Sadržaj
- Što je usmjereno bušenje?
- Zašto bušiti bušotine koje nisu vertikalne?
- Jedinice za stijene koje najviše koriste od horizontalnog bušenja
- Vodoravno bušenje i hidraulično lomljenje u škriljcima
- Metodologija bušenja
- Nova najamnina i filozofija licenciranja
Usmjereno bušenje u gradu: Usmjereno bušenje može se koristiti za postizanje ciljeva koji se ne mogu izbušiti okomitim bušotinom. Na primjer, nije moguće dobiti dozvolu za bušenje bušotine koja se nalazi u naseljenom području ili u parku. No, bušotina bi se mogla izbušiti neposredno izvan naseljenog područja ili parka, a zatim bi se usmjerila prema cilju.
Što je usmjereno bušenje?
Većina bušotina izbušenih za vodu, naftu, prirodni plin, informacije ili druge podzemne ciljeve su vertikalne bušotine - izbušene ravno u zemlju. Međutim, bušenje pod kutom koji nije vertikalni može dobiti informacije, pogoditi ciljeve i stimulirati rezervoare na načine koje nije moguće postići vertikalnom bušotinom. U tim je slučajevima vrijedna sposobnost točno usmjeravanja bušotine u smjerovima i kutovima koji odmiču od vertikale.
Kad se usmjereno bušenje kombinira s hidrauličkim lomljenjem, neke kamene jedinice koje su bile neproduktivne kada se buše okomito mogu postati fantastični proizvođači nafte ili prirodnog plina. Primjeri su škrilja iz Marcellusa iz Appalachian Basin i Bakken formacija Sjeverne Dakote.
Smanjite otisak: Jedna bušilica može se koristiti za bušenje više bušotina. To smanjuje trag operacija bušenja. Sveučilište u Teksasu u Arlingtonu je 2010. na jednoj platformi izbušilo 22 bušotine. Te bušotine iscrpljuju prirodni plin iz oko 1100 hektara ispod kampusa. Tijekom 25-godišnjeg vijeka, bušotine bi se mogle proizvoditi ukupno 110 milijardi kubičnih metara prirodnog plina. Alternativa bi bila bušenje mnogih bušotina, od kojih je svaki potreban bušaći jastuk, ribnjak, prilazni put i linija za sakupljanje.
Zašto bušiti bušotine koje nisu vertikalne?
Usmjereno i vodoravno bušenje korišteno je za postizanje ciljeva ispod susjednih zemljišta, za smanjenje traga razvoja plinskog polja, povećanje duljine "platne zone" u bušotini, namjerno presijecanje lomova, izgradnja reljefnih bušotina i postavljanje komunalnih usluga ispod zemljišta na kojima iskop je nemoguć ili izuzetno skup.
Ispod je popis šest razloga za bušenje nevertikalnih bušotina. Oni su grafički ilustrirani sa šest crteža na ovoj stranici.
A) Pogodite ciljeve do kojih ne može doći vertikalnim bušenjem.
Ponekad se akumulacija nalazi ispod grada ili parka u kojem je bušenje nemoguće ili zabranjeno. Taj se rezervoar još uvijek može iskoristiti ako se bušaća ploča nalazi na rubu grada ili u parku, a bunar se izbuši pod kutom koji će presijecati rezervoar.
B) Odvodite široko područje s jedne bušilice.
Ova metoda se koristi za smanjenje površinskog otiska operacije bušenja. Sveučilište u Teksasu u Arlingtonu 2010. godine predstavljeno je u vijestima o bušenju 22 bušotine na jednom bušilici koja će izlučivati prirodni plin iz 1100 hektara ispod kampusa. Tijekom 25-godišnjeg vijeka, bušotine bi se mogle proizvoditi ukupno 110 milijardi kubičnih metara plina. Ova metoda značajno je umanjila trag razvoja prirodnog plina na području kampusa.
Maksimalno povećajte zonu plaćanja: Ako se kroz vertikalnu stijenu debljine 50 stopa izbuši okomita bušotina, tada prirodni plin ili nafta mogu prodirati u bunar kroz 50 linearnih stopa „zone plaćanja“. Međutim, ako je bunar okrenut vodoravnom (ili istom nagibu kao i kamena jedinica) i izbušen unutar te kamene jedinice, tada udaljenost prodora unutar platne zone može biti puno veća. Neki vodoravni izvori imaju više od jedne milje prolaza u zonu plaća.
Razbijeni rezervoar: Neki rezervoari imaju većinu svojih pora u obliku lomova. Uspješni bunari moraju prodrijeti do prijeloma da bi imali prirodni plin u bušotinu. U mnogim je geografskim područjima dominantan smjer loma duž kojeg je većina prijeloma poravnana. Ako se bušotina izbuši okomito na ravninu tih lomova, tada će se prodrijeti najveći broj prijeloma.
C) Povećajte duljinu "platne zone" unutar ciljane stijene.
Ako je kamena jedinica debela pedeset metara, okomita bušilica kroz nju imala bi zonu plaće duljine pedeset metara. Međutim, ako se bunar okrene i izbuši vodoravno kroz stijenu na pet tisuća stopa, tada će taj jedan bunar imati zonu plaće dugu pet tisuća stopa - to će obično rezultirati značajnim povećanjem produktivnosti bušotine. U kombinaciji s hidrauličkim lomljenjem, horizontalno bušenje može pretvoriti neproduktivne škriljevce u fantastične stijene rezervoara.
D) Poboljšati produktivnost bušotina u lomljenom rezervoaru.
To se postiže bušenjem u smjeru koji presijeca najveći broj lomova. Smjer bušenja obično će biti pod pravim kutom prema dominantnom smjeru loma. Geotermalna polja u granitnom koritu obično dobivaju gotovo svu razmjenu vode od lomova. Bušenje pod pravim kutom u smjeru dominantnog loma pokretat će bušotinu kroz najveći broj prijeloma.
E) Zapunite ili ublažite pritisak u bušotini "izvan kontrole".
Ako bunar izmiče kontroli, može se izbušiti "reljefni bunar" kako bi se presijekao. Sjeverni otvor se može upotrijebiti za brtvljenje izvornog bušotine ili za oslobađanje tlaka u bušotini koja je izvan kontrole.
F) Instalirajte podzemne alate gdje iskop nije moguć.
Horizontalno bušenje koristilo se za postavljanje plinskih i električnih vodova koji moraju prijeći rijeku, prijeći cestu ili putovati ispod grada.
Reljef dobro: Ako bunar ima problema i počne teći izvan kontrole, mora biti zapečaćen na dubini ili pritisak mora biti smanjen. U ovoj se situaciji „bunar za reljef“ može izbušiti s obližnjeg mjesta. Reljefni bunar bit će usmjereno izbušen bušotina koja presijeca provrt iz problematičnog bušotina kako bi se iscrpio dio tlaka ili ubacio bunar pumpanjem cementa u provrt.
Jedinice za stijene koje najviše koriste od horizontalnog bušenja
Okomite bušotine mogu učinkovito isušiti kamene jedinice koje imaju vrlo visoku propusnost. Tekućine u tim stijenskim jedinicama mogu se brzo i učinkovito izliti u bunar na velikim daljinama.
Međutim, tamo gdje je propusnost vrlo mala, tekućine se vrlo sporo kreću kroz stijenu i ne prelaze velike udaljenosti kako bi došle do provrta. Vodoravno bušenje može povećati produktivnost u stijenama s niskom propusnošću tako što će bušotina biti znatno bliža izvoru tekućine.
Uslužni vod: Uslužni vodovi kao što su isporuka struje, vode ili prirodnog plina ponekad se postavljaju usmjernim bušenjem. Ova metoda se koristi kada moraju prijeći cestu na kojoj bi iskopavanje moglo poremetiti promet, preći rijeku gdje iskopavanje nije moguće ili preći zajednicu u kojoj bi postavljanje površina iskopom bilo skupo i uznemirujuće.
Vodoravno bušenje i hidraulično lomljenje u škriljcima
Možda je najvažnija uloga koju je horizontalno bušenje igralo u razvoju škriljca na prirodni plin. Ove stijene s niskom propusnošću sadrže značajne količine plina i nalaze se ispod vrlo velikih dijelova Sjeverne Amerike.
Primjeri Barnetove škrilje u Teksasu, Arkanzanska škrilja Fayetteville, Sklapanja Haynesville iz Luizijane i Teksasa i Sklap Marcellus iz Appalachian Basine su primjeri. U tim stijenskim jedinicama izazov nije "pronalaženje" rezervoara; izazov je obnavljanje plina iz vrlo sićušnih pora u jedinici stijene male propusnosti.
Kako bi potaknuli produktivnost bušotina u škriljevcima bogatim organskim, tvrtke buše horizontalno kroz stijensku jedinicu, a zatim koriste hidraulično lomljenje kako bi proizvele umjetnu propusnost koja je otvorena frakcijskim pijeskom. Sastavljeno zajedno, vodoravno bušenje i hidraulično lomljenje mogu stvoriti proizvodni bunar gdje bi okomiti bušotin proizveo samo malu količinu plina.
Metodologija bušenja
Većina horizontalnih bušotina počinje na površini kao vertikalni bunar. Bušenje napreduje sve dok bušilica nije nekoliko stotina metara iznad ciljne jedinice stijene. U tom se trenutku cijev izvlači iz bušotine i između bušilice i bušilice pričvršćuje se hidraulični motor.
Hidraulički motor pokreće protok bušilice kroz bušilicu. Može zakretati svrdlo bez rotiranja cijele duljine bušilice između bita i površine. Ovo omogućava da se bušilica izbuši na putu koji odstupa od orijentacije bušilice.
Nakon što je motor instaliran, bit i cijev se spuštaju natrag u bunar, a malo izbušuje stazu koja usmjerava provrt za bušenje od okomitog do vodoravnog u razmaku od nekoliko stotina metara. Nakon što je bušotina usmjerena u pravilan kut, bušenje se nastavlja ravno i bušotina slijedi ciljanu stijenu. Održavanje bušotine u tankoj kamenoj jedinici zahtijeva pažljivu navigaciju. Strojevi za bušenje se koriste za određivanje azimuta i orijentacije bušenja. Ove se informacije upotrebljavaju za usmjeravanje svrdla.
Vodoravno bušenje je skupo. U kombinaciji s hidrauličkim lomljenjem, bušotina može koštati i do tri puta više po nozi od bušenja vertikalne bušotine. Dodatni trošak se obično nadoknađuje povećanom proizvodnjom iz bušotine. Ove metode mogu povećati prinos prirodnog plina ili nafte iz bunara. Mnoge profitabilne bušotine bile bi neuspjesi bez ovih metoda.
Nova najamnina i filozofija licenciranja
Pri proizvodnji plina iz vertikalne bušotine, plin se proizvodi ispod jedne parcele imovine. Većina država ima davno utvrđena pravila o mineralnim pravima koja reguliraju vlasništvo na plin proizveden iz vertikalnih bušotina. Plin često dijele svi vlasnici zemljišta u bloku zemlje ili na radijusu udaljenosti od izvora.
Vodoravni bunari uvode novu varijablu: jedan bunar može prodrijeti i proizvoditi plin iz više parcela s različitim vlasnicima. Kako se pristojbe od ovog plina mogu pošteno podijeliti? Na ovo se pitanje obično odgovara prije bušenja kombinacijom vladinih pravila i privatnih sporazuma o podjeli autorskih prava. Način na koji se dijele tantijeme i kako se postupa s vlasnicima zemljišnih posjeda može biti složenije nego s okomitim bunarom.