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Tecnologia de perfuração (Parte 4) — Básicas de perfuração

Table of Contents

    I. Estrutura de foragem
    1. Definição
    O estrutura de perfuração refere-se às mudanças no diâmetro e no comprimento de um buraco desde a abertura inicial até sua profundidade final. Isso também é conhecido como o perfil técnico do buraco.
    2. Componentes
    Elementos principais da estrutura de perfuração incluem:
    • Diâmetro do buraco
    • Número de mudanças de diâmetro
    • Número de camadas de caixa
    • Diâmetros e comprimentos de tubos
    • Profundidades em que ocorrem mudanças de diâmetro
    • Métodos para selar o fundo do casco
    3. Requisitos
    Para garantir qualidade e segurança da perfuração:
    • Utilize lama de alta qualidade, chuva de cimento, ou chuva química para proteção das paredes e vazamentos de selagem.
    • Objetivam minimizar as mudanças de diâmetro e reduzir ou eliminar a necessidade de caixas, simplificando a estrutura de perfuração o mais possível.
    4. Objetivo de liquidação
    Os casings são empregados para isolar formações geológicas complexas, assegurando estabilidade durante a perfuração.
    5. Situações que requerem mudanças de diâmetro e contagem
    Os ajustes de diâmetro e instalações de caixa são necessários nos seguintes cenários:
    • Forar através de cova solta ou camadas de areia rápidas onde a proteção da lama falha devido à influência das águas subterrâneas.
    • Passando por zonas espessas e fraturadas com articulações desenvolvidas, colapso grave ou bloqueio caindo, onde a lama ou outros métodos de proteção são ineficazes.
    • Encontrar estruturas que transportam água conectadas a grandes fissuras, causando vazamento grave que outros métodos de detenção de água não podem abordar.
    • chegar a uma profundidade onde a capacidade de carga do equipamento requer uma mudança de diâmetro.
    6. Factores que influenciam a seleção da estrutura de perfuração
    A escolha da estrutura de perfuração depende:
    • Propriedades de rocha
    • Condições hidrogeológicas
    • Diâmetro final do buraco
    • Profundidade de perfuração
    • Método e propósito de perfuração
    • Medidas de proteção do buraco
    • Equipamento de construção
    7. Configuração da cadeia de perfuração
    O configuração da cadeia de perfuração define a relação entre o diâmetro do tubo de perfuração e o diâmetro do buraco (diâmetro de bit de perfuração). Essa configuração determina o tamanho anual do espaço, que afeta:
    • Performação do tubo de perfuração
    • Fluxo de fluido fluido
    • Resistência rotacional da corda de perfuração

    II. Conhecimento básico de perfuração
    1. Método de foragem
    A método de perfuração é o termo coletivo para técnicas e medidas usadas para quebrar rocha no fundo de um buraco durante a perfuração subterrânea.
    2. Tecnologia de perfuração
    Tecnologia de perfuração envolve a utilização de equipamentos e ferramentas especializados para quebrar rocha ou solo, criando um buraco suave e regular com diâmetro e profundidade específicos. Ela inclui medidas técnicas para assegurar operações de perfuração inofensivas.
    3. Classificação dos métodos de foragem
    Os métodos de perfuração são categorizados com base em:
    • Força e método de quebra de rochas: Forragem rotaria, forragem percussão, forragem percussão rotaria.
    • Material de ferramentas de corte: perfuração de carbono, perfuração de tiro de aço, perfuração de diamantes.
    • Método de Circulação FlushingCirculação direta, circulação reversa, circulação reversa local no fundo do buraco.
    • Recuperação fundamental: Forragem básica, perfuração de rosto completo.
    4. Como escolher um método de perfuração
    A seleção de um método de perfuração depende das propriedades físicas e mecânicas da rocha:
    • Soft and Some Medium-Hard Rock Layers: Usa perfuração de carbono.
    • Capas de rocha média duro a duro: Opção para carbido de agulha, composto de diamantes ou perfuração de tiro de aço.
    • Capas de rocha média duro a muito duro: Empregue diamante, tiro de aço ou perfuração de martelo no buraco.
    5. Preparações Antes da Forragem
    Antes de começar:
    • Prepare quantidades suficientes de tubos de perfuração, caixas, tubos direcionais, pedaços de perfuração, tiros de aço, óleo, fluido de perfuração, ferramentas de montagem/desmontagem, ferramentas de recuperação do núcleo, barris curtos de núcleo, caixas de núcleo e relatórios.
    • Inspeccionar cuidadosamente o equipamento de perfuração e a qualidade da instalação; Reparar, ajustar ou reinstalar se necessário – nunca comprometer.
    • Para buracos profundos, escava uma fossa na abertura para incorporar um tubo direcional para evitar desvio, inserindo caixa após chegar ao fundo. Para buracos superficiais, usar lama para proteção; Se o colapso é grave, construir paredes artificiais antes de inclinar a inserção.
    6. Precauções durante a perfuração inicial
    Durante a perfuração inicial:
    • Estender gradualmente o barril do núcleo usando pressão leve, rotação lenta e volume adequado da bomba. Usar uma perfuração de guia completa durante mudanças de diâmetro para evitar curvatura de buraco.
    • Observem a perda de fluido em camadas de sobrecarga, que pode desestabilizar a parede do buraco e levar a acidentes como presos, enterrados, embalados com lama ou perfurações queimadas.
    • Coloquem caixas no fundo intacto. Seal the casing bottom with tamped clay balls, fix the top with wooden wedges, and seal with clay (or cement if needed). Verifique o alinhamento conectando o tubo de perfuração ativo ao casco.

    III. Parâmetros técnicos de foragem (Procedimentos de foragem)
    1. Definição
    Parâmetros técnicos de perfuração são fatores controláveis que afetam a eficiência de perfuração e a duração de vida de bits de perfuração, juntamente com suas interrelações.
    2. Componentes
    Para métodos gerais de perfuração, parâmetros incluem:
    • Pressão de perfuração (P)
    • Velocidade de rotação (n)
    • Volume de bomba (Q)
      Fatores adicionais para métodos específicos:
    • Forragem de tiros de aço: Quantidade e método de adição de tiros.
    • Forragem de Percusão Rotar: Intervalo de impacto, frequência e energia.
    3. Entender
    • Esses parâmetros influenciam diretamente a eficiência da perfuração e a durabilidade dos bits da perfuração.
    • Eles podem ser ajustados com base em condições de formação e métodos de perfuração.
    • Os parâmetros estão interconectados e devem funcionar em harmonia.
    4. Classificações
    • Procedimento de perfuração óptima: Valores de parâmetros que alcançam os melhores resultados técnicos e econômicos em condições específicas.
    • Procedimento de perfuração agressivo: Valores de parâmetros mais altos do que normais para aumentar a velocidade de perfuração (também chamado perfuração rápida).
    • Procedimento Especial de Forragem: Valores de parâmetros restritos e medidas especiais para fins específicos.
    5. Como controlar e ajustar os parâmetros
    Os ajustes dependem de:
    • Condições do buraco em baixo (propriedades da rocha, estabilidade da parede do buraco, profundidade, diâmetro, ângulo, tipo/usura de bit de perfuração, condição de corda de perfuração, propriedades de fluido de perfuração).
    • Os operadores devem observar diligentemente, analisar com habilidade e aproveitar a experiência, pois a observação direta em baixo é impossível.

    IV. Modos de Break Rock em Forragem
    1. Três mecanismos de quebra de rochas
    • Grinding da superfície: Occurrir com pressão de perfuração insuficiente, impedindo a ferramenta de corte de penetrar a rocha - ineficiente.
    • Cansaço: Uma pressão um pouco mais elevada cria quebrações de superfície, exigindo ação repetida para quebrar rocha - baixa eficiência.
    • Partida de volume: Pressão adequada assegura penetração, e força rotacional causa quebra de corte - mais eficiente.
    2. Processo de quebra de volume
    • Penetração: A ferramenta de corte pressiona na rocha.
    • Esquecimento: Força rotacional quebra a pedra através da ação de corte.

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