Dunia Pengeboran Sirkulasi Balik yang Semakin Besar

 

 

 

Dunia Pengeboran Sirkulasi Balik yang Semakin Besar

 

 

Proses yang ramah lingkungan sangat ideal untuk sumur dengan diameter besar dalam berbagai formasi.

 

 

 

Pengeboran sirkulasi terbalik adalah teknik pengeboran yang terus berkembang dan memberikan manfaat nyata bagi industri sumber daya air dan seterusnya.

 

Sebuah hibrida pengeboran sirkulasi terbalik tabung ganda adalah terbalik banjir tabung ganda, sering disebut DTFR.proses pengeboran non-invasif yang menjaga ekologi sensitif baik di atas tanah maupun di bawah permukaan.

 

DTFR menggunakan kombinasi air pembentukan alami, ditambah air bersih,dan udara terkompresi untuk memobilisasi potongan bor bit untuk memungkinkan kemajuan bor diameter besar dalam formasi mulai dari geologi tidak terkonsolidasi untuk batuan keras dan retak menengah.

2 batang bor tabung yang panjangnya 85/8 inci.

 

 

Hal ini dicapai sebagai akibat dari kemampuan unik DTFR untuk memberikan efek stabilisasi pada lubang melalui kolom fluida dengan lembut memberikan tekanan hidrolik pada dinding bor.

 

DTFR employs a tricone bit equipped with an adapter sleeve designed to accept the cuttings that travel from the bit face through the interior of the tricone bit and are directed into the inner tube of the RC drill rod.

 

Teknik hibrida ini telah mendapatkan popularitas di komunitas pengeboran di seluruh negeri dari kontraktor di Pantai Barat, di padang pasir di Barat Daya, dataran di Barat Tengah,bagian selatan Florida, dan di pulau-pulau Hawaii. juga telah mendapatkan daya tarik internasional di Kanada, Australia, dan Amerika Latin.

 

 

DTFR applications are typically characterized as projects entailing large-diameter water resource wells in sedimentary and/or metamorphic geology with depths commonly ranging from 500 feet to 3000 feet where environmental stewardship is of importance.

 

 

 

 

Diagram A. Pemandangan permukaan dari sistem pemasangan reverse dual tube flooded.

 

 

 

Aplikasi

 

DTFR juga telah dimanfaatkan dalam aplikasi yang ditemukan di industri pertambangan seperti sumur dewatering, konstruksi sumur ventilasi, lubang pasta, dan sumur injeksi dan pembuangan.Dalam industri konstruksi sipil, ia telah mencapai ketenaran untuk kemampuannya untuk memajukan dasar diameter besar pengeboran di lingkungan sensitif daerah perkotaan.

 

Ini telah digunakan berkali-kali pada proyek tepi pantai di mana pengendalian kontaminasi adalah perhatian utama.Sirkulasi terbalik berdiameter besar juga telah mendapatkan pijakan dalam kemampuannya untuk memasang casing konduktor untuk minyak / gas dan sumur panas bumi sambil melindungi lapisan air minum yang berdekatan.

 

Munculnya DTFR baru-baru ini pada proyek sumber daya air berdiameter besar adalah hasil dari pelopor industri dan keberhasilan mereka dalam menerapkan teknologi ini.Manfaatnya yang unik secara bertahap disebarkan dan semakin banyak digunakan dalam komunitas pengeboran dan ditawarkan sebagai pilihan kepada pelanggan mereka.

 

 

 

 

 

 

Diagram B. Gerakan udara, potongan, dan cairan dalam pengeboran terbalik tabung dua banjir.

 

 

 

 

Cara Kerjanya

Lihat Gambar A, B, dan C. Lubang bor diisi terus-menerus dengan cairan pengeboran dan kolom cairan dibuat dan dipertahankan antara dinding lubang dan bagian luar batang bor tabung ganda.

 

Udara terkompresi kemudian dimasukkan ke lubang bawah yang mengalir melalui cincin batang bor tabung ganda RC (udara mengalir ke lubang bawah antara bagian dalam tabung luar dan bagian luar tabung dalam).

 

Aliran udara saat mendekati bagian bawah tali bor dialihkan ke atas lubang dan ke dalam tabung bagian dalam.Komponen tali bor yang bertanggung jawab untuk mengarahkan kembali aliran udara ke lubang pipa bagian dalam disebut sub injektor udara.” Its job is to release the compressed air into the inner tube where it expands and thereby creates a dynamic upward flow—following the path of least resistance—which then carries a slurry comprised of air, cairan pengeboran, dan potongan lubang lubang ke permukaan.

 

Kadang-kadang, pompa hisap juga digunakan untuk lebih membantu aliran ke atas dari bubur cairan pengeboran.

 

 

Setelah mencapai permukaan, bubur masuk ke siklon di mana cairan dan keratan dipisahkan menggunakan keratan' berat sendiri dikombinasikan dengan gaya sentrifugal untuk melakukan pemisahan.Potongan dapat dilihat dan diaksesSelanjutnya, cairan pengeboran yang keluar dari siklon melakukan perjalanan ke shaker shale di mana ia dibersihkan dengan menghilangkan zat padat yang tersisa.

 

Shaker shale melakukan penghapusan zat padat dan pembersihan cairan pengeboran dengan menggunakan platform getar yang menggunakan kombinasi layar, gravitasi, dan energi getar. The cleaning of the drilling fluid is a vital step within the DTFR operation as too many solids carried in the drilling fluid can ultimately impede proper bit and hole cleaning and ultimately stick the drill string.

 

Setelah dibersihkan, cairan pengeboran kemudian dikembalikan ke tangki penyimpanan cairan dan akhirnya kembali ke bagian atas lubang pengeboran sesuai kebutuhan.Peredaran kembali dan pembersihan cairan pengeboran adalah siklus yang berkelanjutan yang berlanjut sepanjang proses pengeboran.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Diagram C. Pengaturan lubang bawah yang digunakan dalam pengeboran terbalik dengan tabung dua.

 

 

 

Manfaat dari DTFR

 

DTFR cocok dengan persyaratan dasar yang dibutuhkan untuk membangun sumur kota dan komersial berdiameter besar di banyak wilayah di seluruh negeri.memungkinkan pengendalian pemotongan dan pelepasan cairan pengeboran, sehingga meminimalkan aliran dan kontaminasi situs.

 

Formasi yang dapat menggagalkan penggunaan pengeboran rotasi udara atau lumpur dengan sirkulasi kerugian dapat diebor secara efektif dengan DTFR.Cairan lubang yang terkait dengan DTFR bergerak perlahan sehingga tidak mengikis dinding lubang, melainkan melindungi dan melestarikan lubang dengan memberikan tekanan hidraulik yang lembut dan bahkan terhadap dindingnya.

 

Hal ini memberikan stabilitas dan memungkinkan kemajuan sumur berdiameter besar dalam formasi tak terkonsolidasi dan/atau sedimen yang sebaliknya akan bermasalah dengan teknik pengeboran konvensional.

 

DTFR dalam kebanyakan kasus tidak memerlukan penggunaan lumpur atau aditif dan merupakan teknik pengeboran non-invasif yang menggunakan udara psi rendah dan cairan pengeboran aliran rendah.

 

Formasi tetap terbuka, tidak tertutup atau dikemas dengan aditif cairan pengeboran,yang penting karena memungkinkan pengembangan sumur yang lebih cepat dan berkali-kali menghasilkan peningkatan kualitas sumur dan produksinya.

 

Sampel DTFR dapat dianggap lebih akurat daripada sampel rotasi udara atau lumpur karena tidak terkena dinding lubang yang dapat mencemari sampel.Sampel DTFR melakukan perjalanan langsung dari bit wajah uphole aman terkandung dalam tabung dalam ke daerah pengumpulan.

 

Sampel juga bersih tanpa lapisan bentonit. Potongan langsung mengungkapkan formasi saat ini yang dibor.Sampel bersih memungkinkan mudah identifikasi dan karakterisasi litologi, membantu penempatan layar sumur yang optimal.

 

Hanya udara bertekanan rendah yang dibutuhkan; oleh karena itu, kompresor udara menjerit dan rig pengeboran dengan kecepatan penuh tidak ada.Dengan demikian meminimalkan gangguan di daerah berpenduduk dan untuk satwa liar.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pembuka lubang biasanya digunakan sebagai komponen dari BHA untuk meningkatkan diameter lubang. Pembuka lubang dapat mengikuti lubang pilot diameter yang lebih kecil yang sebelumnya dibor,metode yang digunakan untuk memastikan pengeboran adalah plumb sebelum lubang berdiameter lebih besar akhir selesaiSebagai alternatif dengan geologi yang tepat, pembuka lubang dapat digunakan dekat dengan permukaan dan mencapai diameter lubang yang diinginkan dalam pendekatan satu kali.

 

 

 

 

 

Batas DTFR

 

Pemasangan alat untuk DTFR membutuhkan investasi besar untuk memulai: rig yang cocok, alat dalam lubang, shaker shale, dan kompresor.Dan ekonomi yang terkait dengan teknik DTFR hanya mulai benar-benar membayar ketika ukuran lubang adalah 20 inci diameter atau lebih besarPengeboran dangkal dengan diameter yang lebih kecil lebih cenderung dibor dengan rotary udara dan lumpur konvensional, alat kabel, atau teknik auger.Sebagian besar proyek DTFR setidaknya memiliki kedalaman lubang menengah dan biasanya berkisar dari 500 hingga 3000 kaki.

 

 

Alat tabung ganda relatif berat; oleh karena itu rig harus memiliki kapasitas beban hook yang memadai (kapasitas mengangkat dan menurunkan).tapi jika Anda memiliki cukup besar rig bor, DTFR telah berhasil digunakan di kedalaman lebih dari 10.000 kaki.

 

Sementara situs pengeboran bisa relatif kecil, masih minimal sekitar 125 kaki persegi, yang lebih besar dari beberapa teknik pengeboran lainnya.DTFR juga membutuhkan sumber air bersih yang baik untuk volume air bersih yang besar di dekatnya.

 

DTFR kurang efektif pada formasi magma ultra-keras yang homogen; tingkat penetrasi terbaik pada formasi granular.Batu bata yang sangat besar bisa menjadi masalah jika mereka begitu besar mereka tidak bisa melewati RC tabung dalamDTFR juga tidak cocok untuk pengeboran ekstensif tanah liat lengket, lumpur, dan formasi berbutir ultra-halus lainnya.

 

Akhirnya, dibutuhkan seorang operator yang berpengalaman dengan keahlian menggunakan teknik pengeboran ini.

 

 

 

Suara dari Lapangan

Berikut adalah komentar dari kontraktor pengeboran DTFR yang berpengalaman dari seluruh negeri.

 

Gingerich Well and Pump Service LLC di Kalona, Iowa

 

Klint Gingerich dan saudaranya, Korwin, adalah pemilik bersama Gingerich Well and Pump Service, sebuah bisnis milik keluarga yang didirikan pada tahun 1956. Gingerich’s involvement with dual rotary drilling began in 2007 when Klint made the decision to employ the technique based on its ability to provide containment of drilling fluids and the efficient cleaning of large-diameter boreholesAplikasi utama Gingerich untuk DTFR adalah pada proyek-proyek yang melibatkan pembangunan sumur kota dan komersial.

 

 

Gingerich Well and Pump menggunakan DTFR di formasi batu kapur keras dan sedimen di Iowa dan negara-negara sekitarnya.Kru-nya menggunakan tali bor RC khusus 85⁄8 inci OD × 5 inci IDKlint memilih ukuran alat ini karena ID 5 inci dari tabung dalam dicocokkan dengan lubang 5 inci di kepala atas rig bor.dengan dimensi umum dia memaksimalkan aliran cairan yang bisa dicapai dengan peralatan.

 

Aliran cairan adalah faktor kunci dalam pengeboran diameter besar karena secara langsung mempengaruhi pembersihan lubang, bor bit, dan produktivitas keseluruhan dalam memajukan lubang.Ada volume yang sangat besar dari potongan yang dihasilkan dari pengeboran 20 inci untuk 40 inci bor, dan semakin besar volume aliran yang dapat dicapai, semakin efisien penghapusan potongan dari lubang bor.

 

Klint menyebutkan ada keterbatasan pada DTFR. Dia mengatakan biaya untuk mempersiapkan pengeboran diameter besar membutuhkan investasi yang substansial seperti rig pengeboran yang tepat, alat-alat dalam lubang,dan peralatan terkait.

 

 

 

 

 

 

Dillon dan Klint Gingerich dari Gingerich Well and Pump Service LLC bekerja sama untuk menyelesaikan proyek sumur kota menggunakan DTFR dengan Schramm TX 130.

 

 

 

 

Perusahaan ikan trout di Waite Park, Minnesota

 

David Traut, MGWC, CVCLD,adalah wakil presiden perusahaan Traut dan berkomentar banjir terbalik adalah teknik yang baik untuk pengeboran diameter besar sumur air dalam pembentukan batu kapur retak umum untuk Minnesota tengah.

 

Dia pertama kali menggunakan arus balik banjir pada tahun 1999, dan melalui pengalaman telah membuatnya menjadi metode yang dia andalkan untuk sumur kota.Zona sirkulasi kerugian yang menyebabkan masalah dengan metode pengeboran lainnya tidak lagi menjadi masalah baginya dengan DTFR.

 

Traut dapat mengoperasikan DTFR dalam jejak yang relatif kecil (dimensi situs 125 kaki persegi), menggabungkan rig pengeboran dan peralatan bantu termasuk tangki cairan pengeboran 5000 galon,kompresor udara, dan peralatan penghapusan zat padat.

 

 

 

 

 

 

Sebuah shaker shale menghilangkan padatan dari cairan pengeboran.

 

 

 

Traut mencatat volume udara yang dibutuhkan untuk lubang DTFR relatif rendah dibandingkan dengan rotary udara.

 

Meskipun tidak sering digunakan seperti bit trikone ketika batuan yang lebih keras ditemui, Traut menggunakan palu downhole dengan pengalihan / pengemas yang ditempatkan di atas perpindahan (crossover).Diverter / packer adalah donat karet besar yang mengelilingi batang bor RC dan sebagian menutup terhadap dinding lubangHal ini membatasi masuknya air di bawah lubang ke palu. kolom air masih dipertahankan di atas pengalihan / pengemas untuk mempengaruhi hole stabilisasi.

 

 

Penggunaan palu untuk Traut adalah di dolomit dan granit. Mode palu lubang bawah membutuhkan volume udara yang jauh lebih besar pada tekanan yang lebih tinggi.Awak ikan trout biasanya menggunakan sekitar 3000 cfm pada 325 psi dan lebih tinggi, lagi dengan psi fungsi yang berhubungan dengan kedalaman lubang.

 

 

 

 

 

 

Sampelnya sangat akurat dengan pengeboran terbalik dengan tabung ganda.

 

 

 

Traut menambahkan tali bor tabung ganda juga digunakan sebagai tali bor konvensional. the first 50 feet to 80 feet must be drilled conventionally as the DTFR process requires submergence when enough head differential pressure is created to initiate the dynamic suction required to sustain a robust upward flow. Banyak pengebor mengatur pengeboran mereka untuk dapat bolak-balik dari pengeboran konvensional ke DTFR.pengebor dapat memilih untuk mengebor secara konvensional sebagai

mungkin metode yang lebih cepat untuk maju melalui tanah liat sebelum kembali ke DTFR.

 

 

Sumur dan Pompa Kota di Waupun, Wisconsin

Mason Rens adalah pengebor utama di Municipal Well and Pump, yang mengoperasikan dua Foremost dual rotary drill.Rens mengatakan melalui pengalaman bertahun-tahun dalam pengeboran sumur air berdiameter besar perusahaannya telah menyimpulkan DTFR adalah metode yang disukai untuk konstruksi sumur berdasarkan berbagai faktor.

 

Pertama, DTFR memungkinkan pengendalian penuh pelepasan cairan potongan di lokasi, sehingga meminimalkan kontaminasi.tidak mengikis lubang seperti pengeboran rotary udara dan menjaga stabilitas lubang bahkan dalam formasi tidak terkonsolidasi.

 

Bentonit dan aditif cairan pengeboran tidak diperlukan untuk DTFR, sehingga formasi tidak mengalami pengemasan atau penyegelan yang tidak alami.Dengan demikian pengembangan sumur dapat lebih cepat dan lebih lengkap sementara kualitas sumur dan produksi dapat berkali-kali lebih baik daripada sumur di mana aditif cairan digunakan.

 

Selanjutnya, Rens menyatakan akurasi sampel dengan DTFR lebih unggul karena potongan bergerak dengan cepat dan langsung dari bit menghadap tabung dalam ke permukaan tanpa paparan dinding lubang.

 

DTFR memuat dan melindungi sampel keratan di dalam tabung bagian dalam dan dengan cepat mengirimkannya langsung ke permukaan untuk pemeriksaan,memungkinkan identifikasi yang cepat dan akurat dari perubahan formasi yang disebutkan Rens adalah kunci untuk penempatan layar yang optimal.

 

Aspek lain yang disebutkan Rens adalah mengurangi kebisingan di tempat kerja.yang di samping fitur keselamatan berarti konsumsi bahan bakar yang lebih rendah.

 

Dengan DTFR, satu kompresor 350 psi cukup untuk bor diameter besar.

 

Rens menekankan produksi menggunakan DTFR sangat baik dalam formasi sedimen, umum di Wisconsin dan Illinois.Dia menambahkan ini terutama berlaku untuk formasi granular seperti batu pasir, pasir, dan kerikil.

 

 

Ringkasan

DTFR terutama membedakan dirinya dalam formasi yang tidak terkonsolidasi, sedimen, atau metamorf yang pecah / retak.yang unik memungkinkan lubang bor berdiameter besar untuk ditingkatkan dalam geologi yang tidak terkonsolidasi, sementara memberikan manfaat utama pengendalian lingkungan.

 

 

Seiring dunia pengeboran menjadi lebih akrab dengan DTFR, kita mungkin akan melihat inovasi berkelanjutan dalam penerapannya di industri sumber daya air dan bidang lain.