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非开挖技术如何改善修复井和水井的挖掘作业

通过塔比瑟Mishra
发布日期:2018年10月22日
关键的外卖

大多数人认为井是垂直结构,但水平定向钻井(HDD)正在改变我们对井及其效率的看法。

来源:Aliya Zhangurbaeva/Dreamstime.com

水平定向钻井(HDD)已经成功地用于钻井石油和天然气井,以及最近在繁忙的城市街道和环境保护区域下面安装供水和下水道管道沼泽的湿地河口湖,自然堤坝而且的湖泊.使用硬盘驱动器安装修复井的做法始于20世纪90年代,以应对传统修复方法(如土壤挖掘、抽水和处理地下水)不断上升的成本。

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当一口气井或油井完成其使用寿命后,通常会将其退役并关闭,以防止流体和气体泄漏,并将其与含水层隔离。有时,泄漏的石油或汽油等污染物在表面下未经稀释。使用空气喷射、原位生物修复和土壤蒸汽提取等HDD修复技术可以有效地去除这一问题。

补救井的硬盘驱动器

1993年,Directional Technologies Inc.成功地使用中型定向钻机在肯尼迪国际机场安装了三口水平土壤蒸汽抽取井。因此,今天全球有超过1000口水平修复井。多年来,水平修复井已被证明可以解决修复现场清理过程中面临的许多问题,而且对环境安全。(有关井的更多信息,请查看钻井和钻井要点.)

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与直井不同的是,水平井在地表下水平挖掘,能够接触到更大范围内的污染物。单口水平井可以替代相同面积的几口直井,是一种非常经济、节省时间的选择。其他好处包括较少的地面活动中断、多维屏幕曝光、更快地关闭场地以及低运营和维护成本。一些油井修复方法有:

土壤蒸汽提取

这是一种利用真空来提取污染物的技术。水平孔有两个部分:一部分提取蒸汽,另一部分将蒸汽安全携带到地面。

土壤发泄

这项技术的工作原理是将空气注入地下水或低psi和低体积的土壤。这有助于大大增加土壤中细菌的生物活性,从而有助于去除污染物。

空气喷射

空气喷射是通过将空气分布到污染区域来进行的。安装了水平空气喷射系统,以诱导更好的土壤蒸汽提取。当空气通过水时,它会分离和动员较轻的污染物,而蒸汽会动员较重的污染物进行收集和处理。

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水井用硬盘驱动器

水井或钻孔传统上是用垂直向下的方法挖的。然而,最近还有另一种下降的方法,那就是使用HDD挖水井。在水资源开发项目中,HDD能够在地表以下、障碍物下面和周围导航,并将对地表的破坏最小化。井眼从地面上的一点以锐角启动,并使用电子导向技术引导到地下或地面上偏远位置的水源。

钻孔的路径是预先确定的岩土工程还有土壤调查。虽然传统的直井开采可能永远不会停止,但使用水平井有许多好处,其中包括良好的筛管与立管比,以及可以获得更大体积的含水层。(有关岩土工程报告的更多信息,请参见获取技术:岩土工程调查报告中需要的信息.)

HDD在典型情况下非常有利,例如地表水体(如湖泊和水库)的可用性,断裂的基岩,栖息的薄而浅的含水层和含水层补给。下面将讨论其中一些情况。

地表水

一些社区就坐落在河流、湖泊和水库等大型水体旁边。水平井可以从地表挖出,穿透浅层沉积物或冲积沉积物,这样可以通过砂砾进行自然过滤,同时防止冲刷或对水生生物的破坏和干扰。为了获得额外的产能,可以安装重力排水式径向水平井,将其排放到中心直井中。

基底断裂

在山区安装直井并安全取水是一个现实难点和操作隐患。一些基岩含水层具有垂直流动的水脉,一些水源处于不稳定的滑坡岩体中,在这种情况下,HDD是传统挖井的一个很好的替代方案。在裂缝基岩和滑坡岩体中遇到的困难钻井条件可以使用可导向的空气锤来完成。硬盘驱动器也可以用于钻不需要泵操作的重力系统。

滞蓄水层

海岸、岛屿和沙漠周围的社区往往不得不依赖于薄而浅的含水层,或栖息在地下河道中的含水层。对于直井来说,这可能是一个问题,因为除非在该位置挖多口井,否则可用的水将受到限制,从而导致成本上升。HDD可以用来挖一口水平井,这口井可能有几英尺长,而且几乎整个长度都与它相交。与直井、甚至多口直井相比,筛管与立管的比例非常有利。

挖直井是获取已知地下水资源的一种标准而有效的方式,并且将永远是一种经过验证的取水方法。然而,在某些情况下,例如上面提到的情况,可能不是安装直井的理想条件,在这些情况下,硬盘驱动器可以被证明是一种经济而安全的方式来获取和获取供人类使用的地下水。

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写的塔比瑟Mishra土木工程师,技术内容作者

塔比瑟·米什拉的头像

塔比瑟拥有印度孟买大学土木工程学士学位,目前是一名自由职业者,是一名技术内容作者。在撰写本文之前,她曾担任各种建筑施工、建筑修复和房地产评估项目的现场工程师和现场经理。

Tabitha还被认证为Primavera项目管理专业人员,精通Auto CAD。在业余时间,她为小型住宅建筑商提供私人咨询,并协助制定计划和许可。

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