Jaké jsou režimy vrtání?

Všechny druhy prací souvisejících s výstavbou studní se provádějí podle určitých technologických schémat a v určitém režimu. Technologické schéma určuje způsob a pořadí či posloupnost provádění určitých operací. Technologický režim je charakterizován souborem určitých parametrů procesu vrtání studny. Mezi tyto parametry patří: rychlost, čas, síla a frekvence akcí, které určují intenzitu nebo intenzitu procesu. Režim vrtání studní by tedy měl být chápán jako určitá kombinace faktorů nebo parametrů, které určují provozní podmínky vrtné kolony, racionalita výběru číselných hodnot, která určuje účinnost tohoto procesu.

Parametry režimu vrtání zahrnují: rychlost otáčení с, rychlost otáčení n; frekvence C> a síla nárazu P; velikost posuvné síly (zatížení čela) G0, průtok čisticího prostředku Q a rychlost jeho cirkulace ct.

Parametry režimu vrtání se volí v závislosti na určitých faktorech, z nichž hlavní jsou: povaha a vlastnosti hornin (tvrdost, abrazivita, lom, stabilita atd.); hloubka studny; stav vrtu; návrh vrtacího nástroje na řezání hornin a jeho kvalita; technické vlastnosti vrtného zařízení; účel vrtu nebo účel vrtání atd. Při zohlednění všech těchto údajů může být režim vrtání optimální, racionální nebo speciální.

Optimální režim vrtání se vyznačuje nejpříznivější kombinací číselných hodnot parametrů zvolených na základě moderních výdobytků vědy a techniky a zajišťující maximální rychlost prohlubování a produktivitu práce. Takový režim lze samozřejmě implementovat na pilotních nebo laboratorních zařízeních, protože vyžaduje zvýšené náklady na materiálové zdroje a vysoce kvalifikovaný vrtný personál.

Režim vrtání by měl být považován za racionální, ve kterém jsou číselné hodnoty jeho parametrů zvoleny s ohledem na možnosti dostupných technických prostředků a nástrojů pro řezání hornin, které zajišťují nejvyšší výkon v daných konkrétních podmínkách s minimálními náklady. Racionální režimy ne vždy odpovídají optimálním.

Zvláštní režim je určen hodnotami parametrů, které jsou vybírány s ohledem na potřebu získat vysoce kvalitní ukazatele, někdy na úkor kvantitativních nebo naopak. V tomto případě mohou být zvolené číselné hodnoty parametrů režimu vrtání iracionální z hlediska dosažení vysoké produktivity práce a ekonomické efektivity. Ke speciálním režimům se uchyluje například při vrtání slabě odolných minerálů za účelem zvýšení procenta výtěžnosti jádra a jeho kvality, kdy se snižuje rychlost otáčení, axiální zatížení a intenzita výplachu a je omezena velikost hloubky na jeden výjezd, nebo při boji se zakřivením studny a v jiných případech.

Při výstavbě geologických průzkumných vrtů se provádí velké množství technologických operací nebo druhů prací: stavební a montážní práce (CEM); zařízení pro vrtání a ústí vrtu (BUS); přípravné operace pro vrtání (CHOP); zvedací operace (HLO); operace související s prohlubováním vrtů (OHD), vzorkováním jádra (OOC), konsolidací stěn vrtu (OHS), směrovým vrtáním (DDR), testováním vrtů (OIS), reakcí na mimořádné události (ELA), demontáží zařízení (ODO), opouštěním vrtů (OLS ), s dopravou vrtné techniky (OPO).

Podle jejich role či významu v technologickém schématu výstavby studní lze všechny provozy rozdělit na výrobní (PO) a nevýrobní (NPO). Čas strávený těmito operacemi tvoří rovnováhu pracovní doby pro výstavbu vrtu G.

Produktivní operace nebo procesy zahrnují: skutečné vrtání nebo prohlubování vrtu (US); pomocné operace související s procesem prohlubování vrtu (BO); zvedací operace (HLO); čištění studny od odřezků nebo jádra zbývajícího na dně; upevnění stěn studny (OHS); operace související se směrovým vrtáním (DDR). Mezi nevýrobní operace patří proces odstraňování havárií a komplikací (OLA, OLO); kontrola a mazání zařízení, drobné opravy. Celková rovnováha pracovní doby strávené na softwaru a implementaci softwaru zahrnuje také prostoje z různých důvodů. Operace prováděné při stavbě vrtů se spojují do cyklů – malého a velkého.

Malý cyklus nebo výlet zahrnuje operace přímo související s prohlubováním vrtu a prováděné během jednoho výletu (časového období). Tyto operace zahrnují: přípravu vrtacího nástroje k provozu; spuštění projektilu do studny; zaběhnuté PR; skutečné vrtání; opětovné upevnění vřetena; prodloužení vrtných trubek TB, TBSU; rušení a selhání jádra; zvednutí projektilu a vytažení jádra z jádrové trubky. Vyznačuje se malým cyklem nebo výletem trvajícím v hodinách nebo směnách stroje a množstvím hloubky vrtu na cyklus (výlet).

Velký cyklus zahrnuje veškeré operace spojené s kompletní výstavbou studny, počínaje stavebními a montážními pracemi a konče opuštěním studny.

Produktivita práce neboli efektivita vrtných operací, hodnocená řadou technicko-ekonomických ukazatelů (TEI), mezi které patří: rychlost, závisí na racionalitě nebo úrovni provádění všech operací v malých i velkých cyklech. provádění určitých operací nebo procesů souvisejících s výstavbou studní (mechanických, technických, obchodních, cyklistických a parkových); velikost vybrání na let /pa na jeden PR; spotřeba horninotvorných prvků (karbidové bity, diamantové bity, válečkové bity, čepelové bity, vrtáky), (diamanty, tvrdé slitiny, broky atd.) na 1 m vrtané studny q„ kar/m nebo qrc, g/ m

Kvantitativní ukazatele charakterizují rychlost realizace jednotlivých procesů (operací) nebo výstavby vrtů jako celku a v konečném důsledku určují produktivitu práce při vrtání.

Kvalitativní ukazatele charakterizují míru plnění zadaných úkolů při vrtání vrtů s přihlédnutím k tomu, že průzkumné vrty musí splňovat určité požadavky metodiky průzkumu, z nichž hlavní jsou: průnik vrstev hornin nebo ložisek nerostů v daných směrech a podél určitý systém s co nejnižšími náklady 1 tuny prokázaných zásob nerostných surovin; vrtání vrtů po nejracionálnější trajektorii s přijatelnou mírou odchylky od projektovaného profilu s nejvýhodnějším umístěním ústí vrtů; získání reprezentativních vzorků hornin nebo minerálů (jádra), které mají prostorovou referenci.

Obecně jsou kvalitativními ukazateli výtěžnost jádra (%) a intenzita zakřivení vrtu / (stupně/m).

Ekonomické ukazatele charakterizují náklady na vybudování studny jako celku nebo 1 m vrtané studny.

Analýzou uvažovaných ukazatelů je možné identifikovat hlavní faktory, které určují úroveň výkonnosti určitých operací a účinnost výstavby studní obecně a způsoby, jak ji zlepšit.

Chcete-li se na něco zeptat nebo podat žádost,
klikněte na tlačítko níže:

V produktové řadě každého úspěšného podniku je základní, nejčastěji žádaný produkt, na kterém „spočívá“ prodej. V případě ExpoTech Production Association jde samozřejmě o vrtací zařízení a vrtací nástroje. Za poslední 3 roky tak společnost dodala několik stovek vrtaček a šneků. Produktová řada se každým rokem provozu rozšiřuje. Špičkovou pozicí jsou ale samozřejmě vrtací nástroje z produkce ExpoTech.

Tento článek je o metodách vrtání ropných vrtů. Protože hlavními zákazníky ExpoTechu jsou společnosti, které vrtají studny, řekneme vám podrobně, jaké metody vrtání obecně existují, jaké zařízení a technologie se používají. Dnes se v ropném a plynárenském průmyslu používají následující metody vrtání:

1. Rotační. Jedná se o mechanické vrtání, při kterém se hornina ničí nepřetržitým otáčením vrtacího nástroje s působením axiálního zatížení.
2. Rotační. Rotační vrtání, při kterém se vrták otáčí strojem s rotátorem rotačního typu. Více než 90 % vrtacích prací se provádí touto metodou. V posledních letech je v Ruské federaci tendence ke zvýšení objemu rotačních vrtů, zejména ve východních oblastech. Hlavními výhodami rotační metody oproti turbínové metodě je nezávislost regulace parametrů režimu vrtání, možnost spouštění velkých tlakových spádů na korunce a výrazné zvýšení penetrace na jeden výlet korunky díky nižším frekvencím její rotace.
3. Turbína. Metoda rotačního vrtání, při které se nástroj, který ničí horninu, otáčí turbovrtačkou.
4. Objem. Také způsob rotačního vrtání, při kterém se nástroj pro řezání horniny otáčí šroubovým (výsuvným) motorem.
5. Vrtání elektrickou vrtačkou. Rotační vrtání, při kterém se nástroj na řezání horniny otáčí elektrickou vrtačkou.
6. Diamant. Skála je zničena nástrojem na řezání hornin vyztuženým diamanty.
7. Karbid. Opět metoda rotačního vrtání, při kterém se hornina ničí nástrojem na řezání hornin vyztuženým tvrdými slitinami.
8. Drobová. Rotační vrtání, při kterém se hornina ničí výstřelem.
9. Šokovat. Mechanické vrtání, při kterém je ničivá síla vytvářena nárazem nástroje na řezání horniny.
10. Šok – lano. Příklepové vrtání, při kterém se vratný pohyb vytvářený strojem přenáší na nástroj pro řezání horniny pomocí lana.
11. Náraz – tyč. Příklepové vrtání, při kterém je vratný pohyb vytvářený strojem přenášen vrtacími trubkami na nástroj pro řezání horniny.
12. Šok – rotační. Mechanické vrtání, při kterém je destruktivní síla vytvářena jako výsledek kombinovaného dopadu nárazů a rotace nástroje pro řezání horniny.
13. Vodní kladivo. Rotační příklepové vrtání, při kterém jsou nárazy přenášeny na nástroj pro řezání kamene pomocí hydraulického kladiva.
14. Vibrační. Mechanické vrtání, při kterém se vrták vkládá pomocí vibrační vrtačky.
15. Hydrodynamické. Vrtání, při kterém je hornina zničena vysokotlakým proudem kapaliny.
16. Termální. Vrtání, při kterém se hornina ničí žárem.
17. Elektrofyzikální. Vrtání, při kterém je hornina zničena silami vyplývajícími z elektrického výboje.
18. Explozivní. Vrtání, při kterém je hornina zničena silami způsobenými výbuchem.
19. Chemické Vrtání, při kterém se hornina ničí pod vlivem činidel, která s ní vstoupí do chemické reakce.
20. Se splachováním. Vrtání, při kterém jsou produkty destrukce hornin odstraňovány proudem vrtné kapaliny.
21. S čištěním. Vrtání, při kterém jsou produkty destrukce hornin odstraňovány proudem plynu.

Přítomnost a používání tolika vrtacích metod potvrzuje, že vývoj průmyslu neustává a vědecká a technická základna výrobců vrtací techniky a nástrojů se neustále vyvíjí. ExpoTech Production Association tak často vyrábí vrtací zařízení a vrtací nástroje podle individuálních zákaznických výkresů. To je velká konkurenční výhoda podniku a příležitost neustále zlepšovat a vylepšovat celou řadu produktů ExpoTech. Při výrobě nástrojů na zakázku oddělení kontroly kvality pečlivě sleduje práci a výkon produktu. A pokud produkt vylepšený na základě technologického vývoje ExpoTech prokáže vynikající výsledky, pak bude jistě zařazen do produktové řady.

Vědecký a technický vývoj vrtacích zařízení a vrtacích nástrojů nám dnes umožňuje vytvářet stále pokročilejší produkty. V Rusku i v zahraničí neustále probíhají výzkumné a vývojové práce v oblasti vytváření nových metod, technologií a zařízení vrtání. Dnes inženýři používají prohlubování ve skalách pomocí výbuchů, ničení hornin pomocí ultrazvuku, pomocí laserů, vibrací a mnoho dalšího k dosažení zvýšení energie dodávané do obličeje. Řekněme si více o perspektivách použití laserových vrtaček. Podle inženýrů ExpoTech Production Association jde o jednu z nejúčinnějších metod vrtání budoucnosti.

Japonsko již začalo vyrábět plynové lasery s oxidem uhličitým, které při použití při vrtání výrazně (až 10krát) zvyšují rychlost průniku vrtáku. Je založen na výkonném laseru chráněném utěsněným pouzdrem. Vývojáři nabízejí několik provedení laserových vrtaček. Jsou založeny na výkonném laseru umístěném v utěsněném krytu, který odolá vysokému tlaku.

Pomocí vyvinutého počítačového programu se na dálku nastavuje režim skenování laserového paprsku. To vám umožní naprogramovat velikost a tvar vrtu a průřez vrtu bude mít libovolný tvar.

Podle japonských vývojářů je v současnosti možné organizovat výrobu kontinuálních plynových laserů s výstupním výkonem 100 kW a vyšším. Účinnost plynových laserů může dosáhnout 20–60 %. Tento výkon laseru, za předpokladu dosažení extrémně vysokých hustot záření, stačí k roztavení a odpaření všech hornin. Vlivem laseru v podstatě praskají a odlupují se.

Experimenty japonských inženýrů ukázaly, že minimální hustota výkonu záření 1,2–1,5 kW/cm2 je dostatečná pro zničení pískovců, prachovců a jílů.

A hustota výkonu efektivního ničení hornin nasycených olejem v důsledku tepelných procesů spalování ropy je nižší a činí 0,7–0,9 kW/cm2.

Při testování technologie se ukázalo, že vrty o hloubce 2000 ma průměru 20 cm vyžadují asi 30 milionů kW energie laserového záření. Vrtání studní takové hloubky zatím není konkurenceschopné ve srovnání s tradičními mechanickými metodami vrtání. S účinností 60 % se však výrazně sníží náklady na energii a náklady a zvýší se konkurenceschopnost této metody. Při použití laseru v případě vrtání studní hlubokých 100–200 m je cena práce relativně nízká. Pomocí laserového vrtání lze naprogramovat tvar řezu. Stěna studny bude vytvořena z horninové taveniny a bude to sklovitá hmota, která zvýší rychlost vytlačování vrtného kalu cementem.

Laserové vrtačky a termické vrtačky, které vám umožní roztavit jakýkoli materiál a jakoukoli horninu, se rozhodně stanou jednou z předních pozic vrtací techniky a vrtacích nástrojů.

Sledujte nové nabídky ExpoTech Production Association v sekci „Vrtací nástroje“.