Iliustracija / nuotrauka: iš atvirų šaltinių
Suprasdami gręžimo platformų veikimo principus ir žinodami gręžimo technologiją, galėsite įvertinti gręžinių gręžimo proceso ypatumus.
Gręžimo įrenginys yra gręžinio gręžimo proceso pagrindas. Tai sudėtingas mechanizmų ir įrangos rinkinys, kurio suderintas darbas leidžia skverbtis į žemės gelmes ir pasiekti vandeninguosius sluoksnius. Skirtingiems dirvožemio tipams ir vandens gyliui reikia skirtingų gręžimo įrenginių ir technologijų. Pažvelkime į šios „stebuklingos mašinos” vidų ir supraskime pagrindines jos sudedamąsias dalis bei veikimo principus.
Pagrindinės gręžimo įrenginio sudedamosios dalys
Nepriklausomai nuo tipo, daugumą gręžimo įrenginių sudaro šie pagrindiniai komponentai:
- Stiebas (bokštelis). Vertikali atraminė konstrukcija, skirta gręžimo virvei, korpusui ir gręžimo įrankiams kelti ir nuleisti. Stiebo aukštis ir keliamoji galia priklauso nuo gręžimo gylio ir įrangos svorio.
- Gręžimo mašina (su sukamąja pavara). Mechanizmas, užtikrinantis gręžimo virvės ir gręžimo įrankių sukimąsi. Jis gali būti rotacinis (sukimasis vykdomas iš viršaus) arba gręžtinis (sukimasis vykdomas tiesiai gręžinio dugne).
- Gręžimo styga. Ją sudaro vienas su kitu sujungti gręžimo vamzdžiai. Perduoda sukimosi judesius iš gręžimo mašinos gręžimo įrankiui skylės dugne. Į gręžimo stygos vidų gali būti tiekiamas gręžimo purvas arba suslėgtas oras.
- Gręžimo įrankis (grąžtas, grąžtas). Įsitaiso gręžimo virvės gale ir tiesiogiai skaldo uolieną. Yra daugybė gręžimo įrankių, skirtų skirtingiems grunto tipams (ritininiai kūginiai grąžtai kietoms uolienoms, lęšiniai grąžtai minkštoms uolienoms, grąžtai su karbidiniais arba deimantiniais įdėklais).
- Gręžimo skysčio tiekimo sistema (praplovimo sistema). Apima siurblius, purvo rezervuarus ir vamzdynus. Gręžinio skystis cirkuliuoja gręžinyje, išnešdamas į paviršių suskilusias uolienas (nuoplovas), aušindamas gręžimo įrankius ir sutvirtindamas gręžinio sieneles. Plovimo skystis gali būti vanduo, molio dumblas arba specialios polimerų kompozicijos.
- Gervė (keltuvas). Mechanizmas, skirtas gręžimo virvei, korpusui ir kitai įrangai pakelti ir nuleisti. Įrengta lynų ir blokų sistema.
- Valdymo sistema. Priemonių ir prietaisų kompleksas, skirtas visų gręžimo įrenginio mechanizmų darbui stebėti ir valdyti. Šiuolaikinėse gręžimo platformose gali būti įrengtos automatinės valdymo ir stebėjimo sistemos.
- Jėgainė. Teikia elektros energiją visoms platformos sistemoms. Gali būti dyzeliniai generatoriai arba jungtis prie išorinių energijos šaltinių.
Pagrindinės vandens gręžinių gręžimo technologijos
Gręžimo technologijos pasirinkimas priklauso nuo vietovės geologinių sąlygų, reikiamo gręžinio gylio ir turimos įrangos. Labiausiai paplitusios technologijos yra šios:
-
Rotacinis gręžimas
- Veikimo principas. Gręžinio dugne esantį grąžtą suka paviršiuje esantis rotorius. Gręžimo styga perduoda sukimosi jėgą grąžto grąžtui. Suskilusią uolieną į paviršių iškelia gręžimo skysčio srautas, tekantis gręžimo stygos viduje.
- Privalumai. Didelis gręžimo greitis, galimybė gręžti dideliame gylyje ir įvairiuose dirvožemiuose (nuo minkšto iki kieto).
- Trūkumai. Reikia naudoti gręžimo purvą ir sudėtingą praplovimo sistemą, palyginti didelė įrangos kaina.
- Taikymas. Plačiai naudojamas giliems vandens gręžiniams, įskaitant artezinius gręžinius, gręžti.
-
Sraigtinis gręžimas
- Veikimo principas. Uolieną skaldo besisukanti sraigė (sraigto formos gręžimo styga). Skaldyta uoliena sraigės sraigtiniu paviršiumi gabenama į paviršių.
- Privalumai. Didelis gręžimo greitis minkštuose ir puriuose gruntuose, palyginti paprasta įrangos konstrukcija, nereikia gręžimo purvo.
- Trūkumai. Ribotas gręžimo gylis (paprastai iki 30-50 metrų), netaikomas kietoms uolienoms ir dirvožemiams su daug riedulių.
- Taikymas. Naudojamas negiliems gręžiniams gręžti smėlyje arba priemolyje.
-
Gręžimas smūginiu būdu
- Veikimo principas. Gręžimo įrankis (grąžtas) virve pakartotinai nuleidžiamas į gręžinio dugną ir smūgiais skaldo uolieną. Suskaldyta uoliena periodiškai ištraukiama iš gręžinio naudojant lataką (specialų cilindro formos įrankį su vožtuvu).
- Privalumai. Įrangos paprastumas, galimybė gręžti kietose ir uolėtose uolienose, nereikia gręžimo purvo.
- Trūkumai. Mažas gręžimo greitis, ypač dideliame gylyje, daug darbo jėgos reikalaujantis procesas.
- Taikymas. Šiuo metu naudojamas rečiau, daugiausia negilių gręžinių gręžimui sudėtingomis geologinėmis sąlygomis arba kai nėra kitos įrangos.
Dabartinės gręžinių gręžimo tendencijos
Šiuolaikinis gręžinių gręžimas Gardine pasižymi tuo, kad diegiamos naujos technologijos ir medžiagos, kuriomis siekiama padidinti proceso efektyvumą, greitį ir aplinkosauginį saugumą. Tokios tendencijos yra šios:
- Hidrauliniu būdu varomų gręžimo įrenginių, kurie užtikrina sklandesnį ir tikslesnį gręžimo proceso valdymą, naudojimas.
- Grąžtų su deimantiniais ir polikristalinio deimanto (PDC) įdėklais, pasižyminčiais dideliu atsparumu dilimui ir gręžimo greičiu, naudojimas kietose uolienose.
- Geonavigacijos ir telemetrijos sistemų diegimas siekiant kontroliuoti gręžimo trajektoriją ir optimizuoti procesą.
- Aplinkai nekenksmingų vandens pagrindu pagamintų gręžimo skysčių ir gręžimo atliekų utilizavimo technologijų kūrimas.
Supratimas apie gręžimo įrenginių įrenginius ir jų veikimo principus, taip pat žinios apie pagrindines gręžimo technologijas leidžia įvertinti vandens gręžinių gręžimo proceso sudėtingumą ir specifiką. Šiame straipsnyje išsamiai apžvelgsime kiekvieną šio proceso etapą – nuo projektavimo iki pirmojo litro švaraus vandens gavimo.
