति देता है।

इन फायदों के साथ, रोटरी स्टीयरेबल ड्रिलिंग के निम्नलिखित नुकसान हैं:

• सही छेनी खोजने के लिए मिट्टी के प्रकार पर विचार करना सुनिश्चित करें।
• रास्ते में सुपर-हार्ड रॉक कणों की उपस्थिति एक बाधा हो सकती है जिसके लिए अधिक विनाशकारी तंत्र के उपयोग की आवश्यकता होती है।
• मिट्टी की मिट्टी हस्तक्षेप कर सकती है।
• ड्रिलिंग में एक गंभीर बाधा जमी हुई जमीन है।
• पावर वर्तमान में स्थापित रोटर पर निर्भर करता है।
• हमेशा बड़ी मात्रा में फ्लशिंग तरल पदार्थ रखने की आवश्यकता है।

कुछ कमियों के बावजूद, इस पद्धति के और भी कई फायदे हैं।

रोटरी इकाइयों के संचालन का सिद्धांत

कुओं की रोटरी ड्रिलिंग एक विशेष स्थापना द्वारा की जाती है - मंच पर तय एक फ्रेम या जाली टॉवर। अन्य सभी प्रणालियाँ इससे जुड़ी हुई हैं, जिससे आप प्रोफाइल ड्रिल स्ट्रिंग को ऊपर और नीचे कर सकते हैं। ऐसाकॉलम को बंधनेवाला कपलिंग से जुड़े कई पाइपों से इकट्ठा किया जाता है।

ड्राइविंग बल कार की इलेक्ट्रिक मोटर या एक अलग जनरेटर है, जो ड्राइव शाफ्ट और गियर ट्रेन के माध्यम से कॉलम से रोटर तक रोटेशन को प्रसारित करता है। घूर्णन करते हुए, रोटर छेनी को चलाता है, जो अपने कामकाजी किनारों के साथ कुएं में मिट्टी की परत को नष्ट कर देता है। रोटेशन की सीमा को समायोजित किया जा सकता है। बिट किनारे हीरा, मिश्रित या कार्बाइड हो सकते हैं। उनका आकार भिन्न हो सकता है।

विकसित मिट्टी की परत को सीधे या रिवर्स धुलाई द्वारा गुरुत्वाकर्षण द्वारा या पंपिंग इकाइयों का उपयोग करके दबाव में खदान से विस्थापित किया जाता है। कुएं को फ्लश करने के बाद उसमें केसिंग पाइप लगाए जाते हैं। ड्रिल स्ट्रिंग के कुंडा और खोखले पाइपों के माध्यम से, बिट को फ्लशिंग तरल पदार्थ की आपूर्ति की जाती है, जो बिट के नीचे की मिट्टी को मिटा देती है। पाइप और बैरल के बीच की खाई के माध्यम से, तरल मिट्टी को बाहर निकालता है। सतह पर, तरल को विशेष फिल्टर के माध्यम से एकत्र और साफ किया जाता है ताकि इसे पिस्टन पंपों का उपयोग करके वापस संचालन में लाया जा सके।

रोटरी ड्रिलिंग तकनीक की विशेषताएं

ड्रिलिंग प्रक्रिया को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि, खदान से मिट्टी की परत के धुलने के कारण, प्रत्येक गति के साथ ड्रिल स्ट्रिंग और गहरी होती जाती है। समय-समय पर अन्य पाइपों को जोड़कर इसे बढ़ाया जाना चाहिए।

ड्रिलिंग प्रक्रिया चरणों में की जाती है:

• मिट्टी की पहली ढीली परतों को पार करने के बाद, स्तंभ को ऊपर उठाया जाता है, और आवरण को शाफ्ट में उतारा जाता है।
• अंतराल को सीमेंट मोर्टार से एक गोले में भर दिया जाता है।
• बादजब सीमेंट सेट हो जाता है, तो छोटे व्यास के साथ थोड़ा सा शाफ्ट में डाला जाता है, और काम जारी रहता है।

इनमें से कई समान चरणों का प्रदर्शन किया जा सकता है, और फिर अंत में छिद्रित एक उत्पादन पाइप शाफ्ट में उतारा जाता है। मिट्टी की परत और गहराई की गुणवत्ता के आधार पर, पाइपों की संख्या और वजन, बिट का प्रकार, इसकी घूर्णन गति और किनारे की सामग्री, और फ्लशिंग तरल पदार्थ का दबाव चुना जाता है। विवरण इस प्रकार हैं:

• लाइट रॉक फॉर्मेशन अधिकतम गति और सबसे फ्लशिंग पर चलते हैं।
• चट्टानी मिट्टी को कम आवृत्ति और कम द्रव दबाव की आवश्यकता होती है।

मृदा कठोर समावेशन - बोल्डर - रोटर के पथ में, जो जाम कर सकता है, या मिट्टी जो सक्रिय रूप से धुलाई को अवशोषित करती है, काम में हस्तक्षेप कर सकती है। कार्य स्थल पर पानी की कमी और मिट्टी की एक बड़ी परत की उपस्थिति से भी प्रक्रिया धीमी हो जाती है। मिट्टी, पानी के साथ मिलाने से जल चैनल बंद हो जाता है और अतिरिक्त अच्छी तरह से धोने की आवश्यकता होती है।

आवरण पाइप

कुआं खोदने के बाद उसकी दीवारों को मजबूत करना जरूरी है। मिट्टी अविश्वसनीय है और शिफ्ट हो सकती है, जो बॉटमहोल को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगी।

पृथ्वी को गिरने से बचाने के लिए केसिंग स्ट्रिंग लगाई जाती है। यह मिट्टी के रिसाव को रोकने में मदद करता है और पानी के रिसाव को रोकता है। पहले कॉलम को "कंडक्टर" कहा जाता है। इसे अस्थिर चट्टानों को ढंकने के लिए लगाया गया है। स्थापना 30 मीटर के निशान से पहले और 600 मीटर से अधिक की दूरी पर नहीं होती है। एक तेल के कुएं के लिए, स्तंभ को अधिकतम दूरी पर रखा जाता हैसतह के करीब।

चूंकि रोटरी ड्रिलिंग का उपयोग लगभग किसी भी प्रकार की मिट्टी में किया जाता है, कॉलम की स्थापना के दौरान, श्रमिकों को भूवैज्ञानिक स्थितियों द्वारा निर्देशित किया जाता है। कभी-कभी आपको बॉटमहोल को मजबूत करने के लिए कई केसिंग स्ट्रिंग्स का उपयोग करना पड़ता है।

इनमें से सबसे छोटा व्यास बाकियों की तुलना में अधिक गहरा डूबता है और परिचालन कहलाता है। वेध नीचे से बनाया जाता है, इन्हीं छिद्रों से गैस, पानी या तेल का द्रव्यमान उसमें प्रवाहित होगा।

ड्रिलिंग ऑपरेशंस में ड्रिलिंग फ्लुइड का महत्व

रोटरी ड्रिलिंग के लिए सही फ्लशिंग विधि प्रक्रिया की दक्षता में काफी वृद्धि कर सकती है। इस प्रकार के कार्यों में आवेदन करें:

• बहुलक समाधान।
• तेल इमल्शन।
• वातित समाधान।
• पानी।

वायु शुद्ध विधि का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यदि जलाशय के कम दबाव वाले क्षेत्रों में काम किया जाता है, तो श्रमिक एक विशेष गैस का उपयोग करते हैं। फ्लशिंग अतिरिक्त अशुद्धियों और वस्तुओं, ढहती चट्टानों से छुटकारा पाने में मदद करता है, जो ड्रिलिंग प्रक्रिया में अपरिहार्य है। थोड़ा सा लगने वाला द्रव इसे ठंडा कर देता है। जो टूल लाइफ को बढ़ाता है।

रोटरी ड्रिलिंग तीन चरणों में होती है:

1. छेनी से मिट्टी की चट्टानों को नष्ट करना।
2. नष्ट की गई चट्टान को बाहर निकालने के लिए पानी का प्रक्षेपण। प्रक्रिया को रिवर्स और डायरेक्ट फ्लशिंग दोनों द्वारा किया जा सकता है, यह सब कुएं की गहराई, उपयोग किए गए पानी की मात्रा और मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करता है। निजी घरों में उपयोग किया जाता हैलोकप्रिय प्रत्यक्ष फ्लशिंग विधि।
3. नए कुएं की दीवारों को केसिंग पाइप से मजबूत करना।

रोटरी ड्रिलिंग एक श्रमसाध्य प्रक्रिया है, जिसके दौरान कई कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। इसके बावजूद, यह काफी प्रभावी माना जाता है और विभिन्न स्थितियों में इसका उपयोग किया जाता है।