Hoe Relief Wells Werkt

{h1}

Ontlastputten worden gebruikt om gevaarlijke oliestromen te voorkomen en te stoppen. Meer informatie over opvangputten en hoe ontlastingsputten worden geboord.

Heb je je ooit afgevraagd hoe oude olieputten die je op tv ziet, genoeg druk hadden om geiser-stijl uit te spuwen en 'zwart goud' hier en daar te spuwen? Blijkt dat dit grote scherm wonder in het echte leven kan gebeuren. Olie-afzettingen worden afgesloten onder zware lagen van grond en gesteente, maar wanneer een boor de verzegeling verbreekt, moet al die vloeistof onder druk ergens naartoe. Meestal stroomt het op een gecontroleerde manier omhoog en uit een put. Dat komt omdat moderne putten blow-out-preventers hebben - een serie afsluiters en een master-kill-schakelaar - die dergelijke uitbarstingsuitbarstingen meestal beperken [bron: American Petroleum Institute]. Maar wanneer iets catastrofaal verkeerd gaat - zoals het Transocean offshore booreiland, Deepwater Horizon, dat op 20 april 2010 explodeerde, 11 arbeiders doodde en ongecontroleerde olie de Golf van Mexico in stroomde - kan een opluchting goed de beste optie zijn om breng het onder controle.

Er komt een opluchting goed van pas als een put wild wordt en meer olie of aardgas kan kanaliseren dan de bron of de operators kunnen verwerken. Om de stroming te temmen, wordt een secundaire put gegraven op een veilige afstand van de oorspronkelijke boorlocatie, waarbij de ontregelde leidingen worden afgetapt en de onder druk staande vloeistof wordt afgeleverd [bron: SWPLA]. Echter, in het geval van het Deepwater Horizon incident, begon de opluchting goed 2 mei 2010, was bedoeld om de olie-gusher pluggen door het pompen van zout water, modder en beton in de ver-ondergrondse pijp van waaruit de blazende put is spuwen olie. De verwachting is dat de inspanning de out-of-control ruimschoots zal verstoppen, maar voor het geval het eerste relief goed in de fout gaat, begon BP (het bedrijf dat de Deepwater Horizon had ingehuurd om de hoofdboor te boren) op 16 mei een tweede noodhulp te boren., 2010 [bron: O'Hanlon]. Helaas zijn de kansen om precies op de juiste plek te boren klein; het is alsof je op zoek bent naar een bord dat 3 mijl (5 kilometer) onder het zeeoppervlak ligt [bron: Brown].

Afgezien van het feit dat hulpbronnen in het algemeen worden geboord om een ​​nauwkeurig doelwit te raken, is er niet veel verschil tussen hen en gewone putten. Beide zijn verticaal naar beneden geboord, maar de reliëfput heeft ook hoeken om de oorspronkelijke put te snijden; dit wordt directioneel boren [bron: fontein] genoemd.

Hulpbronnen zijn niet alleen een "plan B" voor het boren van olie of aardgas. In gebieden met hoge watertafels worden ontlastingsputten gegraven net zoals normale waterputten zouden zijn, en vervolgens gebruikt om periodiek overtollig water af te tappen. Een systeem van ontlastingsputten rond een dijk kan bijvoorbeeld helpen de structuur op lange termijn te stabiliseren door het water te bevatten [bron: Cashman].

Maar preventief boren naar oliebronnen voor hulpgoederen gebeurt meestal niet op hetzelfde moment dat er hoofdbronnen worden aangelegd, ook al is het de enige bewezen methode om een ​​klapband te stoppen als containmentmethoden niet werken [bron: Drash]. In de Verenigde Staten zijn opvangputten niet verplicht [bron: Bluestein en Drearen]. Helaas, zoals we op de volgende pagina zullen zien, boort het een opluchting goed na het feit, net als 911 bellen om een ​​huisbrand te melden en te leren dat de brandweerauto gebouwd moet worden voordat hij kan racen om de vlammen te doven.

Wat een opluchting: Geschiedenis van Relief Wells

Hulpbronnen zijn sinds het begin van de twintigste eeuw gebruikt, bijna net zo lang als machines ondergrondse fossiele brandstoffen hebben getapt. Aanvankelijk werden reliëfputten verticaal in de buurt van een blaasput geboord en alleen gebruikt om de druk van de put af te leiden. Boortechnieken bleven grotendeels ongewijzigd tot 1933, toen een schuine - of directionele - reliëfput werd gebruikt in Texas. Niet alleen dook dit reliëf goed in het oliereservoir onder een spuitput, maar het werd ook gebruikt om de put te doden door water in de oorspronkelijke bron te pompen [bron: Wright en Flak].

Meer verbeteringen kwamen er in de jaren zeventig en tachtig, toen voor het eerst een opluchting goed werd doorsneden met de ondergrondse pijp van een blaasput, dankzij verbeterde detectiemethoden. Het tijdperk introduceerde ook stuurbare directionele boorapparatuur en het gebruik van vloeistoffen die zwaarder zijn dan olie - zoals synthetische materialen of natuurlijke materialen zoals guargom of modder - om gutsende putten te doden [bron: Wright en Flak]. Tegenwoordig zijn basisontlastingstechnieken nog steeds niet veel verschillend van die gebruikt in 1933, hoewel geavanceerde boor- en detectieapparatuur de kans vergroten dat een ontlastingsbron zijn doel raakt - of dat nu een pijp met een diameter van 6 inch (15 centimeter) is of een ondergronds reservoir [bron: Speer]. De reliëfbron onderschept ofwel de leidingen van de originele bron of tikt in het reservoir waaruit de oorspronkelijke put trekt. Het hangt allemaal af van een vrij ingewikkelde rubriek die onder meer de waarschijnlijkheid van een putdoding meet [bron: Wright en Flak].

Het gebruik van ontlastingsputten om met water doordrenkte aarde te stabiliseren, werd populair in de jaren 1940, toen het Amerikaanse leger van ingenieurs hen gebruikte om de overmatige waterdruk in de buurt van de Fort Peck Dam in Montana te beheersen [bron: US Army Corps of Engineers]. Dit gebeurde door een put te boren in de landzijde van een dijk die werd gebruikt om te voorkomen dat water overstroomde [bron: Lucas]. Datzelfde jaar werden opvangputten pariteit voor de cursus als het ging om het ontwerpen en bouwen van dammen [bron: US Army Corps of Engineers]. Snel daarna werden putten voor wateronderdrukking ook gebruikt tijdens de residentiële en commerciële bouw om water af te voeren of om hoogwatertafels te helpen verlagen die de stabiliteit van de grond zouden kunnen beïnvloeden - zoals nog steeds wordt gedaan [bron: Cashman].

Meestal worden waterontlastingsputten geboord als voorzorgsmaatregel.Als het om olie gaat, adviseren sommige voorstanders om dezelfde aanpak te volgen door tegelijkertijd olie-ontluchtingsputten en gewone putten te boren [bron: Drash]. Het is een idee dat volgens veel experts de moeite van het overwegen waard is, omdat hulpbronnen vaak twee of drie maanden nodig hebben om te boren, afhankelijk van de diepte van hun locatie [bron: Rubin]. In feite kan een ontlastput worden voltooid lang nadat de schade door een blaasput is gedaan.

Dus, hoe komt het dat een team van werknemers een opluchting goed instelt? We leggen het stap voor stap uit op de volgende pagina.

Kosten van een verlichting goed

Het boren van een ontlastingsbron om een ​​ongecontroleerde oliebron af te voeren, kan duur zijn, maar niet zo duur als algemene opruimingsinspanningen - voor het milieu of het imago van een bedrijf. Eerdere voorspellingen ramingten dat de opruimingskosten en gerelateerde uitgaven voor het olielek in de Golf van Mexico ten minste $ 12,5 miljard zouden kosten [bron: Haq]. Vanaf 10 juni 2010 werd de totale boorkost van dubbele hulpbronnen alleen geschat op $ 200 miljoen [bron: Fountain].

Purpose-Driven Drilling: een goed hulpmiddel bouwen

Een werknemer draait een klep om brandstof over te brengen naar de apparatuur die in mei 2010 een reliëfbron in de Golf van Mexico boort.

Een werknemer draait een klep om brandstof over te brengen naar de apparatuur die in mei 2010 een reliëfbron in de Golf van Mexico boort.

Een opvangput is bijna identiek aan een gewone put. In feite wordt een opluchting geboord met dezelfde apparatuur die wordt gebruikt om een ​​gewone put te boren. Het belangrijkste verschil is dat, in het geval van olie- of aardgasontlastputten, de verticale as uiteindelijk onder een hoek wordt geboord om de pijp van de originele bron te snijden. Maar als je je een opluchting goed voor de geest ziet gaan naast een klapzuil, is het tijd om te herschikken. In werkelijkheid moet een ontlastput op een veilige afstand van de oorspronkelijke put worden geplaatst. In het olielek in 2010 in de Golf van Mexico begonnen bijvoorbeeld de eerste hulpbronnen ongeveer 800 meter van de bron met stromende olie te boren [bron: BP]. Dan is er de uitdaging om een ​​1-voet (30 centimeter) boorput te gebruiken om in de aarde te boren, gevolgd door externe mappingapparatuur, in de hoop een pijp van vergelijkbare diameter te raken [bron: Mowbry].

Om te beginnen gebruiken werknemers een stalen boor bevestigd aan een holle stalen buis om geografische lagen te doorzoeken [bron: Bluestein en Drearen]. De boor is tijdens het proces meerdere keren vervangen omdat deze de neiging heeft om saai te worden bij gebruik; de stalen buis helpt voorkomen dat het geboorde gat bezwijkt en wordt later vervangen door een permanente versie. Wanneer het tijd is voor de boor om van richting te veranderen, zodat deze kan kruisen met de originele buisleiding, is een pijpverbinding bevestigd die ervoor zorgt dat de boorhoek wordt gebogen - maar slechts tot een zachte 5 graden. Wanneer de boor zijn doeldiepte bereikt, wordt de put "gezet", wat betekent dat permanente buizen in het gat worden neergelaten en gecementeerd [bron: Earth Science Australia]. Wanneer de boor de oorspronkelijke buis nadert, wordt deze vervangen door een diamantbit dat door de bestaande buis van de hoofdbron [bron: Tasker] kan snijden.

Het idee is dat wanneer de leidingen elkaar kruisen, de ontlastput kan worden gebruikt om twee dingen te doen: de stroom van de oorspronkelijke bron afleiden of blokkeren door synthetische of natuurlijke additieven, zoals modder, beton of guargomvuller, af te leveren.

Hoewel olie-ontlastingsbronnen soms worden gecreëerd om stoffen in de putlocatie te brengen, is een waterontlastput ontworpen om vreemde materialen buiten te houden. Schermen en filters worden gebruikt om te voorkomen dat ruwe materialen de waterput binnendringen en verstoppen. En, in tegenstelling tot boorputten voor olie-ontlasting, die vaak in de richting van de pijplijn van de oorspronkelijke bron worden geboord, worden waterontlastingsbakken altijd verticaal geboord [bron: US Army Corps of Engineers]. Omdat de waterontlastingsputten overtollig water uit de ondergrond verwijderen, ontlasten ze de waterdruk op bestaande putten en houden ze het grondwaterplatform onder controle.

Zodra een boor zijn doel raakt - of het nu water, olie of aardgas is - wat gebeurt er daarna? Als je je afvraagt ​​hoe water of fossiele brandstoffen uit de grond stromen, kijk dan op de volgende pagina.

Onderdelen van een back-upsysteem: reliëfputten in detail

De delen van een reliëfput - stalen buizen, stalen of diamantboorbeitels en gebogen pijpverbindingen die worden gebruikt om de richting van de boor in een hoek te plaatsen - werken alle achter de schermen tijdens het boren. Bovengronds is er nog een aantal gereedschappen aan het werk.

Een sensor die aan de boor is bevestigd, stuurt de bit en wordt beheerd door een on-site computer die wordt bestuurd door werknemers [bron: Tasker]. Terwijl een tijdelijke boortoren de werktuigen van de arbeiders herbergt, biedt het ook een manier om vloeistof in de ontlastingsbron te pompen, zodat deze het blazen goed kan blokkeren. Door zeewater in de ontlastput te pompen, kunnen werknemers testen of het zeewater zich in de blaasput verplaatst. Als dat zo is, zal het een deel van de uittredende olie verdringen. Vervolgens wordt modder in de ontlastingsput gegoten, gevolgd door beton. Omdat beide materialen dichter en zwaarder zijn dan olie, moeten ze elke olie onder druk blokkeren die door de ontluchtingsput en de blaasbron omhoog beweegt [bron: James].

Wanneer de ontlastput compleet is, kan deze worden gebruikt om olie van de locatie te blijven produceren [bron: Hargreaves]. Als dit het geval is, wordt een pompaansluiting op grondniveau geïnstalleerd. De pompkrik verplaatst olie of gas uit de grond door het geboorde gat met behulp van een reeks gewichten, kleppen en een zuigerstang [bron: National Science Foundation]. U kunt er meer over lezen in How Oil Drilling Works. Vergelijkbare pompapparatuur, hoewel op een kleinere schaal, kan worden gebruikt om waterontlastingsputten te bedienen. Vaker worden waterputten echter aangedreven door een moderne versie van de pompaansluiting: een jetpomp.

De meeste waterontlasting-straalpompen bevatten enkele standaardkenmerken, waaronder een behuizing en filter van de boorput; de putmantel leidt het pompgat en het filter voorkomt dat er iets anders dan water de pomp binnendringt. Het water wordt gepompt volgens signalen van een drukschakelaar die is gemonteerd in de buurt van een motor boven de grond. Als de druk een bepaald niveau bereikt, zal de pomp water uit de bron naar boven door de leidingen en in een opslagtank of in een reeks afvoerbuizen leiden.

Of hulpleinen nu water of olie beheersen, ze hebben allemaal één ding gemeen nadat een pomp is geplaatst: Routinematig onderhoud en natuurramp terzijde, de meeste hebben niet zoveel aandacht nodig. In feite worden veel producerende putten op afstand bediend. Instrumenten nemen uitvoermetingen ter plaatse en verzenden de gegevens naar een centrale locatie buiten de locatie waar deze wordt verwerkt en bewaakt [bron: DeFlow]. Natuurlijk, als het enige werk van het noodhuis is om zware materialen te leveren, zoals modder of beton, en een onbeheerste catastrofe "doodt", is zijn rol van korte duur en zal deze ook worden gesloten.

Lees verder op de volgende pagina voor meer informatie over olieboringen en putten.


Video Supplement: Deepwater Horizon Relief Wells drilled by BP - Animation deepdowndesign.com.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com