odwiert

Kopanie odwiertu pod studnię głębinową lub studnię głębinową
Kopanie studni
Kobieta w Ugandzie zbiera wodę z odwiertu i podłączonej pompy ręcznej
Wywiercona studnia w Ghanie; dziura nie jest widoczna

Odwiert to wąski szyb wiercony w ziemi, pionowo lub poziomo . Odwiert może być zbudowany do wielu różnych celów, w tym do wydobywania wody ( studnia wiercona i studnia rurowa ), innych cieczy (takich jak ropa naftowa ) lub gazów (takich jak gaz ziemny ). Może być również częścią badań geotechnicznych , oceny środowiskowej terenu , poszukiwań minerałów , pomiarów temperatury , jako odwiert pilotażowy do instalacji pomostów lub instalacji podziemnych, instalacji geotermalnych lub do podziemnego składowania niepożądanych substancji, np. przy wychwytywaniu i składowaniu dwutlenku węgla .

Znaczenie

Odwiert zasobów wodnych w kredowej warstwie wodonośnej pod North Downs w Anglii w Albury

Inżynierowie i konsultanci ds. ochrony środowiska używają terminu „odwiert” do zbiorczego opisania wszystkich różnych typów otworów wierconych w ramach badań geotechnicznych lub oceny środowiskowej terenu (tzw. faza II ESA). Obejmuje to otwory wykonane w celu pobrania próbek gleby, próbek wody lub rdzeni skalnych, przesunięcia in situ lub zainstalowania studni monitorujących lub piezometrów . Próbki pobrane z odwiertów są często badane w laboratorium w celu określenia ich właściwości fizycznych lub oceny poziomów różnych składników chemicznych lub zanieczyszczeń.

Zazwyczaj odwiert używany jako studnia wodna jest zakończona instalacją pionowej rury (osłony) i ekranu studzienki, aby zapobiec zawaleniu się otworu wiertniczego. Pomaga to również zapobiegać zanieczyszczeń powierzchniowych do odwiertu i chroni zainstalowaną pompę przed wciąganiem piasku i osadów. Odwierty naftowe i gazowe są wykonywane w podobny, choć zwykle bardziej złożony sposób.

Jak wyszczególniono w proxy (klimat) , pomiary temperatury w odwiercie na szeregu różnych głębokości można skutecznie „ odwrócić ” (wzór matematyczny do rozwiązania równania macierzowego), aby pomóc oszacować historyczne temperatury powierzchni.

Skupiska odwiertów o małej średnicy wyposażone w wymienniki ciepła wykonane z plastikowych rur PEX mogą służyć do magazynowania ciepła lub chłodu między przeciwstawnymi porami roku w masie rodzimej skały. Technika ta nazywana jest sezonowym magazynowaniem energii cieplnej . Media, które można wykorzystać w tej technice, obejmują zakres od żwiru do podłoża skalnego. Odwiertów może być od kilku do kilkuset, aw praktyce głębokość wahała się od 150 do 1000 stóp.

Historia

Wiercenie otworów wiertniczych ma długą historię. Co najmniej za czasów dynastii Han (202 pne - 220 ne) Chińczycy używali głębokich odwiertów w górnictwie i innych projektach. Brytyjski sinolog i historyk Michael Loewe twierdzi, że odwierty mogą sięgać nawet 600 m (2000 stóp). KS Tom opisuje proces wiercenia: „Chińska metoda głębokiego wiercenia została osiągnięta przez zespół ludzi wskakujących na belkę i schodzących z niej, aby uderzyć w wiertło, podczas gdy wiertło było obracane przez bawoły i woły”. To była ta sama metoda, której używano do wydobywania ropy naftowej w Kalifornii w latach 1860 (tj. „Kicking Her Down”). Odlewnia brązu z zachodniej dynastii Han odkryta w Xinglong, Hebei , miała pobliskie szyby górnicze , które sięgały głębokości 100 m (328 stóp) z obszernymi obszarami górniczymi; szyby i pomieszczenia były kompletne z drewnianą ramą, drabinami i żelaznymi narzędziami. Do pierwszego wieku pne chińscy rzemieślnicy wiertła i wiertarki z żeliwa byli w stanie wiercić odwierty o głębokości do 4800 stóp (1500 m). W XI wieku Chińczycy byli w stanie wiercić odwierty o głębokości do 3000 stóp. Wiercenie otworów wiertniczych było czasochłonne i długotrwałe. Ponieważ głębokość otworów była zmienna, wiercenie pojedynczego odwiertu mogło trwać prawie całą dekadę. Dopiero w XIX wieku Europa i Zachód dogoniły i rywalizowały ze starożytną chińską technologią wiercenia otworów wiertniczych.

Przez wiele lat najdłuższym odwiertem na świecie był Kola Superdeep Borehole w Rosji. Od 2011 do sierpnia 2012 rekord należał do studni Sachalin-I Odoptu OP-11 o długości 12 345 metrów (40 502 stóp), u wybrzeży rosyjskiej wyspy Sachalin . Odwiert Chayvo Z-44 o rozszerzonym zasięgu zdobył tytuł najdłuższego odwiertu na świecie 27 sierpnia 2012 r. Całkowita zmierzona głębokość Z-44 wynosi 12 376 m (40 604 stóp) . Jednak odwierty ERD są płytsze niż odwiert Kola ze względu na duże przemieszczenie poziome.

Metodologia

Dalsze informacje: Wiercenie studni

Wiertnicy mogą zatopić odwiert za pomocą wiertnicy lub wiertnicy obsługiwanej ręcznie. Maszyny i techniki do przesuwania otworu wiertniczego różnią się znacznie w zależności od producenta, warunków geologicznych i zamierzonego celu. W przypadku wiercenia na morzu do platformy wiertniczej wykorzystywane są jednostki pływające lub platformy wsparte na dnie morskim.

Zobacz też

  1. ^ Hellström G. (2008). Zastosowania gruntowych pomp ciepła na dużą skalę w Szwecji. Warsztaty IEA HP Annex 29, Zurych, 19 maja 2008 r.
  2. ^ Stiles, Lynn (czerwiec 1998). „Podziemne magazyny energii cieplnej w USA” . Biuletyn Centrum Pomp Ciepła IEA . 16 (2): 22–23.
  3. ^ Loewe (1968), 194.
  4. ^ abc Tom ( 1989), 103.
  5. ^ ab Hobson, John   M. (2004). Wschodnie początki cywilizacji zachodniej . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. P. 215. ISBN 978-0521547246 .
  6. ^ Loewe (1968), 191.
  7. ^ Wang (1982), 105.
  8. ^   Hossain, ja; Abdullah Al-Majed, Abdulaziz (2015). Podstawy zrównoważonej inżynierii wiertniczej . Wiley-Scrivener (opublikowany 2 marca 2015). ISBN 978-0470878170 .
  9. ^   Rezende, Lisa (2007). Chronologia nauki . Checkmark Books (opublikowane 1 kwietnia 2007). s. 40 . ISBN 978-0816071197 .
  10. ^ a b   Conner, Clifford D. (2005). Ludowa historia nauki: górnicy, położne i mali mechanicy . Księgi narodowe. s. 175 . ISBN 978-1560257486 .
  11. ^ Projekt Sachalin-1 wierci najdłuższą na świecie studnię o rozszerzonym zasięgu zarchiwizowaną 31.01.2011 w Wayback Machine

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Borehole&oldid=1133139032 ”