从偏远矿区的尾矿桩到拥挤市区的污染场地,声波钻探正成为应对各种挑战的首选方法。

声波钻井采用双线螺纹钻杆和套管,内线推进,取心筒附着在内线上,外线保持井眼稳定性。由于在取样过程中不使用钻井液,这种“干式”取样技术的结果是未受钻井液影响的完整岩心样品。

随着内钻杆和取心筒的推进,外套管推进到取心筒前缘一英尺以内。外壳的作用与传统的双线钻井系统相同,它在安装井、地球物理测井或其他井下活动时保持井口打开。根据钻井地层的不同,在外套管推进过程中可能会引入钻井液。

声波钻井也大大降低了由于未知或困难的地下条件而导致项目失败的风险。它还提供了在钻孔过程中推进临时外套管的灵活性,这意味着单井可以完成更多的作业。

Boart Longyear的钻井公司是业内声波钻井经验最丰富的公司,声波钻井的历史可以追溯到上世纪90年代。

尽管该技术的应用一直缓慢,但声波钻井现在被视为满足多种需求的解决方案。例如,在软岩地层占主导地位的加拿大油田,越来越多的公司开始认识到,在许多应用中,声波钻头比传统旋转钻头和螺旋钻都有优势。

在2014年不列颠哥伦比亚省波利山尾矿库溃坝后,省政府下令在全省的尾矿库上安装监测井和测压仪。由于许多地点的交通困难,以及桩的潜在不稳定性,Boart Longyear公司的新型LS250 MiniSonic钻机显然是这项工作的首选。

可靠、紧凑的声波钻机被证明是广泛应用的理想解决方案,包括岩土、环境、水和采矿。它小巧的尺寸使它可以很容易地运输到难以到达的地点,如尾矿堆或在狭窄的空间工作。

阿尔伯塔省卡尔加里的市中心就是这样一个例子。在那里,一处欠发达的滨河地带被提议建设一个大型体育和娱乐综合设施,那里现在包括汽车经销商和一个公交车站。尽管那里的一家杂酚油工厂几十年前就关闭了,但杂酚油在地表以下几米的地方延伸到了拟建开发区的大部分地区。

最近的一项环境调查要求在该房产的多个地点钻取样孔。声波技术和钻井平台的可操作性意味着任务的完成与几乎完美的岩心样本。

下钻

声波钻井利用高频共振能量将取心筒或套管推进到地下地层。在钻井过程中,共振能量以不同的声波频率沿钻柱传递到钻头表面。同时旋转钻柱,使能量和冲击均匀分布在钻头表面。

共振能量是由四个反向旋转的重量在声头内部产生的。专利的气动隔离系统可防止共振能量传输到钻机,并优先将能量导向钻柱。

新利18体育全站登录司钻控制声波振荡器产生的共振能量,以匹配遇到的地层,以实现最大的钻井生产率。当共振声能与钻柱的固有频率重合时,就会发生共振。

这就导致了最大的能量被输送到面部。与此同时,与整个钻柱相邻的土壤摩擦大大减少,从而实现了非常快的钻速。

声波的优势

与传统技术相比,索尼克有几个明显的优势。其中,连续的、相对未受干扰的岩心样品所提供的优越信息具有无与伦比的质量和准确性,可穿透任何类型的土壤——粘土、till、松散或隆起的沙子、砾石、卵石或鹅卵石。采用等流地下水剖面系统,可以很容易地获得水文地质和地球化学数据。

与传统钻井方法相比,声波钻井可以减少高达80%的钻头损耗和浪费。与螺旋钻不同的是,这种方法几乎不需要清理。

优越的井结构是另一个优势。声波钻井对周围井壁的干扰最小,从而提高了井的开发效率和性能。

然后是速度。声波钻井比传统的覆盖层钻井方法快两到三倍。

LS250 MiniSonic钻机的安全功能包括联锁旋转屏障、降低噪音水平、倾倒桅杆和摆动尾以及杆杆显示器。联锁旋转屏障打开时,自动减缓头部旋转。当配备Tier 4i发动机套件时,该钻机还可以提供更低的噪音水平。

铰接的井架和摆动尾可以使井架从左到右、从前到后移动,使井架精确地位于井眼上方,避免了耗时的钻机移动。倾倒桅杆使工作人员可以在地面上工作,避免了在平台上工作时经常需要的楼梯和安全栏杆,从而提高了安全性。

创新的抽油杆呈现器允许抽油杆和套管水平加载,然后通过执行器将抽油杆和套管垂直呈现到封头。头部向一侧旋转28度以进行样品提取,而头部滑动移动允许畅通无阻地使用井下绞车。

接下来是什么?

当使用4.75英寸(121毫米)套管时,LS250 MiniSonic钻井平台的钻井深度可达250英尺(78米)。它的“大哥”LS 600 Sonic钻井平台可以钻得更深——正如它的名字所暗示的那样,最深可达600英尺(182米)。Boart Longyear的产品线还包括高质量的声波工具,从钻头和套管鞋到声波杆、取心筒、套管和附件。

随着人们对声波钻探优势的认识不断提高,以及越来越多的岩土工程工程师指定声波钻探,市场可能需要不断创新,以及能够钻得更深、更大直径样品的声波钻探。而已经在声波钻井领域处于领先地位的Boart Longyear公司将继续引领这一潮流。

欲了解更多关于Boart Longyear公司LS250 MiniSonic钻井平台的信息,请访问www.BoartLongyear.com/MiniSonic