在项目的规划阶段,钻孔设计是一个重要的考虑因素。这是一项技术含量很高的任务,需要工程师通过现场研究来确定合适的井眼尺寸。设计者必须确定预期的用途,钻孔的深度,条目而且退出的角度,弯曲半径.
预期用途
任何井眼设计的第一步都是确定井眼的预期用途。钻井而且水平定向钻要考虑不同的设计方面。它们需要不同的工具和计算来确保井眼的完整性。(需要更大的钻孔?看看井眼膨胀过程)。
好钻孔
井是用垂直钻头钻出井眼的。场地的地质、水文地质条件对井眼的设计和施工有一定的影响。水文地质条件是指开采含水层的水力特征。的地下水1984年建立的地下水分类体系指出,地下地下水的存在与地质条件有关——岩石成分相似的地区形成相似的地下水区。
探索性无聊的一个特定的地点,帮助项目规划者确定基础材料的水力和地质特征。这些样本的地层学告诉规划者渗透性物质的区域,这影响地下水流动的方向和污染物的运输。地面成分提醒规划者完成该项目所需的工具类型和钻井液。
水平定向钻孔
顾名思义,水平定向钻井(HDD)在地层中沿水平方向移动。虽然该技术可用于油井钻井,以及直井钻井,但它也用于铺设水、气和下水道输送管道。这种方法也是运行地下设施如光纤和电力电缆的首选。
与钻井一样,HDD需要进行地质研究,以确定现场区域的地面条件类型。通过这项研究,可以确定使用的合适的工具和钻井液。它还提醒规划者可能出现的障碍,可能需要改变线路或增加钻的头规避。(确保钻孔稳定是很重要的。学习更多的迹象表明你的井眼正在失去完整性)。
深度
井深在整个井眼设计中起着重要作用。对于井眼,深度由含水层位置决定。为了使油井能够长时间使用,必须避免过度钻井。然而,对于一口工作井来说,并没有固定的深度。平均深度在60到80米之间,但这可能会有所变化。井眼的深度不仅影响场地的稳定性,需要用支架支撑套管此外,由于不同的泵送机构在不同的深度工作,因此还需要将水送到地面的泵送机构。
水平钻孔略有不同。工人们根据钻孔的长度、他们要跨越的障碍和工作功能来确定这些项目的理想深度。这些钻孔可能延伸数百米,但只在地表下几米深。
深度的考虑不仅适用于钻孔本身,也适用于施工周围的其他因素。对于HDD来说,这意味着知道其他地下设施和污水管道的位置和深度,以补偿新钻孔的范围,以不干扰现有的管道。
进、出角度
对于HDD井眼,入井角和出井角在整个井眼设计中起着重要作用。进入的角度应该在8到20度之间,但可能会超出这个范围,取决于通过障碍。然而,如果有较长的半径曲线,直线切线段可能更可取,以适应管道的弯曲半径和钻棒.
出角不能像入角一样陡。一般来说,这个角度在5到12度之间。当工人将管道从井眼拉回到位时,减小的角度使管道操作更加舒适。
油管和钻杆的弯曲半径
弯曲半径是钻杆和管道的弯曲特性。这个半径是钻杆90度转弯所需的向前距离。通常情况下,钢管的曲率范围为直径100英尺/1英寸。
弯曲半径的计算错误不仅会影响完井后拉入到位的管柱,还会在钻井过程中改变钻杆。棒的过度弯曲会损坏棒和机器。这种损坏导致停机,因为工人必须修理或更换部件。
每一个钻机手工提供管路弯曲半径。工人应该遵守这些建议,以避免在钻孔过程中损坏。他们还应该使用这些数字来近似钻井装置在进入点所需的后退。深度越深,进入角度越陡,机器坐得越靠近进入点。
通过考虑井眼的各个方面,工程师可以充分地设计方案。