Turinys
- Kas yra kryptinis gręžimas?
- Kodėl gręžiami šuliniai, kurie nėra vertikalūs?
- Uolienos vienetai, kurie labiausiai naudingi iš horizontalaus gręžimo
- Horizontalus gręžimas ir hidraulinis skaldymas skalūnuose
- Gręžimo metodika
- Nauja nuoma ir honoraro filosofija
Kryptinis gręžimas po miestą: Kryptinis gręžimas gali būti naudojamas norint pasiekti tikslus, kurių negalima gręžti vertikaliu šuliniu. Pvz., Gali būti neįmanoma gauti gręžimo leidimo gręžiniui, esančiam gyvenamoje vietoje ar parke. Tačiau šulinį buvo galima gręžti tiesiog už gyvenamosios vietos ar parko ribų ir tada nukreipti kryptingai, kad pasiektų taikinį.
Kas yra kryptinis gręžimas?
Daugelis gręžinių, gręžiamų vandens, naftos, gamtinių dujų, informacijos ar kitiems požeminiams tikslams, yra vertikalūs šuliniai - gręžiami tiesiai į žemę. Tačiau gręžiant ne vertikaliu kampu, galima gauti informacijos, pataikyti į taikinius ir stimuliuoti rezervuarus taip, kaip neįmanoma pasiekti vertikaliu šuliniu. Tokiais atvejais gebėjimas tiksliai nukreipti šulinį tokiomis kryptimis ir kampais, kurie nukrypsta nuo vertikalės, yra vertingas gebėjimas.
Kai kryptinis gręžimas derinamas su hidrauliniu ardymu, kai kurie uolienų blokai, kurie nebuvo produktyvūs vertikaliai gręžiant, gali tapti fantastiškais naftos ar gamtinių dujų gamintojais. Pavyzdžiai yra Marcello skalūnas Apalačų baseine ir Bakkeno formacija Šiaurės Dakotoje.
Sumažinkite pėdsaką: Vieną gręžimo trinkelę galima naudoti gręžiant daugybę šulinių. Tai sumažina gręžimo pėdsaką. 2010 m. Teksaso universitetas Arlingtono mieste ant vienos platformos išgręžė 22 šulinius. Šie šuliniai nuteka gamtines dujas iš maždaug 1100 akrų po miesteliu. Tikimasi, kad per 25 metus šuliniai iš viso pagamins 110 milijardų kubinių pėdų gamtinių dujų. Alternatyva būtų gręžti daug šulinių, kiekvienam iš jų reikia gręžimo grunto, tvenkinio, privažiavimo kelio ir surinkimo linijos.
Kodėl gręžiami šuliniai, kurie nėra vertikalūs?
Kryptis ir horizontalus gręžimas buvo naudojami norint pasiekti taikinius po gretimomis žemėmis, sumažinti dujų lauko plėtrą, padidinti „mokamos zonos“ ilgį šulinyje, sąmoningai kirsti lūžius, statyti reljefo šulinius ir įrengti komunalines paslaugas po žemėmis, kur kasimas yra neįmanomas arba labai brangus.
Žemiau pateikiamas šešių priežasčių, kodėl reikia gręžti ne vertikalius šulinius, sąrašas. Juos grafiškai iliustruoja šeši brėžiniai šiame puslapyje.
A) Pataikykite į taikinius, kurių negalima pasiekti vertikaliu gręžimu.
Kartais rezervuaras yra po miestu ar parku, kur gręžti neįmanoma ar draudžiama. Šis rezervuaras vis tiek gali būti išlietas, jei gręžimo padas yra miesto ar parko pakraštyje, o šulinys yra gręžiamas kampu, kuris kerta rezervuarą.
B) Iš vienos gręžimo trinkelės nusausinkite platų plotą.
Šis metodas buvo naudojamas norint sumažinti gręžimo paviršiaus plotą. 2010 m. Teksaso Arlingtono universitete buvo paskelbta žinia, kad 22 gręžiniai turi būti išgręžti ant vieno gręžimo padėklo, kuris ištuštins gamtines dujas iš 1100 ha po universiteto miestelį. Tikimasi, kad per 25 metus šuliniai iš viso pagamins 110 milijardų kubinių pėdų dujų. Šis metodas žymiai sumažino gamtinių dujų plėtros pėdsaką universiteto miestelio teritorijoje.
Padidinti užmokesčio zoną: Jei vertikalus šulinys išgręžiamas per 50 pėdų storio rezervuaro uolieną, tada gamtinės dujos arba nafta į šulinį gali patekti per 50 „mokamos zonos“ tiesinių pėdų. Tačiau, jei šulinys pasukamas į horizontalią padėtį (arba toks pat polinkis kaip uolienos vienetas) ir gręžiamas toje uolienoje, tada prasiskverbimo atstumas mokamoje zonoje gali būti daug didesnis. Kai kuriuose horizontaliuose gręžiniuose yra daugiau nei mylios mokėjimo zona.
Suskaidytas rezervuaras: Kai kurių rezervuarų didžioji dalis porų yra lūžių pavidalu. Sėkmingi šuliniai turi įsiskverbti į lūžius, kad į šulinį patektų gamtinės dujos. Daugelyje geografinių sričių vyrauja lūžių kryptis, kuria išilgai dauguma lūžių yra išlyginti. Jei šulinys yra gręžiamas statmenai šių lūžių plokštumai, tada bus padarytas didžiausias lūžių skaičius.
C) Padidinkite „mokamos zonos“ ilgį tiksliniame uolienų bloke.
Jei uolienų blokas yra penkiasdešimt pėdų storio, per jį išgręžtas vertikalus šulinys turėtų penkiasdešimt pėdų ilgio mokamą zoną. Tačiau jei šulinys bus pasuktas ir išgręžtas horizontaliai per uolienų bloką penkiems tūkstančiams pėdų, tai vienas šulinys turės penkių tūkstančių pėdų ilgio mokestinę zoną - paprastai tai reikšmingai padidins šulinio našumą. Derinamas su hidrauliniu ardymu, horizontalus gręžimas gali nederlingus skalūnus paversti fantastiškomis rezervuaro uolienomis.
D) Pagerinkite gręžto rezervuaro gręžinių našumą.
Tai atliekama gręžiant ta kryptimi, kuri kerta maksimalų lūžių skaičių. Paprastai gręžimo kryptis bus stačiakampė su dominuojančia lūžio kryptimi. Geoterminiai laukai granito pagrindinėse medžiagose beveik visą savo vandens apykaitą gauna per lūžius. Gręžiant stačiu kampu į dominuojančią lūžio kryptį, šulinys bus išgręžtas per maksimalų lūžių skaičių.
E) užsandarinkite arba sumažinkite slėgį „nekontroliuojamo“ šulinyje.
Jei šulinys yra nekontroliuojamas, jį kertant galima gręžti „reljefinį šulinį“. Susikertantis šulinys gali būti naudojamas originaliam šuliniui užplombuoti arba slėgiui nekontroliuojamame šulinyje sumažinti.
F) Įrenkite požemines komunalines paslaugas ten, kur kasti negalima.
Horizontalus gręžimas buvo naudojamas dujinėms ir elektros linijoms, kurios turi kirsti upę, kirsti kelią ar važiuoti po miestą, įrengti.
Reljefas gerai: Jei šulinys turi problemų ir pradeda tekėti nekontroliuojamas, jis turi būti sandarinamas gylyje arba sumažinamas slėgis. Esant tokiai situacijai, „netoliese“ galima išgręžti „reljefo šulinį“. Reljefinis šulinys bus kryptiniu būdu išgręžtas šulinys, kertantis problemos angą, kad būtų pašalintas slėgis arba užpylimas šulinio, pumpuojant cementą į angą.
Uolienos vienetai, kurie labiausiai naudingi iš horizontalaus gręžimo
Vertikalūs šuliniai gali efektyviai nutekėti uolienų blokus, kurie turi labai aukštą pralaidumą. Tuose uolienose esantys skysčiai gali greitai ir efektyviai tekėti į šulinį dideliais atstumais.
Tačiau ten, kur pralaidumas yra labai mažas, skysčiai juda per uolieną labai lėtai ir nevažiuoja didelius atstumus, kad pasiektų šulinio angą. Horizontalus gręžimas gali padidinti žemo pralaidumo uolienų produktyvumą, priartindamas šulinio angą prie skysčio šaltinio.
Komunalinė linija: Komunalinių paslaugų linijos, tokios kaip tiekiančios elektrą, vandenį ar gamtines dujas, kartais įrengiamos kryptiniu gręžimu. Šis metodas naudojamas, kai jie turi kirsti kelią, kuriame kasinėjimai sutrikdytų eismą, kirsti upę, kurioje kasti neįmanoma, arba pereiti per bendruomenę, kur paviršiaus įrengimas kasant būtų labai brangus ir trikdantis kelią.
Horizontalus gręžimas ir hidraulinis skaldymas skalūnuose
Ko gero, svarbiausias vaidmuo, kurį atliko horizontalus gręžimas, yra natūralių dujų skalūnų žaidimų plėtra. Šie mažo pralaidumo uolienų vienetai turi nemažą kiekį dujų ir yra labai didelėse Šiaurės Amerikos dalyse.
Kaip pavyzdį galima paminėti Teksaso „Barnett“ skalūną, „Fayetteville“ skalūną Arkanzasą, „Haynesville“ skalūną iš Luizianos ir Teksaso bei „Marcellus“ skalę iš Apalačių baseino. Šiuose uolienų blokuose iššūkis nėra „surasti“ rezervuarą; iššūkis yra surinkti dujas iš labai mažų porų vietų mažo pralaidumo uolienų bloke.
Siekdamos paskatinti skalūnų, kuriuose gausu organinių skalūnų, našumą, įmonės gręžia horizontaliai per uolienų bloką ir tada, naudodamos hidraulinį ardymą, sukuria dirbtinį pralaidumą, kurį atveria frakcinis smėlis. Kartu padarytas horizontalus gręžimas ir hidraulinis ardymas gali duoti produktyvų šulinį, kai vertikalus šulinys būtų pateikęs tik nedidelį kiekį dujų.
Gręžimo metodika
Dauguma horizontalių šulinių prasideda nuo paviršiaus kaip vertikalus šulinys. Gręžimas vyksta tol, kol grąžtas yra keli šimtai pėdų virš tikslinės uolienos. Tuomet vamzdis ištraukiamas iš šulinio ir tarp grąžto ir gręžimo vamzdžio pritvirtinamas hidraulinis variklis.
Hidraulinis variklis maitinamas gręžimo purvo srautu žemyn gręžimo vamzdžiu. Jis gali pasukti grąžtą, nesukdamas viso gręžimo vamzdžio ilgio tarp jo ir paviršiaus. Tai leidžia bitai gręžti kelią, kuris skiriasi nuo gręžimo vamzdžio orientacijos.
Įdiegus variklį, antgalis ir vamzdis nuleidžiami atgal šulinio apačioje, o kaištis gręžia kelią, kuris nukreipia šulinio angą iš vertikalios į horizontalią kelių šimtų pėdų atstumu. Kai šulinys bus nukreiptas tinkamu kampu, gręžimas tęsiamas tiesiai į priekį ir šulinys seka paskui tikslinį uolieną. Norint laikyti šulinį ploname uolienų bloke, reikia kruopštaus naršymo. Gręžimo azimutas ir kryptis nustatomi naudojant dugno įrankius. Ši informacija naudojama grąžto valdymui.
Horizontalus gręžimas yra brangus. Kartu su hidrauliniu ardymu šulinys gali kainuoti net tris kartus daugiau už pėdą, nei gręžiant vertikalų šulinį. Papildomos išlaidos paprastai susigrąžinamos padidėjus gamybai iš šulinio. Šie metodai gali padauginti iš šulinio gaunamų gamtinių dujų ar naftos. Daugelis pelningų gręžinių būtų nesėkmės be šių metodų.
Nauja nuoma ir honoraro filosofija
Gaminant dujas iš vertikalaus šulinio, jos gaminamos po vieną nekilnojamojo turto sklypą. Daugumoje valstybių yra seniai nustatytos mineralų teisių taisyklės, reglamentuojančios dujų, pagamintų iš vertikalių šulinių, nuosavybės teises. Dujos dažnai dalijasi visiems žemės savininkams žemės sklype arba spinduliu, nutolusiu nuo gamybos šulinio.
Horizontalūs šuliniai įveda naują kintamąjį: vienas šulinys gali įsiskverbti ir gaminti dujas iš kelių skirtingų savininkų sklypų. Kaip teisingai dalijasi honorarai iš šių dujų? Į šį klausimą paprastai atsakoma prieš pradedant mokymąsi derinant vyriausybės taisykles ir privačius honoraro dalijimosi susitarimus. Kaip padalijami honorarai ir kaip elgiamasi su „atidėtais“ žemės savininkais, gali būti sudėtingiau nei naudojant vertikalų gręžinį.