Коре баррель мен айналдырғыш құбыр: Сіздің ұңғылау қажеттілігіңізге ең сәйкес келетін құрал қайсысы?

Қалай Керн алмалы құбыр және айналдырғыш ұңғылау қалай жұмыс істейді: негізгі механизмдерді салыстыру

Коре баррель ұңғылау: принципі мен үлгінің бүтіндігінің артықшылықтары

Коре баррелді бұрғылау әдісі - бұл қуыс айналатын баррельді пайдалану, оның шетіне кесетін тістер орнатылған, ол жер астындағы тау жыныстарынан цилиндр тәрізді үлгілерді алып шығады. Геотехникалық институттың өткен жылы жариялаған зерттеуіне сәйкес, бұл әдіс стратиграфиялық қабаттардың құрылымын шамамен 94% дәлдікпен сақтайды. Сол себепті инженерлер құрылыс немесе қазба жобалары үшін жан-жақты геологиялық ақпарат алу қажет болған кезде осы әдіске сенімді түрде сүйенеді. Қазіргі заманғы жабдықтар күрделі стабилизация механизмдерімен жабдықталған, бұл үлгілердің бұзылуын маңызды түрде азайтады, тіпті құламалы немесе жарылған тау жыныстары арқылы жұмыс істеген кезде де. 2023 жылы жүргізілген соңғы өрістік сынақтар тау жыныстарының қатты әктасты түрлерімен жұмыс істеген кезде дәстүрлі әдістерге қарағанда коре баррельдер материалдың жоғалуын шамамен 81% азайтатынын көрсетті. Дәл осындай нәтижелер коре баррельдердің әртүрлі геологиялық зерттеулер кезінде үлгілердің сапасын сақтауға ең жақсы әдіс екенін көрсетеді.

Шнекті бұрғылау: байланысты жерде тиімділігі мен механизмі

Шнекті бұрғылау әдісі жер астынан қою топырақ пен шөгіндіні жоғары көтеріп шығаратын иірім пішіндес құралды пайдаланады. Құмды және сазды жер арқылы жұмыс істегенде, 2024 жылғы Бұрғылау тиімділігі туралы есептегі соңғы деректерге сәйкес, шнектер тұрақты нұсқаларға қарағанда үш есе тезірек бұрғылайды. Көптеген шнектердегі арнайы ұшу конструкциясы жұмыс барысында олардың таза күйін сақтауға көмектеседі, ол қуыстарды тазалауға кететін уақытты қысқартады. Бұл әсіресе бригадалар күніне елуге жуық терең емес бұрғылау қажеттілігі бар жобалар үшін маңызды. Әйтсе де, осы араластыру әрекеті әртүрлі топырақ қабаттарын бір-біріне араластырып жібереді. Нақты экологиялық бағалаулар немесе толық геологиялық профильдерді қажет ететін жобалар үшін бұл араласу әсері шнекті бұрғылауды басқа әдістерге қарағанда аз қолайлы етеді.

Нәтиженің негізгі айырмашылығы: өнім алу мен қиындыларды алып тастау

Негізгі айырмашылық материалдарды алу нәтижесінде болып табылады:

• Өзекті бөшкелер зертханалық сынауға ыңғайлы, бұзылмаған, құрылымдық тұтас үлгілерді алу
• Шнеки тез арнайы сипаттама алу үшін аралас кесінділерді алу

2023 жылы 12 бұрғылау жобасы салыстырылды, нәтижесінде көрінгендей, өнімділік әдістері 40% ұзақ уақыт алатын, бірақ пайдалы қазбаларды барлау кезінде 92% дәл нәтиже көрсетті. Бұл айырмашылық геотехникалық инженерлердің 78% көтермелі құны жоғары болса да, маңызды инфрақұрылымдар үшін өнімділік бұрғылауды басымдық ретінде қолдануын түсіндіреді.

Құрылымдық жағдайдағы өнімділік: Өнімділік қораптары мен Шнек арасындағы салыстыру

Қатты тау жыныстары мен ыдыраған жыныстардағы өнімділік қорабының тиімділігі

Қатты жыныстар мен үзілген жерлер сияқты қиын материалдармен жұмыс істегенде негізгі баррельдер шынайы жұмыс істейді. Бұл құралдар өз күшін бір бағытта шоғырландырып, қиып өтетін қуатты бір бағытта бағыттайды. Terex-тің 2022 жылғы есептеріне сәйкес, бұл баррельдер гранит пен базальт жағдайларында шамамен 98% үлгілерді қалпына келтіре алады. Мұндай өнімділік минералды іздеу немесе жер сілкінісі ықтимал аймақтарында геологиялық зерттеу жүргізетін кез келген адам үшін оларды тікелей қажет ететін құралға айналдырады. Толық өнім үлгілерін алып шығу мүмкіндігі инженерлерге жобаларды жоспарлау немесе жер астындағы ресурстарды карталау барысында дәл ақпарат алуға көмектеседі.

Коһезиялық топырақтар мен біртұтас емес жерлерде шнек артықшылықтары

Шек қазғыш жүйелері біртұтас ұшу конструкциясының үздіксіз кесіп өтуі және материалды тартып шығаруы себепті топырақ түрлерінде және қою топырақ түрлерінде өте жақсы жұмыс істейді. Өткен жылы жүргізілген кейбір соңғы өрістік сынақтар шек қазғыштардың сазды жағдайларда дәстүрлі коре баррельдармен салыстырғанда 25 метрлік тесіктерді 40 пайызға дейін тезірек бұрала алатынын көрсетті. Қуыс сабақты түрлері әсіресе ыңғайлы, себебі олар құралды толығымен суырып алу қажеттілігінсіз құрылыс алаңында топырақ үлгілерін алуға мүмкіндік береді. Бұл құрылғыларды енгізу мен шығарудың қиын болатын жұмсақ қалалық аймақтарда негіз түрлерін тексеру немесе қоршаған ортаны тексеру кезінде уақыт үнемдеуге көмектеседі.

Әр құралдың келбет көрсетуіндегі қиындықтар: Қарқындылық төмендегенде

Негізгі бұрғылау құбырлары бос тұнбалар арқылы жұмыс істеуде қиыншылық туғызады. Құмды немесе қиыршық топырақтар өрістік есеп берулерге сәйкес 35-тен 50 пайызға дейінгі өнімнің жоғалуына әкеліп соғады. Ал енді айналдырғыш бұрғылар басқа тарих айтады. Бұл құралдар әсіресе соңғы жылы Дrilling Journal журналында атап көрсетілгендей, конгломерат қабаттары бар аймақтарда тасты жерде жұмыс істегенде өте тез тозып қалады. Операторлар құралдарды қолдану мүмкіндігінен тыс пайдаланып көрсеткенде, жобалар әртүрлі проблемаларға тап болады. Уақытылы орындалмау, шығындардың өсуі – осының бәрін ешкім қаламайды. Барлау жұмыстары кезінде күтпеген бюджеттің өсуінің шамамен үштен екі бөлігі дұрыс келмейтін жабдықтарға байланысты.

Зерттеу жағдайы: Аралас жер жағдайлары үшін дұрыс құралды таңдау

Су айдыны құрылыс алаңында жұмыс істеу барысында құмтастың 8-12 метр тереңдікте ауысып тұруымен сипатталатын қиын жер жағдайларымен кездескен жұмысшылар, 16-20 метр тереңдікте қанық шаңмен таң қалды. Бригада алғашында 15 метр белгісінен жоғары тау жынысын алу үшін өзекше түтіктерге сүйенді, бірақ терең орналасқан шөгінділерге өту керек болғанда олар екі жүргіш бұрғыға ауысты. Бұл әдістердің араласуы әрбір бұрғылау ұңғымасында күтуді 22 сағатқа дейін қысқартты, сапаны да едәуір төмендетпеді. Сонымен қатар, үлгілер 95% дәлдікпен нәтиже берді. Бұл күрделі жер асты жыныстарымен жұмыс істеу барысында әртүрлі топырақ түрлеріне сәйкес дұрыс құралдарды таңдаудың нәтижелі екенін көрсетеді.

Бұрғылау жылдамдығы, құны және жұмыс өнімділігін салыстыру

Уақыт пен еңбек күшінің құны: өзекше түтіктің және бұрғының орнатылуы мен орындалуы

Коре баррельді бұрғылау үшін арнайы қондырғылар мен білікті операторлар қажет, бұл ажыратқыш жүйелерге қарағанда орнату уақытын 30–45 минутқа арттырады. Алайда, оның дәлдігі жоғары дәлдікті деректер талап етілетін жобаларда ұзақ мерзімді еңбек шығындарын азайтады. Ажыратқыш бұрғылау бос жерлерде орындауды жеңілдетеді, сонымен қатар жобалар біртұтас емес жерде орындалу уақытының 20% жылдам екенін хабарлайды (Геотехникалық зерттеу туралы есеп 2023 жылғы 3-тоқсан).

Қалалық және қашықтағы алаңдардағы көші-қон және жабдықтар шығындары

Коре баррельді жабдықтарды көшіру қалалық аймақтарда үлкен қондырғылардың өлшемдері мен дыбыс шуын азайту қажеттілігіне байланысты 25–40% қымбат тұрады. Қашық аймақтарда ажыратқыш жүйелер модульді құрылымдарға ие – 2022 жылғы деректер коре баррельді қондырғыларға қарағанда тасымалдау шығындары 18% төмен екенін көрсетті.

Жұмыс жасау жылдамдығы: Қысқа және ұзақ аралықты шұңқырлар

Кеніштік құбырлар тереңдікте тұрақты өнімділікті сақтаса, аралайтын құралдың тиімділігі 50 м-ден астам тереңдікте күрт төмендейді.

Құндық тиімділік аясы: Үлгі сапасы мен жоба бюджеті

Салаалық зерттеулер кеніштік құбыр жүйелерінің сағатына 35–50% қымбат екенін көрсетеді, бұл жобаның табыстылығы бүтін қабаттандырылған үлгілерге тәуелді болған жағдайда дәлелді. Ластану туралы ақпаратты алу немесе алғашқы зерттеулер үшін аралайтын құрал 1 метрге 60–70% арзан бағаға жеткілікті ақпарат береді.

Құралды дұрыс таңдау: B2B жобалар үшін шешім қабылдау нұсқауы

Топырақ түрі мен жоба тереңдігіне негізделген шешім матрицасы

Кеніштік құбыр мен аралайтын құралды таңдау негізінен жер құрамына және жобаның тереңдігі . Қарапайым шешім матрицасы бастапқы құралды таңдауға көмектеседі:

*Терең өрістер үшін ауыстырылатын қорғаныштық цилиндрлер мен бетінде орналасқан қабаттар үшін шнекті ұңғыларды қосады

Тау жыныстарындағы кен орындарын барлау немесе геотехникалық бағалау үшін үлгілердің сапасы маңызды болған жағдайда қорғаныштық цилиндрлер қолданылады. Қорғаныштық цилиндрлер метаморфтық тау жыныстарындағы жоғары сапалы геологиялық деректерді алу үшін қажет. Қоректік заттардың ластануын анықтау үшін құм мен балшықта орталықтанған бұрғылау 83% жағдайда сапаға қарағанда жылдамдықты қажет етеді (Geodrill, 2023).

Жоғары дәлдіктегі геологиялық деректер үшін қорғаныштық цилиндрді қолдану уақыты

Келесі жобалар үшін қорғаныштық цилиндрлі бұрғылауды таңдаңыз:

• Бұзылмаған үлгілеу : Кен байлығын талдау немесе жарықшақ аймағын сипаттау үшін қажет
• Терең бұрғылау : Үш құбырлы жүйелер 150 метр тереңдікте 95% артық қалпына келтіруді қамтамасыз етеді
• Қанунарлық сыйлау : АСТМ D2113 стандартымен қажет етіледі геологиялық зерттеулер үшін

2022 жылы 12 қазба жобасының талдауы бұрғылау құбырын пайдалану арқылы қайта бұрғылау шығындарын 28 мың АҚШ долларына азайтқанын көрсетті

Аугерді жылдамдық пен ықшамдылық үшін таңдау дұрыс болып табылады

Аугерлі бұрғылау үздік нәтиже көрсетеді:

• Жергілікті геотехникалық зерттеулерде (25 м дейін): Бұрғылау ұңғымаларының 85% -ын 4 сағат ішінде аяқтайды
• Қалалық коммуналдық желілерді түсіру : 20–40 м/тәулік жылдамдықпен жол жабылуын азайтады
• Бюджеті шектеулі жобалар : Шнекті ұңғыма жасау орташа есеппен штокты ұңғымаға қарағанда 35% арзан тұрады

2023 жылы жүргізілген салыстырмалы зерттеу шнектердің біртекті сазды алаңдарда 92% дейінгі үнемдеу қарқынын, ал қабатты мұздатылған топырақта тек 41% дейін ғана көрсеткенін анықтады, бұл жағдайға байланысты құралдарды таңдау қажеттілігін нығайтады.

Кореялық және шнекті бұрғылау өнімдерін арттырудағы инновациялар

Қайта өңдеу сапасын жақсарту үшін кореялық құрылғылардың конструкциясындағы жетілдірулер

Бүгінгі негізгі баррельді жүйелер қосымша қорытпаларды және нақты уақытта деректерді жинауды ұштастырады, бұрғылау операциялары кезінде үлгілердің бүтіндігін сақтау үшін. PDC ұстары қатты тау жыныстарына төзімдірек, ал модульді орнату геологиялық жағдайлар өзгерген сайын бригадалардың компоненттерді тез ауыстырып тұруына мүмкіндік береді. Қазан түбіндегі сенсорлар тереңдіктегі температура өзгерістері мен қысымның өзгеруін үздіксіз бақылайды, операторлардың қалпына келтірілген өнімдердің сапасын жоғалтпай-ақ өз тәсілдерін дәл баптауына көмектеседі. Жер бетіндегі сынақтар осындай жақсартулардың өнімнің 35 пайызын үнемдеуге мүмкіндік беретінін көрсетіп отыр, бұл жарылған немесе минералдарға бай тау жыныстарындағы аймақтар үшін үлкен айырмашылық жасайды. Мыс өндірушілер осындай икемді жүйелердің жаңа жер бетіндегі ластану проблемаларын шешетінін көзбен көрген. Бұл геологтардың жер астында болып жатқан жағдайды дұрыс бейнелейтін ресурстық модельдерді құру үшін анығырақ деректер алуына көмектеседі.

Қазіргі заманғы шнек жүйелеріндегі әсерлілікті арттыру

Автоматтандырылған қоректендіру жүйелері мен интернет заттары желісіне қосылған бұрғылау қондырғыларының арқасында шнекпен бұрғылау әлемі ұзақ жол жүрді. Қазіргі заманғы доңғалақты орналастыру құрылғылары орналасу бағытын басқару үшін жасанды интеллектпен жабдықталған, бұрау күші мен айналдыру жылдамдығын қажетті деңгейде ұстап тұрады. Жергілікті сынақтар бұл машиналардың дәстүрлі әдістерге қарағанда ылғалды топырақ арқылы бұрғылау жылдамдығын 40 пайызға дейін арттыратынын көрсетті. Алтын кен орындарында жұмыс істейтін геологиялық барлау топтары өз жабдықтары топырақ тығыздығын сезгіштер арқылы анықталған мәліметтерге сәйкес өзін-өзі баптайтын болғандықтан, аномалияларды анықтауда маңызды жақсартуларды байқады. Бұл цивилизациядан алыс жерлерде жұмыс кезінде жабдықтарды орналастыруға кететін уақытты қысқартады. Нәмді балшық жағдайларында жұмыс істеу кезінде жабысып қалу мәселелерін болдырмау үшін арнайы қаптамасы бар жабық конструкциялы шнектерді пайдаланудан туындайтын тағы бір пайдалы жақсарту болды. Барлық осындай технологиялық жетілдірулер экологиялық сынамалау жобалары мен жедел геотехникалық бағалаулар үшін құнын бақылау аясында сенімді нәтижелер алуға қажетті бұрғылау қондырғыларын жұмысшылар арасында кең танымал етуде.

Жиі қойылатын сұрақтар

Негізгі бұрғылау мен шнек бұрғылау арасындағы айырмашылық неде?

Негізгі бұрғылау кедергісіз цилиндр тәрізді үлгілерді алу үшін қолданылады, ал шнек бұрғылау аралас кесілген жыныстарды көтеріп шығару үшін спиральді пышақтарды пайдаланады және жедел алаңды сипаттауға ыңғайлы.

Қатты тау жыныстарын бұрғылау үшін қай әдіс жақсы?

Негізгі бұрғылау қатты тау жыныстары мен үзілген қабаттар үшін тиімдірек, өйткені ол үлгілердің 98%-на жуығын бүтін күйінде алуға мүмкіндік береді, сондықтан минералдық барлау мен геотехникалық бағалау үшін маңызды.

Қашан шнек бұрғылау қолданылуы керек?

Шнек бұрғылау қажетті тесікті жедел ашу үшін ыңғайлы, әсіресе қаржылық шектеулері бар қалалық коммунальдық зерттеулер мен беткейлі геотехникалық зерттеулер үшін біріктірілмеген жерлер мен біртұтас топырақтарда қолданылады.

Шнек бұрғылаудың қандай шығындық артықшылықтары бар?

Кез келген төменгі үлгі дәлдігіне қарамастан, аугерлі бұрғылау негізгі құбырлы жүйелерге қарағанда метріне шығын 60-70% төмен болатындықтан маңызды үнемдеу әкеледі, сондықтан бастапқы зерттеулер мен бюджетпен шектелген жобалар үшін қолайлы.