Wiertnica
Wiertnica to zintegrowany system, który wierci studnie , takie jak studnie naftowe lub wodne, lub otwory do palowania i do innych celów budowlanych, pod powierzchnią ziemi. Wiertnice mogą być masywnymi konstrukcjami, w których znajduje się sprzęt używany do wiercenia studni wodnych , szybów naftowych lub szybów wydobywczych gazu ziemnego, lub mogą być na tyle małe, że mogą być przenoszone ręcznie przez jedną osobę i takie nazywane są świdrami . Wiertnice mogą pobierać próbki podpowierzchniowych złóż mineralnych, badać właściwości fizyczne skał, gleby i wód gruntowych, a także mogą być używane do instalowania podpowierzchniowych konstrukcji, takich jak podziemne instalacje, oprzyrządowanie, tunele lub studnie. Wiertnice mogą być mobilnym sprzętem montowanym na ciężarówkach, torach lub przyczepach lub bardziej trwałymi konstrukcjami lądowymi lub morskimi (takimi jak platformy wiertnicze , powszechnie nazywane „morskimi platformami wiertniczymi”, nawet jeśli nie zawierają platformy wiertniczej). Dlatego termin „platforma” ogólnie odnosi się do złożonego sprzętu używanego do penetracji powierzchni skorupy ziemskiej .
Małe i średnie wiertnice są mobilne, takie jak te używane w wierceniu w poszukiwaniu minerałów, otworach strzałowych, studniach wodnych i badaniach środowiskowych. Większe wiertnice są w stanie przewiercić się przez tysiące metrów ziemskiej , wykorzystując duże „ pompy błotne ” do cyrkulacji płuczki wiertniczej (szlamu) przez wiertło i w górę pierścienia obudowy , w celu schłodzenia i usunięcia „zwiercin”, podczas gdy studnia jest wiercona. Wciągniki na platformie mogą podnieść setki ton rur . Inne urządzenia mogą wtłaczać kwas lub piasek do zbiorników w celu ułatwienia wydobycia ropy naftowej lub gazu ziemnego; aw odległych lokalizacjach może istnieć stałe zakwaterowanie i wyżywienie dla załóg (których może być więcej niż sto). Platformy morskie mogą działać tysiące mil od bazy zaopatrzeniowej z rzadką rotacją lub cyklem załogi.
Historia
Do czasu wynalezienia silników spalinowych pod koniec XIX wieku główną metodą wiercenia w skale była siła mięśni człowieka lub zwierzęcia. Technika wiercenia naftowego poprzez udarowe lub obrotowe ma swoje korzenie w starożytnej chińskiej dynastii Han w 100 roku p.n.e., kiedy to wiercenie udarowe wykorzystywano do wydobywania gazu ziemnego w prowincji Syczuan. Wczesne metody wiercenia ropy i gazu były pozornie prymitywne, ponieważ wymagały kilku umiejętności technicznych. Umiejętności obejmowały dostępność ciężkich żelaznych kawałków i długich tyczek bambusowych, wytwarzanie długich i wytrzymałych kabli utkanych z włókna bambusowego oraz dźwigni. Ciężkie żelazne kawałki zostały przymocowane do długich bambusowych lin zawieszonych na bambusowych masztach, a następnie były wielokrotnie podnoszone i wrzucane do ręcznie wykopanego dołu, zmuszając dwóch do sześciu mężczyzn skaczących na dźwigni. Odwierty naftowe dynastii Han wykonane metodą wiercenia udarowego były skuteczne, ale osiągnęły głębokość zaledwie 10 metrów i 100 metrów w X wieku. W XVI wieku Chińczycy badali i wiercili szyby naftowe o głębokości ponad 2000 stóp (610 m). Chińska technologia wiercenia studni została wprowadzona do Europy w 1828 r. Zmodernizowany wariant starożytnej chińskiej techniki wiercenia został wykorzystany przez amerykańskiego biznesmena Edwina Drake'a do wywiercenia pierwszego szybu naftowego w Pensylwanii w 1859 r. Przy użyciu małych silników parowych do napędzania procesu wiercenia, a nie ludzkich mięśni. Wiercenie narzędziami kablowymi zostało opracowane w starożytnych Chinach i było używane do wiercenia studni solankowych. W wysadach solnych znajdował się również gaz ziemny, który wydobywano z niektórych studni i który służył do odparowywania solanki. Drake dowiedział się o wierceniu narzędzi kablowych od chińskich robotników w USA. Pierwszym podstawowym produktem była nafta do lamp i grzejników. Podobne wydarzenia wokół Baku zasilały rynek europejski.
W latach siedemdziesiątych XX wieku, poza przemysłem naftowym i gazowym, wiertła rolkowe wykorzystujące cyrkulację błota zostały zastąpione pierwszymi pneumatycznymi wiertłami tłokowymi z odwróconą cyrkulacją (RC) i stały się zasadniczo przestarzałe w przypadku większości płytkich wierceń i są obecnie używane tylko w niektórych sytuacjach, w których skały wykluczają inne metody. Wiercenie RC okazało się znacznie szybsze i wydajniejsze i nadal jest ulepszane dzięki lepszej metalurgii, uzyskiwaniu twardszych, trwalszych wierteł i sprężarkom dostarczającym wyższe ciśnienie powietrza przy większych objętościach, umożliwiając głębszą i szybszą penetrację. Wiercenie diamentowe pozostało zasadniczo niezmienione od samego początku.
Przemysł wiertniczy ropy naftowej
naftowej i gazu ziemnego służą nie tylko do identyfikacji złóż geologicznych, ale także do wykonywania otworów umożliwiających wydobycie ropy naftowej lub gazu ziemnego z tych złóż. Przede wszystkim na lądowych polach naftowych i gazowych po wykonaniu odwiertu platforma wiertnicza zostanie przesunięta z odwiertu, a platforma serwisowa (mniejsza) zbudowana specjalnie do prac wykończeniowych zostanie przeniesiona do odwiertu w celu uzyskania dobrze na linii. Odciąża to platformę wiertniczą do wiercenia kolejnego otworu i usprawnia pracę, a także pozwala na specjalizację niektórych usług, tj. kompletacje vs. wiercenie.
Górniczy przemysł wiertniczy
górnicze są wykorzystywane do dwóch głównych celów: wierceń poszukiwawczych, których celem jest określenie lokalizacji i jakości minerału, oraz wierceń produkcyjnych, wykorzystywanych w cyklu produkcyjnym dla górnictwa. Wiertnice używane do wysadzania skał w kopalniach odkrywkowych różnią się wielkością w zależności od pożądanego rozmiaru otworu i są zwykle klasyfikowane jako mniejsze przed rozłupaniem i większe otwory produkcyjne. Górnictwo podziemne (twarda skała) wykorzystuje różnorodne wiertnice w zależności od pożądanego celu, takiego jak produkcja, kotwienie, okablowanie i drążenie tuneli.
Wiertnice mobilne
.jpg)
We wczesnych poszukiwaniach ropy naftowej platformy wiertnicze miały charakter półstały, a wieże wiertnicze często budowano na miejscu i pozostawiano na miejscu po ukończeniu odwiertu. W ostatnich czasach wiertnice są drogimi maszynami budowanymi na zamówienie, które można przenosić od odwiertu do odwiertu. Niektóre lekkie wiertnice są jak żuraw samojezdny i są częściej używane do wiercenia studni. Większe platformy wiertnicze muszą zostać podzielone na sekcje i ładunki, aby przenieść je w nowe miejsce, co często może zająć tygodnie.
Małe mobilne wiertnice są również używane do wiercenia lub wiercenia pali . Wiertnice mogą wahać się od 100 ton amerykańskich (91 000 kg) o ciągłym locie (CFA) do małych wiertnic napędzanych powietrzem używanych do wiercenia otworów w kamieniołomach itp. Wiertnice te wykorzystują tę samą technologię i sprzęt, co wiertnice naftowe, tylko na mniejszym skala.
Przedstawione poniżej mechanizmy wiertnicze różnią się mechanicznie pod względem zastosowanych maszyn, ale także pod względem metody usuwania zwiercin z powierzchni skrawającej wiertła i powrotu na powierzchnię.
Zautomatyzowana wiertnica
Zautomatyzowana wiertnica (ADR) to zautomatyzowana, pełnowymiarowa, chodząca wiertnica naziemna, która wierci długie sekcje boczne w poziomych odwiertach dla przemysłu naftowego i gazowego. ADR to zwinne platformy wiertnicze, które mogą przemieszczać się z platformy na platformę do nowych odwiertów szybciej niż inne pełnowymiarowe platformy wiertnicze. Każda platforma kosztuje około 25 milionów dolarów. ADR jest szeroko stosowany w piaskach roponośnych Athabasca . Według „Oil Patch Daily News”, „Każda platforma wygeneruje 50 000 roboczogodzin pracy w fazie budowy, a po zakończeniu każda działająca platforma będzie bezpośrednio i pośrednio zatrudniać ponad 100 pracowników”. W porównaniu z konwencjonalnymi platformami wiertniczymi”, Ensign, międzynarodowy wykonawca usług związanych z polami naftowymi z siedzibą w Calgary w Albercie, który twierdzi, że ADR są „bezpieczniejsze w obsłudze, mają„ ulepszone inteligentne sterowanie ”,„ mniejszy wpływ na środowisko, szybką mobilność i zaawansowaną komunikację między pole i biuro”. r. Deer Creek Energy Limited, firma zajmująca się piaskami roponośnymi z siedzibą w Calgary, uruchomiła pierwszą specjalnie zaprojektowaną zautomatyzowaną platformę wiertniczą (ADR), Ensign Rig nr 118, do zastosowań w odwadnianiu grawitacyjnym wspomaganym parą wodną ( SAGD).
Wiertła ślimakowe
Łyżki wiertnicze
Łyżka wiertnicza lub łyżka świdra to głowica wiertnicza, która gromadzi wewnątrz urobek i może być okresowo wyjmowana z otworu w celu opróżnienia.
Zobacz też
- Wytaczanie – Proces powiększania już wywierconego otworu za pomocą jednoostrzowego narzędzia skrawającego
- Obcinak do obudów - Sprzęt do wiercenia ropy naftowej
- Wiercenie – proces cięcia, w którym wiertłem wycina się otwór o przekroju kołowym w materiałach pełnych
- Wiercenie laserowe – Proces tworzenia otworów przelotowych metodami cięcia laserowego
- Ulepszony system geotermalny - Rodzaj systemu wytwarzania energii elektrycznej
- Wiertarka płomieniowa – Technologia wiercenia w skale
- Eksploracja minerałów - znajdowanie komercyjnie opłacalnych stężeń minerałów do wydobycia.
- Platforma wiertnicza - Duża konstrukcja morska z odwiertami naftowymi i powiązanymi urządzeniami
- Odwiert naftowy – Odwiert wywiercony w celu wydobycia ropy naftowej i/lub gazu
- Pumpjack - Napęd pompy tłokowej tłokowej w szybie naftowym
- Technologia podwodna – Technologia operacji podwodnych w morzu
- Big Stan (wiertnica) - Duża wiertnica montowana na pojeździe