Esittely:
Porausvirheet johtuvat usein geologiasta, eivät laitteistosta
Vesikaivonporaus-, geoterminen poraus- ja perusrakennushankkeissa alhainen hyötysuhde ja usein tapahtuvat porausvirheet syytetään usein laitteiden laadusta tai käyttäjän kokemuksesta.
Todellisuudessa,monet porausongelmat johtuvat sekalaisista geologisista olosuhteista, jossa yksittäinen porausmenetelmä ei pysty sopeutumaan nopeasti muuttuviin muodostumiin saman porausreiän sisällä.
Tämä artikkeli selittäämiksi yhdellä-menetelmällä porausjärjestelmät epäonnistuvat usein sekageologiassaja miksi yhdistetyistä porausmenetelmistä on tulossa suosituin ratkaisu nykyaikaisiin porausprojekteihin.
Mitä ovat sekalaiset geologiset olosuhteet porausprojekteissa?
Sekalaiset geologiset olosuhteet viittaavat porausympäristöihin, joissauseita muodostustyyppejä esiintyy rinnakkain pystysuunnassa, mukaan lukien:
- Pinta-maa- tai savikerrokset
- Sora-, mukulakivi- tai irtonaiset kivikerrokset
- Kova kivi tai murtunut kallioperän syvyys
Näitä muodostelmia kohdataan yleensä:
- Vesikaivon porausprojektit
- Maatalouden kastelukaivoja
- Maalämpöpumppukaivot
- Avokaivoksen-kaivos ja räjäytysreikien poraus
- Siviili- ja maaseudun infrastruktuurihankkeet
Jokainen geologinen kerros reagoi eri tavalla porausvoimaan, huuhteluaineeseen ja tunkeutumismenetelmään.
Miksi pyörivä vesiporaus epäonnistuu usein kovakivi- ja sorakerroksissa
Pyörivää vesiporausta käytetään laajalti sen yksinkertaisuuden ja tehokkuuden vuoksi pehmeissä muodostelmissa.
Kuitenkin, kun porataan siirtymiä koviin kivi- tai tiheisiin sorakerroksiin, pyörivä porausjärjestelmä kokee usein:
- Tunkeusasteen jyrkkä lasku
- Liiallinen terän kuluminen ja vääntömomentin kuormitus
- Huono kivi{0}}murtoteho
- Lisääntyneet polttoaine- ja huoltokustannukset
Sekaisissa geologisissa olosuhteissakiertoporauksesta tulee yksinään tehotonta ja taloudellisesti kestämätöntä.
Miksi ilma-DTH-vasaraporaus kamppailee löysässä tai epävakaissa muodostumissa
Ilma-DTH- (Down-Down the-Hole) -vasaraporaus on erittäin tehokas kovaa kiveä porattaessa sen suoran iskuenergian ansiosta.
Kuitenkin löysässä maaperässä, hiekassa tai{0}}vettä kantavissa muodostelmissa ilmaporaukseen liittyy vakavia rajoituksia:
- Porareiän seinämän epävakaus
- Puutteellinen pistokkaiden poisto
- Suuri riski reiän romahtamisesta tai työkalun juuttumisesta kiinni
- Vaikeus säilyttää reiän suoruus
Ilman riittävää porareiän tukea,puhtaan ilman DTH-poraus on epäluotettavaa sekamuodostelmissa.
Tyypilliset porausvirheskenaariot vaihtelevissa geologisissa olosuhteissa
Todellisissa porausoperaatioissa sekageologia johtaa usein:
- Tasainen poraus ylemmissä kerroksissa, jota seuraa äkillinen tunkeutumishäiriö
- Säännölliset menetelmäsäädöt ja seisokit
- Juuttuneet poraustyökalut muodostuksen siirtymien aikana
- Porausreiän romahdus poraustekniikkaa vaihdettaessa
Nämä viat eivät ole satunnaisia onnettomuuksia,{0}}ne ovatennustettavissa olevia tuloksia yhden{0}}menetelmän porausjärjestelmien käytöstä.
Miksi yhden{0}}menetelmän porausjärjestelmät ovat rakenteellisesti rajoitettuja
Yksi{0}}menetelmäporauslaitteet on suunniteltu yhden ydinporauksen periaatteelle.
Seurauksena:
- Pyöriviltä laitteilta puuttuu iskuenergia kovan kiven tunkeutumiseen
- DTH-vasaralautasilla ei ole porareiän vakautta pehmeissä kerroksissa
Kun geologiset olosuhteet muuttuvat saman porausreiän sisällä, nämä järjestelmätei voi mukautua vaarantamatta tehokkuutta tai turvallisuutta.
Yhdistettyjen porausmenetelmien merkitys sekamuodostelmissa
Nykyaikaiset porausprojektit vaativat yhä enemmän tukevia laitteitasekä pyörivä vesiporaus että ilma DTH-vasaraporaus.PitääTraktoriin kiinnitettävä 4-pyöräinen kaivonporauslaite
Yhdistetyt porausjärjestelmät antavat käyttäjille mahdollisuuden:
- Käytä vesiporausta löysät tai{0}}vettä kantavat kerrokset vakauttamaan
- Vaihda DTH-vasaraporaukseen tehokkaan kovan kiven tunkeutumisen varmistamiseksi
- Säilytä porauksen jatkuvuus muuttuvien muodostelmien välillä
- Vähennä tuottamatonta aikaa{0} ja porauksen kokonaiskustannuksia
Tämä joustavuus on välttämätöntä porauksen onnistumiselle monimutkaisissa geologisissa ympäristöissä.
Tärkeimmät näkökohdat valittaessa porauslaitetta sekageologiaa varten
Valitessaan porauslaitteita sekalaisiin geologisiin olosuhteisiin käyttäjien tulee keskittyä seuraaviin seikkoihin:
- Mahdollisuus vaihtaa vesiporauksen ja ilmaporauksen välillä
- Laaja vääntö- ja pyörimisnopeusalue
- Vakaa liikkuvuus vuoristoisessa tai epätasaisessa maastossa
- Luotettava pistokkaiden poisto sekä ilma- että vesitilassa
- Yksinkertainen järjestelmäsuunnittelu huoltoon ja kenttäkäyttöön
Pelkästään syvyyskapasiteetti onei luotettava indikaattori todellisesta porauksen suorituskyvystä.
Johtopäätös:
Porausmenetelmän sovittaminen geologiseen todellisuuteen
Yksi{0}}menetelmäporausjärjestelmät voivat toimia hyvin yhtenäisissä kokoonpanoissa, muttane usein epäonnistuvat sekaisissa geologisissa olosuhteissa.
Vesikaivon ja geotermisen porauksen onnistuminen riippuu:
Muodostumismuutosten ymmärtäminen
Sopivan porausmenetelmän soveltaminen jokaisessa vaiheessa
Geologiseen mukautumiseen suunniteltujen laitteiden käyttö
Monimutkaisissa muodostelmissa,porauksen joustavuus on tehokkuuden, turvallisuuden ja kustannusten hallinnan perusta.
