Zowel roterend boren met positieve circulatie als roterend boren met omgekeerde circulatie zijn gebruikelijke boorconstructieprocessen. Afhankelijk van verschillende geologische omstandigheden kan het kiezen van verschillende boorplatforms de efficiëntie en nauwkeurigheid van het boren verbeteren. Hieronder worden het verschil en de toepassing van boorinstallaties met positieve circulatie en boorinstallaties met omgekeerde circulatie vanuit meerdere hoeken besproken om een basis voor selectie te bieden.
1. Werkingsprincipe
Booreiland met positieve circulatie
Het werkingsprincipe van de boorinstallatie met positieve circulatie is gebaseerd op de voorwaartse stroom van modder. De boorvloeistof wordt door de modderpomp naar het boorgat getransporteerd en de boor wordt gekoeld en met boorgruis door de boorpijp en het boormondstuk gevoerd. Het boorafval wordt vervolgens langs de buitenwand van het boorgat terug in de grond gebracht. Het hele proces vormt een gesloten positieve cyclus. Deze circulatiemethode reinigt de boor effectief en voert het boorsel naar de grond voor verwerking.
Booreiland met omgekeerde circulatie
Het principe van de boorinstallatie met omgekeerde circulatie is tegengesteld aan de positieve circulatie, waarbij gebruik wordt gemaakt van lucht of hydraulische tegenstroom. De boorvloeistof wordt vanuit de grond door het middengat van de boorpijp naar de bodem van de put gepompt en het boorafval wordt door het middengat van de boorpijp naar de grond gezogen door onderdruk of gaslift. Omdat het boorafval rechtstreeks vanuit de binnenkant van de boorpijp wordt afgevoerd, heeft de omgekeerde circulatie een hogere efficiëntie van het verwijderen van het boorafval en wordt de ophoping van boorafval in de put vermeden.
2. Boorefficiëntie
Vanwege het verschil in snijverwijderingspad en efficiëntie is de boorinstallatie met omgekeerde circulatie qua boorefficiëntie superieur aan de boorinstallatie met positieve circulatie.
Efficiëntiekenmerken van boorinstallatie met positieve circulatie
Het is geschikt voor zachte rots- en grondlagen en de boorsnelheid is matig.
Het boorsel keert langs de putwand terug naar de grond en het pad is lang, waardoor de viscositeit van de modder kan toenemen en de efficiëntie van het verwijderen van het boorsel kan worden beïnvloed.
Efficiëntiekenmerken van boorinstallatie met omgekeerde circulatie
Het boorafval wordt via het binnengat van de boorpijp afgevoerd, met een korte weg en een hoog rendement.
Het presteert goed in harde rotsen en complexe formaties en kan de boorsnelheid aanzienlijk verhogen.
3. Toepassing
Toepassing van een boorinstallatie met positieve circulatie
- Geologische omstandigheden zoals bodemlagen en zachte rotsformaties.
- Putten met een boordiepte (500-1500 meter), zoals irrigatieputten voor landbouwgrond en geologische exploratieputten.
- Kostengevoelige projecten, door het eenvoudige positieve circulatiesysteem zijn de exploitatiekosten laag.
Toepassing van boorinstallaties met omgekeerde circulatie
- Hard gesteente en complexe geologische omstandigheden, zoals het boren van diepe putten en rotsformaties met een hoge hardheid.
- Projecten met hoge eisen aan boorkwaliteit, zoals mijnbouw en geothermische putontwikkeling.
- Bij projecten met hoge eisen op het gebied van milieubescherming kan het omgekeerde circulatiesysteem de lekkage van boorvloeistof en de stabiliteit van de boorput beter controleren.
4. Voordelen en nadelen
Voor- en nadelen van boorinstallaties met positieve circulatie
Voordelen:
Het systeem is eenvoudig, gemakkelijk te bedienen en te onderhouden.
De moddercirculatiekosten zijn laag, geschikt voor projecten met beperkte budgetten.
De verstoring van de formatie is klein, wat bevorderlijk is voor de stabiliteit van het boorgat.
Nadelen:
De spaanafvoerefficiëntie is laag, wat de boorsnelheid beïnvloedt.
In complexe formaties kan de moddercirculatie worden belemmerd, waardoor de werkefficiëntie wordt verminderd.
Voor- en nadelen van een boorinstallatie met omgekeerde circulatie
Voordelen:
Hoge spaanafvoerefficiëntie en hoge boorsnelheid.
Het kan de ophoping van steenslag effectief voorkomen en de kwaliteit van het boren verbeteren.
Het presteert goed in complexe formaties en diep boren.
Nadelen:
Het systeem is complex en de apparatuur- en bedrijfskosten zijn hoog.
Er zijn professionele technici nodig om te kunnen werken, wat de arbeidskosten verhoogt.
5. Hoe te kiezen
Bij het kiezen van een boorinstallatie met positieve circulatie of een boorinstallatie met omgekeerde circulatie moeten de volgende factoren in overweging worden genomen:
Booreilanden met positieve circulatie zijn geschikt voor projecten met beperkte budgetten en lage exploitatiekosten.
- Als de formatie stabiel is en de boordiepte ondiep is, verdient een boorinstallatie met positieve circulatie de voorkeur.
- Als de formatie complex is of de hardheid hoog is, moet een boorinstallatie met omgekeerde circulatie worden geselecteerd om de efficiëntie en kwaliteit te verbeteren.
Projectbegroting
Booreilanden met omgekeerde circulatie zijn geschikt voor veelgevraagde projecten. Hoewel de kosten hoger zijn, zijn de efficiëntie en het effect beter.
- Voor projecten met hoge eisen op het gebied van milieubescherming, zoals stedelijke bouw of ecologisch kwetsbare gebieden, kunnen boorinstallaties met omgekeerde circulatie worden geselecteerd.
- Voor gewone waterputten en ondiep geologisch onderzoek zijn booreilanden met positieve circulatie voldoende.
- Voor projecten met een hoge moeilijkheidsgraad, zoals diepe putten, mijnen of geothermische putten, zijn booreilanden met omgekeerde circulatie een betere keuze.
6. Conclusie
Als twee belangrijke uitrustingen bij booroperaties hebben boorinstallaties met positieve circulatie en boorinstallaties met omgekeerde circulatie duidelijke kenmerken en voordelen. Boorinstallaties met positieve circulatie zijn geschikt voor ondiepe en zachte formaties vanwege hun eenvoudige en economische kenmerken, terwijl boorinstallaties met omgekeerde circulatie voordelen hebben in diepe putten en complexe formaties vanwege hun efficiënte spaanverwijderingsvermogen en sterke aanpassingsvermogen. We moeten een uitgebreide evaluatie uitvoeren op basis van de specifieke behoeften, geologische omstandigheden en het budget van het project om het beste booreffect en economische voordelen te bereiken.
