Conținutul cărții - Găurirea puțurilor de apă
Capitolul VI
DESCHIDEREA ȘI DEZVOLTAREA BUNURILOR DE APĂ
Explozia unei încărcături sau torpile unui cablu de detonare (TDS). O caracteristică caracteristică a exploziei este viteza ridicată de propagare a materiei explozive (viteza de detonare), egală cu 4000-9000 m / s (Catch, 1971). Explozia este însoțită de o undă de șoc, caracterizată printr-o schimbare a presiunii, temperaturii și densității mediei de la P, T și vph până la parametrii inițiali Pn, T0 și v0 și mai jos. Valul de șoc de-a lungul frontului mișcării conduce la o creștere a presiunii. Presiunea din spatele frontului scade rapid. La momentul exploziei, ca urmare a reacției chimice, se formează produse gazoase, care încep să acționeze asupra lichidului adiacent încărcăturii. Unda de compresie se propagă cu viteza de zgomot în fluidul comprimat. Bubul de gaz rezultat determină deplasarea lichidului din jur. Astfel, așa-numita bule de gaz se răspândește de la sursa exploziei spre formare (Figura 60). Aplicarea acestei metode pentru mastering se bazează pe următoarele. La momentul exploziei, o undă de șoc se propagă prin lichid, în principal în direcția radială. Deoarece presiunea de-a lungul frontului undei scade rapid cu distanța de încărcare, efectul valului de șoc de-a lungul axei sondei poate fi ignorat. Presiunea valului de șoc în momentul apropierii de pereții filtrului poate atinge 100 MPa. Datorită acțiunii pe termen scurt a undelor de șoc pentru o anumită cantitate de încărcătură nu distruge cadrul filtrului, ci numai bate particulele care îl colmizează. Impactul undelor de șoc pe pereții filtrului este prima fază a procesului de dezvoltare.
A doua fază constă în îndepărtarea particulelor distruse din găurile de filtru ca urmare a pulsării bulei de gaz formate în timpul exploziei.
Pentru a efectua explozia folosesc adesea o TDSH torpilă de fitiluri detonante constând dintr-o sarcină de fitiluri detonante fire 2-3 în coajă impermeabil DS-B, conținând 12-13.5 g exploziv este de 1 m; detonatorul electric (ED-8, ED-C) pentru a detona încărcarea torpilei; dispozitive de fixare a cablului și centrarea torpila în zona filtrului și capul de cablu pentru atașare la torpilele de cablu. Lungimea torpilei trebuie să se potrivească cu lungimea filtrului. Puterea torpilului (numărul de fire ale firului) este selectată în funcție de designul filtrului și de alte condiții specifice.
Dezavantajul metodei este acela că nu asigură îndepărtarea crustei de lut din zona de filtrare și, într-o anumită măsură, duce la consolidarea materialului de lut în formare. Această metodă necesită spălare sau pompare obligatorie a godeului pentru a îndepărta produsele de colmatare din formare.
Prezența unui filtru sau a oricărui alt obstacol reduce semnificativ eficacitatea exploziei pe pietre. În interiorul filtrului sau al carcasei, se pot produce solicitări periculoase și ruptura acestora datorită efectului de reflexie din pereții interiori ai țevii.
În rocile stabile cu apă pot fi folosite explozii de torpile explozive și încărcături mari de explozivi. Pentru a proteja și proteja elementele construcției de puț de deasupra încărcăturii explozive, poate fi instalată o punte de ciment. După explozie, podul de ciment și locul unde a fost explozia au fost forate și spălate.
Alegerea mărimii încărcăturii și a numărului de torpilări posibile se efectuează în conformitate cu datele din tabelul 26.
Atunci când torpilele din detonarea cordonului detonază în filtre, capacul detonator trebuie instalat în carcasă deasupra marginii superioare a filtrului, pentru a evita deteriorarea acestuia.
În practică lucrări utilizate pe scară largă torpilă fitiluri detonante marchează-TDSH 50, SID 25 și TDSH-V cu diametrul exterior maxim de 50, 25 și 60 mm.
Metoda de explozie pneumatică. Această metodă a fost propusă de VG Sklyansky. Esența sa constă în utilizarea periodică a efectului conversiei instantanee a energiei aerului comprimat în timpul expansiunii sale rapide. În acest caz, există o undă de șoc care acționează asupra filtrului și a pietrei de formare. Unda de șoc afectează zona de colmatare și o distruge parțial sau complet. Forța pulsului pneumatic și frecvența acestuia pot fi ajustate. Aerul comprimat din compresor la o presiune de 10-20 MPa printr-un furtun de înaltă presiune sau prin țevi speciale este alimentat într-o pungă pneumatică. Un proiectil special pentru lombago pneumatic a fost dezvoltat de ramura Ramenskoye a Institutului de Geofizică VNII, proiectilul a trecut testele preliminare și poate fi evaluat ca fiind foarte promițător.
Metoda Electropulse. Esența metodei constă în descărcarea tensiunilor mari aplicate pe electrod prin rocă, ca urmare a distrugerii stâncii. Produsele de distrugere sunt eliminate prin soluție sau prin fluxul de aer.
In activitatea Tomsk Polytechnic Institute este în curs de a folosi această metodă pentru spargerea rocilor în timpul forajului, sfărâmarea și alte monoliți. Metoda poate fi utilizată pentru separarea fracturii și înfundarea produselor din rocă a formațiunii și se filtrează.
Metoda electrohidraulică. Un proiectil special este coborât în zona formării. Între electrozii acestui proiectil există o defalcare electrică, iar în lichidul de spălare un val de presiune hidrodinamică mare, care contribuie la distrugerea zonei de colmatare. Această metodă nu este suficient dezvoltată și nu a primit încă aplicații industriale. În această direcție sunt efectuate studii.
Institutul Politehnic Novocherkassk a creat o unitate specială de șoc electrohidraulic, montată pe un vehicul tip ZIL și dotată cu o sursă de alimentare autonomă. Energia de la condensatorul de impuls amplasat în caroseria vehiculului este alimentată de-a lungul unui cablu coaxial către dispozitivul de evacuare plasat în zona formării. Tensiunea nominală de descărcare este de 60 kV. Ca urmare, în jurul dispozitivului de evacuare apar valuri de șoc și pulsații de lichid care conduc la distrugerea precipitatelor precipitate. Instalarea a fost testată în increderea "KMAruda" și, în funcție de informațiile disponibile, a fost posibil să se diminueze filtrul de 1 m în 5-8 minute.
Descompunerea se efectuează prin metoda de impact repetat asupra stratului de filtru și a undei de șoc, parametrii cărora sunt reglați. Ultima circumstanță este foarte importantă, deoarece evită distrugerea filtrelor.
Masterat prin ultrasunete. Metoda se bazează pe proprietatea lichidului de a suporta compresia și întinderea periodică atunci când vibrațiile ultrasonice trec prin el. Lichidul nu rezistă tensiunii și se rupe, formând o căldură cu bule goale. Acest balon absoarbe gazele dizolvate în lichid și vaporii acestuia, apoi bulele se închid repede. În momentul prăbușirii bulei, se formează un val de șoc, iar presiunea din apropierea bulei atinge zeci de unități mega-kaley. Un nor de astfel de bule la limita suprafeței metalice a filtrului și particulele de lut care îl înconjoară distrug forțele de adeziune dintre acestea din urmă, disturându-le în afară. Sursa vibrațiilor cu ultrasunete poate fi un generator ultrasonic de tip UZG-25, o scurtă descriere tehnică a căreia este prezentată mai jos:
consumul de energie. 7,5 kW
puterea de ieșire de 2,5 kW
frecvența oscilațiilor electromagnetice de 17-25 kHz
alimentat de la rețea. 380 V
frecvența de rețea 50 Hz
Transformarea oscilațiilor generatoarelor în energia mecanică este realizată de un magnetostrictor, care este coborât în gaura de foraj printr-un cablu cu două fire.
În timpul procesării, magnetostrictorul se mișcă lent de-a lungul gropii de sondă din zona de filtrare.
În timpul lucrului, apa este pompată cu aer.
Această metodă în versiunea experimentală a fost utilizată pentru a curăța filtrul de particule de lut după ce zona de filtrare a fost clătită prin ferestrele de spălare. Metoda de stingere a ultrasunetelor nu a primit aplicații industriale.
Astfel, metode fizice înfundarea produselor de degradare (ultrasunete și efecte electro-electro) nu au fost încă de aplicare industrială, care se explică în acest stadiu ravitiya eficiența lor inferioară, precum și complexitatea și cheltuielile echipamentului și instrumentelor.
Aplicarea efectului de vibrație. Esența metodei este aceea că un vibrator de un tip sau altul este coborât în zona formării. Vibrația este transferată în lichid și apoi în filtru și formare. Lucrările sanitare VNIIGidromekhanizatsii și lucrările speciale de construcții au creat un agregat autopropulsat ABO-1 pentru degelarea vibrațională a puțurilor. Această metodă este încă aplicată într-o ordine experimentală.
Metoda de creare a unui vacuum profund (implozie). Această metodă a fost propusă de Yu D. Kachmar și Ya N. Kalinchuk. Esența sa constă în faptul că un pahar sau un alt vas cu aer pompat este coborât în puț în zona filtrului. Nava este spart sau prin intermediul unui dispozitiv special este deschis accesul la ea. În zona de formare, există o scădere de presiune. Apa rezervorului, împreună cu produsele de colmatare, se îndreaptă spre gaura de sondă și, astfel, se restabilește permeabilitatea formării. Această metodă necesită, de asemenea, îndepărtarea ulterioară a produselor de colmatare prin pompare sau spălare; practic nu a fost dezvoltată și nu a primit aplicații industriale.
Hrănirea hidraulică a formării. Această metodă este utilizată pe scară largă în industria petrolieră. În practica puțurilor de foraj pentru apă nu a fost distribuită, deși pentru puțurile adânci și în condițiile hidrogeologice corespunzătoare, utilizarea sa poate fi foarte eficientă.
Grupul VI include metode bazate pe zona de tratament acid la fundul puțului, substanțe chimice speciale care promovează dezintegrarea sau soluție, sau produsul dizolvat și colmatarea rocă apă-gazdă.
Coagularea soluției de spălare. Se poate aplica o soluție care coagulează spontan în formare după o perioadă de timp. Astfel de soluții nu au devenit încă răspândite.
sonde de dezvoltare traversată folosind șlam poate fi realizată folosind coalescență suspensie special, de exemplu poliacrilamidă, sulfat de aluminiu, A12504 și colab. Este important să se asigure coagulator conexiune activă cu soluție de argilă. Spălarea filtrului, evident, nu creează condiții pentru penetrarea profundă în patul coagulant și decăderea efectivă a acestuia. Mai promițătoare este o schemă de injectare a unui coagulator în rezervor. În această direcție, este oportun să se efectueze lucrări experimentale.
În străinătate se utilizează soluții speciale de spălare, care coagulează în apă. Cu toate acestea, nu există date comparative care să confirme eficacitatea acestora.
Tratarea formării cu acid clorhidric și acid fluorhidric. Această metodă se bazează pe capacitatea acidului clorhidric de a dizolva roci carbonatate. VA Amiyan și VS Ugolev (1970) consideră că acidul, acționând pe mediul carbonat, mărește semnificativ permeabilitatea formării, adesea mult mai mare decât cea naturală.
Într-un colector poros, unde fracturarea are o valoare subordonată, se formează o rețea de canale de dizolvare. Cu cât numărul și adâncimea acestor canale sunt mai mari, cu atât efectul de scurgere este mai mare.
În rezervoarele fracturate, acidul curăță suprafața fisurilor și le extinde. În unele cazuri, pot apărea noi fisuri. Dacă crăpăturile ajung până la 15-30 m de fântână, productivitatea fântânii crește de 10-15 ori sau mai mult. În rezervoarele de carbonat de nisip, eficiența tratamentelor cu acid clorhidric este mai mică.
Acțiunile de formare a acidului clorhidric din formare sunt de obicei folosite pentru a restabili debitul de debit care a scăzut în timpul funcționării. În lucrările lui VA Amiyan, VS Ugoleva (1970), GT Ovnatanov (1970), este prezentată o descriere a performanțelor tratamentelor cu acid clorhidric. Acidul clorhidric dizolvă rocile de carbonat, reacția fiind după cum urmează:
CaCO3 + 2HCI = CaCI2 + CO2 + H2O. calcaros
CaCO3C03 + 4HCI = CaCI2 + MC12 + 2H20 + 2C02. dolomită
Există două tipuri de tratamente cu acizi: băi de acid și tratamente cu acizi sub presiune.