Borrhål

Borrhålsgrävning för en borrbrunn eller rörbrunn
Borewell grävning
En kvinna i Uganda hämtar vatten från ett borrhål och en ansluten handpump
En borrad brunn i Ghana; borrhålet är inte synligt

Ett borrhål är ett smalt schakt borrat i marken, antingen vertikalt eller horisontellt. Ett borrhål kan konstrueras för många olika ändamål, inklusive utvinning av vatten ( borrad vattenbrunn och rörbrunn ), andra vätskor (som petroleum ) eller gaser (som naturgas ). Det kan också vara en del av en geoteknisk undersökning , miljöplatsbedömning , mineralprospektering , temperaturmätning , som ett pilothål för installation av bryggor eller underjordiska anläggningar, för geotermiska installationer, eller för underjordisk lagring av oönskade ämnen, t.ex. vid avskiljning och lagring av kol .

Betydelse

Ett vattentillgångsborrhål in i kritakvifären under North Downs , England vid Albury

Ingenjörer och miljökonsulter använder termen borrhål för att samlat beskriva alla olika typer av hål som borras som en del av en geoteknisk undersökning eller miljöplatsbedömning (en så kallad Fas II ESA). Detta inkluderar avancerade hål för att samla in jordprover, vattenprover eller bergkärnor, för att föra fram in situ provtagningsutrustning eller för att installera övervakningsbrunnar eller piezometrar . Prover som samlas in från borrhål testas ofta i ett laboratorium för att fastställa deras fysikaliska egenskaper eller för att bedöma nivåer av olika kemiska beståndsdelar eller föroreningar.

kompletteras ett borrhål som används som en vattenbrunn genom att installera ett vertikalt rör (hölje) och brunnsskärm för att hålla borrhålet från att grotta. Detta hjälper också till att förhindra ytföroreningar från att komma in i borrhålet och skyddar alla installerade pumpar från att dra in sand och sediment. Olje- och naturgaskällor färdigställs på ett liknande, om än vanligtvis mer komplext, sätt.

Som beskrivs i proxy (klimat) , kan borrhålstemperaturmätningar på en serie av olika djup effektivt " inverteras " (en matematisk formel för att lösa en matrisekvation) för att hjälpa till att uppskatta historiska yttemperaturer.

Kluster av borrhål med liten diameter utrustade med värmeväxlare gjorda av PEX-plaströr kan användas för att lagra värme eller kyla mellan motstående årstider i en massa av naturligt berg. Tekniken kallas säsongsbetonad värmeenergilagring . Media som kan användas för denna teknik sträcker sig från grus till berggrund. Det kan finnas några till flera hundra borrhål, och i praktiken har djupen varierat från 150 till 1000 fot.

Historia

Borrhålsborrning har en lång historia. Åtminstone under Handynastin (202 f.Kr. – 220 e.Kr.) använde kineserna djupa borrhålsborrningar för gruvdrift och andra projekt. Den brittiske sinologen och historikern Michael Loewe säger att borrhålsplatser kan nå så djupt som 600 m (2000 fot). KS Tom beskriver borrprocessen: "Den kinesiska metoden för djupborrning åstadkoms av ett team av män som hoppade på och av en balk för att träffa borrkronan medan borrverktyget roterades av buffel och oxar." Detta var samma metod som användes för att utvinna petroleum i Kalifornien under 1860-talet (dvs "Kicking Her Down"). Ett bronsgjuteri i västra Han-dynastin upptäckt i Xinglong, Hebei hade närliggande gruvschakt som nådde djup på 100 m (328 fot) med rymliga gruvområden; schakten och rummen var kompletta med timmerstomme, stegar och järnverktyg. Under det första århundradet f.Kr. kunde kinesiska hantverkare gjutjärnsborrar och borrare borra borrhål upp till 4800 fot (1500 m) djupa. Vid det elfte århundradet e.Kr. kunde kineserna borra borrhål på upp till 3000 fots djup. Att borra efter borrhål var tidskrävande och långvarigt. Eftersom djupet på hålen varierade kunde borrningen av en enda brunn pågå nästan ett helt decennium. Det var inte förrän på 1800-talet som Europa och västvärlden skulle komma ikapp och konkurrera med den gamla kinesiska tekniken för borrhålsborrning.

Under många år var världens längsta borrhål Kola Superdeep Borehole i Ryssland. Från 2011 till augusti 2012 hölls rekordet av den 12 345 meter (40 502 fot) långa Sakhalin-I Odoptu OP-11 Well, utanför den ryska ön Sakhalin . Chayvo Z-44-brunnen med utökad räckvidd tog titeln som världens längsta borrhål den 27 augusti 2012. Z-44:s totala uppmätta djup är 12 376 m (40 604 fot) . ERD-brunnar är dock grundare än Kola-borrhålet, på grund av en stor horisontell förskjutning.

Metodik

Ytterligare information: Brunnsborrning

Borrare kan sänka ett borrhål med hjälp av en borrigg eller en handmanövrerad rigg. Maskinerna och teknikerna för att föra fram ett borrhål varierar avsevärt beroende på tillverkare, geologiska förhållanden och det avsedda syftet. För offshoreborrning används flytande enheter eller plattformar som stöds av havsbotten för borriggen.

Se även

  1. ^ Hellström G. (2008). Storskalig tillämpning av markvärmepumpar i Sverige. IEA HP Annex 29 Workshop, Zürich, 19 maj 2008.
  2. ^ Stiles, Lynn (juni 1998). "Underjordisk lagring av värmeenergi i USA" . IEA Heat Pump Center nyhetsbrev . 16 (2): 22–23.
  3. ^ Loewe (1968), 194.
  4. ^ a b c Tom (1989), 103.
  5. ^ a b   Hobson, John M. (2004). Den västerländska civilisationens östliga ursprung . Cambridge University Press. sid. 215. ISBN 978-0521547246 .
  6. ^ Loewe (1968), 191.
  7. ^ Wang (1982), 105.
  8. ^   Hossain, MIG; Abdullah Al-Majed, Abdulaziz (2015). Fundamentals of Sustainable Drilling Engineering . Wiley-Scrivener (publicerad 2 mars 2015). ISBN 978-0470878170 .
  9. ^   Rezende, Lisa (2007). Vetenskapens kronologi . Checkmark Books (publicerad 1 april 2007). s. 40 . ISBN 978-0816071197 .
  10. ^ a b   Conner, Clifford D. (2005). A People's History of Science: Gruvarbetare, barnmorskor och lågmekaniker . Nationsböcker. s. 175 . ISBN 978-1560257486 .
  11. ^ Sakhalin-1-projektet borrar världens längsta brunn med lång räckvidd arkiverad 2011-01-31 vid Wayback Machine

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Borehole&oldid=1133139032 "