Saturs
- Kas ir virziena urbšana?
- Kāpēc urbt akas, kas nav vertikālas?
- Akmeņu vienības, kas visvairāk gūst labumu no horizontālās urbšanas
- Horizontālā urbšana un hidrauliskā skaldīšana slānekļos
- Urbšanas metodika
- Jauna noma un filozofija bez atlīdzības
Virziena urbšana zem pilsētas: Virziena urbumu var izmantot, lai sasniegtu mērķus, kurus nevar urbt ar vertikālu aku. Piemēram, var nebūt iespējams iegūt urbuma urbumu urbumam, kas atrodas apdzīvotā vietā vai parkā. Tomēr aku var urbt tieši ārpus apdzīvotās vietas vai parka un pēc tam virzīt virzienā, lai sasniegtu mērķi.
Kas ir virziena urbšana?
Lielākā daļa urbumu, kas urbti ūdens, naftas, dabasgāzes, informācijas vai citu grunts ieguvei, ir vertikālas akas - urbtas tieši zemē. Tomēr, veicot urbšanu, kas nav vertikāls leņķis, var iegūt informāciju, sasniegt mērķus un stimulēt rezervuārus veidā, ko nevar sasniegt ar vertikālu aku. Šajos gadījumos spēja precīzi vadīt aku virzienos un leņķos, kas atkāpjas no vertikāles, ir vērtīga spēja.
Ja virziena urbšanu apvieno ar hidraulisko skaldīšanu, dažas iežu vienības, kas nebija produktīvas vertikāli urbjot, var kļūt par fantastiskiem naftas vai dabasgāzes ražotājiem. Piemēri ir Marcello slāneklis Apalaču baseinā un Bakkenas veidojums Ziemeļdakotā.
Samaziniet pēdas nospiedumu: Vienu urbšanas paliktni var izmantot, lai urbtu vairākas akas. Tas samazina urbšanas darbību pēdas. 2010. gadā Teksasas universitāte Arlingtonā uz vienas platformas izurbja 22 urbumus. Šīs akas izvada dabasgāzi no apmēram 1100 akriem zem pilsētiņas. Paredzams, ka 25 gadu laikā urbumi ražos kopumā 110 miljardus kubikpēdu dabasgāzes. Alternatīva būtu urbt daudzas akas, katrai no tām ir nepieciešams urbšanas paliktnis, dīķis, pievedceļš un savākšanas līnija.
Kāpēc urbt akas, kas nav vertikālas?
Virziena un horizontālā urbšana ir izmantota, lai sasniegtu mērķus zem blakus esošajām zemēm, samazinātu gāzes lauka attīstības pēdas, palielinātu "maksas zonas" garumu akā, apzināti šķērsotu lūzumus, uzbūvētu reljefa urbumus un uzstādītu komunālo pakalpojumu zem zemes, kur rakšana nav iespējama vai ir ārkārtīgi dārga.
Zemāk ir sešu iemeslu saraksts vertikālu aku urbšanai. Tos grafiski ilustrē seši zīmējumi šajā lapā.
A) sasniedziet mērķus, kurus nevar sasniegt ar vertikālu urbšanu.
Dažreiz rezervuārs atrodas zem pilsētas vai parka, kur urbšana nav iespējama vai aizliegta. Šo rezervuāru joprojām var izmantot, ja urbšanas paliktnis atrodas pilsētas vai parka malā un aku urbj leņķī, kas šķērsos rezervuāru.
B) No viena urbšanas paliktņa izlejiet plašu laukumu.
Šī metode tika izmantota, lai samazinātu urbšanas operācijas virsmas nospiedumu. 2010. gadā Teksasas universitātē Ārlingtonā tika parādīti jaunumi par 22 urbumu urbšanu uz viena urbšanas paliktņa, kas novadīs dabasgāzi no 1100 akriem zem pilsētiņas. Paredzams, ka 25 gadu laikā urbumi ražos kopumā 110 miljardus kubikpēdu gāzes. Šī metode ievērojami samazināja dabasgāzes attīstības pēdas pilsētiņas teritorijā.
Maksimizēt algas zonu: Ja vertikālu aku urbj caur 50 pēdu biezu rezervuāra iežu, tad dabasgāze vai eļļa var iekļūt akā caur 50 maksas zonas lineārajām pēdām. Tomēr, ja urbumu pagriež horizontāli (vai ar tādu pašu slīpumu kā klinšu bloks) un urbj šajā klinšu blokā, tad iesūkšanās attālums maksas zonā var būt daudz lielāks. Dažās horizontālās akās ir vairāk nekā viena jūdze apmaksātajā zonā.
Saplīsis rezervuārs: Dažos rezervuāros lielāko daļu poru laukumu veido lūzumi. Veiksmīgām akām jāietver lūzumi, lai akā nonāktu dabasgāzes plūsma. Daudzos ģeogrāfiskos apgabalos ir dominējošais lūzumu virziens, pa kuru lielākā daļa lūzumu ir izlīdzināti. Ja urbumu urbj perpendikulāri šo lūzumu plaknei, tad tiek iespiests maksimālais lūzumu skaits.
C) Palieliniet "maksas zonas" garumu mērķa klinšu vienībā.
Ja klinšu vienība ir piecdesmit pēdas bieza, vertikālā urbumā, kas tam izurbts, būtu maksas zona, kas ir piecdesmit pēdu gara. Tomēr, ja urbums tiek pagriezts un urbts horizontāli caur klinšu vienību piecus tūkstošus pēdu, tad šai vienai akai būs piecu tūkstošu pēdu gara atalgojuma zona - tas parasti radīs ievērojamu urbuma produktivitātes pieaugumu. Kombinācijā ar hidraulisko skaldīšanu horizontālā urbšana neproduktīvos slānekļus var pārvērst fantastiskos rezervuāru iežos.
D) uzlabot urbumu produktivitāti salauztā rezervuārā.
To veic, urbjot virzienā, kas šķērso maksimālo lūzumu skaitu. Urbšanas virziens parasti ir taisnā leņķī pret dominējošo lūzuma virzienu. Ģeotermiskie lauki granīta pamatiežos gandrīz visu savu ūdens apmaiņu iegūst no lūzumiem. Urbšana taisnā leņķī pret dominējošo lūzuma virzienu urbumu ved caur maksimālo lūzumu skaitu.
E) noslēdziet vai samaziniet spiedienu "ārpus kontroles" urbumā.
Ja urbumu nekontrolē, to var šķērsot, lai urbtu "reljefa aku". Krustojošo aku var izmantot, lai aiztaisītu oriģinālo urbumu vai mazinātu spiedienu ārpuskontroles urbumā.
F) Uzstādiet pazemes komunālos pakalpojumus, ja rakšana nav iespējama.
Horizontālā urbšana ir izmantota, lai uzstādītu gāzes un elektriskās līnijas, kurām jāšķērso upe, jāšķērso ceļš vai jābrauc zem pilsētas.
Atvieglojums labi: Ja urbumam ir kāda problēma un tas sāk iziet ārpus kontroles, tā ir jāaizblīvē dziļumā vai jāsamazina spiediens. Šajā situācijā no tuvumā esošās vietas var izurbt "reljefa aku". Reljefa urbums būs virzieniski urbts urbums, kas labi šķērso problēmas urbumu, lai novadītu daļu spiediena vai piestiprinātu aku, iesūknējot cementu urbumā.
Akmeņu vienības, kas visvairāk gūst labumu no horizontālās urbšanas
Vertikālas akas var efektīvi novadīt klinšu vienības, kurām ir ļoti augsta caurlaidība. Šajās iežu vienībās esošie šķidrumi var ātri un efektīvi ieplūst akā, veicot lielus attālumus.
Tomēr, ja caurlaidība ir ļoti zema, šķidrumi ļoti lēnām pārvietojas pa iežu un nebrauc lielus attālumus, lai sasniegtu urbumu. Horizontālā urbšana var palielināt zemas caurlaidības iežu produktivitāti, pietuvinot urbuma urbumu daudz tuvāk šķidruma avotam.
Komunālā līnija: Komunālo pakalpojumu līnijas, piemēram, tās, kas piegādā elektrību, ūdeni vai dabasgāzi, dažreiz tiek uzstādītas, virzot urbumus. Šo metodi izmanto, ja viņiem jāšķērso ceļš, kurā rakšana traucē satiksmi, jāšķērso upe, kur rakšana nav iespējama, vai jāšķērso kopiena, kur virsmas uzstādīšana ar rakšanas palīdzību būtu ārkārtīgi dārga un sagraujoša.
Horizontālā urbšana un hidrauliskā skaldīšana slānekļos
Varbūt vissvarīgākā horizontālās urbšanas loma ir bijusi dabasgāzes slānekļa lomu attīstībā. Šīs zemas caurlaidības iežu vienības satur ievērojamu daudzumu gāzes un atrodas zem ļoti lielām Ziemeļamerikas vietām.
Kā piemērus var minēt Teksasas Bārneta slānekli, Arkanzasas Fejetvilas slānekli, Luiziānas un Teksasas Hainsvila slāni un Apalaču baseina Marcellus slānekli. Šajās klinšu vienībās izaicinājums nav rezervuāra "atrašana"; izaicinājums ir gāzes atgūšana no ļoti mazām poru vietām zemas caurlaidības iežu vienībā.
Lai stimulētu urbumu produktivitāti slānekļos, kas bagāti ar organiskām vielām, uzņēmumi horizontāli urbj caur akmeņu vienību un pēc tam izmanto hidraulisko skaldīšanu, lai iegūtu mākslīgo caurlaidību, kuru atver frac smiltis. Kopā veicot horizontālo urbšanu un hidraulisko skaldīšanu, var iegūt produktīvu urbumu, kur vertikālā urbuma rezultātā būtu iegūts tikai neliels daudzums gāzes.
Urbšanas metodika
Lielākā daļa horizontālo urbumu sākas no virsmas kā vertikāla aka. Urbšana norisinās, līdz urbjmašīna atrodas dažus simtus pēdu virs mērķa klints vienības. Tajā brīdī caurule tiek izvilkta no urbuma, un starp urbja uzgali un urbuma cauruli ir piestiprināts hidrauliskais motors.
Hidraulisko motoru darbina urbšanas dubļu plūsma pa urbšanas cauruli. Tas var pagriezt urbjmašīnu, neveicot visu urbšanas caurules garuma pagriešanu starp bitu un virsmu. Tas ļauj uzgalim urbt ceļu, kas atšķiras no urbšanas caurules orientācijas.
Pēc motora uzstādīšanas, uzgalis un caurule tiek nolaisti atpakaļ urbuma lejā, un uzgalis urbj ceļu, kas dažu simtu pēdu attālumā virza urbuma urbumu no vertikālā uz horizontālo. Kad urbums ir novirzīts pareizajā leņķī, atsāk taisnu urbšanu un urbums seko mērķa iežu vienībai. Akas turēšana plānā klinšu vienībā prasa rūpīgu navigāciju. Urbuma azimuta un orientācijas noteikšanai tiek izmantoti griezuma instrumenti. Šī informācija tiek izmantota urbja vadīšanai.
Horizontālā urbšana ir dārga. Kombinējot ar hidraulisko skaldīšanu, urbums par vienu pēdu var maksāt pat trīs reizes vairāk nekā vertikālas urbuma urbšana. Papildu izmaksas parasti tiek segtas, palielinot produkciju no akas. Šīs metodes var reizināt dabasgāzes vai naftas ieguvi no akas. Daudzas rentablas akas būtu neveiksmes bez šīm metodēm.
Jauna noma un filozofija bez atlīdzības
Ražojot gāzi no vertikālas akas, gāze tiek ražota zem viena zemes gabala. Lielākajā daļā valstu ir jau sen ieviesti minerālu tiesību noteikumi, kas regulē īpašumtiesības uz gāzi, kas ražota no vertikālām akām. Gāzi bieži dalās visi zemes īpašnieki zemes gabalā vai rādiusa attālumā no ieguves urbuma.
Horizontālās akas ievieš jaunu mainīgo: viena aka var iekļūt un ražot gāzi no vairākiem zemes gabaliem ar dažādiem īpašniekiem. Kā var taisnīgi dalīt honorārus no šīs gāzes? Uz šo jautājumu parasti tiek atbildēts pirms padziļināšanas, apvienojot valdības noteikumus un privātus honorāru dalīšanas līgumus. Tas, kā tiek sadalīta autoratlīdzība un kā tiek apstrādāti zemes īpašnieki, kas maksā “hold-out”, var būt sarežģītāks nekā ar vertikālu aku.