Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane zagadnienia geotechniczne posadowienia urządzeń wiertniczych

Macnar Kazimierz, Gonet Andrzej, Stryczek Stanisław

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 5

313--322

PL

W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia geotechniczne występujące przy posadowieniu urządzeń wiertniczych do realizacji robót geologicznych objętych m.in. „planem ruchu zakładu wykonującego roboty geologiczne”, w aspekcie projektowania i wykonawstwa ich fundamentów oraz placu manewrowo-składowego wiertni. W konstrukcji urządzenia wiertniczego można wyróżnić co najmniej dwie zasadnicze strefy wymagające często osobnego fundamentowania poszczególnych maszyn: strefę przy otworze wiertniczym, obejmującą podzespoły dźwigowe, maszt i napęd przewodu wiertniczego, oraz strefę tzw. hali maszyn, obejmującą agregaty napędowe wraz z elementami systemu płuczkowego. Fundament pod maszynę przeznaczony jest do montażu na nim konkretnego rodzaju maszyny celem przenoszenia na grunt obciążeń statycznych oraz dynamicznych generowanych w czasie ruchu tej maszyny. W szczególności dokonano przeglądu obowiązujących przepisów prawnych, literatury technicznej oraz norm, a zwłaszcza: API Recommended Practice 51R i 4G, Working platforms for tracked plant, normy Eurokod 7 PN-EN 1997-2:2009. Przedstawiono wartości bezpiecznej nośności niektórych gruntów oraz wielkości nacisków generowanych przez obciążenia statyczne i dynamiczne wybranych urządzeń wiertniczych, mogące być przydatne przy wstępnej ocenie lokalizacji urządzenia wiertniczego w terenie oraz doborze powierzchni i rodzaju fundamentów. Opisano typowe przykłady posadowienia urządzeń wiertniczych w różnych warunkach geotechnicznych na fundamentach bezpośrednich przy zastosowaniu elementów prefabrykowanych takich jak żelbetowe płyty drogowe, płyty drewniane i kompozytowe na bazie tworzyw sztucznych HDPE lub pośrednich z zastosowaniem mikropali. Wskazano istotne elementy procesu projektowania geotechnicznego posadowienia urządzeń wiertniczych oraz ich wykonania. Zakres czynności realizowanych przy ustalaniu geotechnicznych warunków posadawiania powinien być według przepisów prawnych uzależniony od zaliczenia obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej, a forma przedstawienia geotechnicznych warunków posadawiania oraz zakres niezbędnych badań powinny być uzależnione od zaliczenia obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej, co dla celów praktycznych zestawiono tabelarycznie w niniejszym artykule. Konstrukcja i wykonanie fundamentów pod urządzenia wiertnicze powinny zapewniać m.in., aby ich drgania własne wystarczająco różniły się od drgań wzbudzonych przez podzespoły urządzenia, a amplitudy drgań były mniejsze od dopuszczalnych oraz aby fundamenty poszczególnych maszyn były odpowiednio zdylatowane od siebie i reszty obiektów (placu wiertni). Przedstawiono wnioski w sprawie bezpiecznego posadowienia urządzeń wiertniczych na podłożach gruntowych, obejmujące m.in. wzmacnianie podłoża, projektowanie samodzielnych, czasowych konstrukcji budowlanych, jakimi są fundamenty pod urządzenia wiertnicze, oraz ich wykonawstwo i ułatwioną likwidację.

EN

This article presents selected geotechnical issues occurring at the foundation of drilling rigs for geological works included in the Operation Plan of a company performing geological works, in the aspect of designing and construction of their foundations and a yard. In the construction of drilling equipment, at least two main zones can be distinguished, often requiring separate foundations for individual machines: the zone near the borehole, including crane components, mast and drill pipe drive, and the so-called machine hall zone, including drive units and elements of mud system. The machine foundation is designed to mount a particular type of machine on it in order to transfer to the ground the static and dynamic loads generated during the movement of the machine. In particular, the current legislation, technical literature and standards were reviewed, especially: API recommended practice 51R and 4G, Working platforms for tracked plant, Eurocode 7 PN-EN 1997-2:2009 Standard. The values of safe bearing capacity of some soils and the magnitude of pressures generated by static and dynamic loads of selected drilling equipment were presented, which can be useful for preliminary assessment of the location of drilling equipment in the field and selection of surface and type of foundations. Typical examples of foundation of drilling rigs in various geotech- nical conditions on direct foundations with the use of prefabricated elements such as reinforced concrete road slabs, wooden slabs and composite slabs based on HDPE plastic or on indirect ones with the use of micropiles were described. The following essential elements of the process of geotechnical design of the foundation of drilling rigs and their execution were indicated. According to legal regulations, the form of presentation of geotechnical foundation conditions and the scope of necessary tests should depend on assigning the building structure to a proper geotechnical category, which for practical purposes is tabulated in this article. The design and construction of foundations for drilling rigs should ensure, among other things, that their intrinsic vibrations are sufficiently different from those induced by subassemblies of the rig, that the vibration amplitudes are smaller than permissible, and that the foundations of individual machines are adequately separated from each other and from the rest of the facilities (yard). Conclusions on the safe foundation of drilling rigs on the ground, including, among others, the strengthening of the ground, design of independent building structures such as foundations for drilling rigs and their execution and removal were presented.

2

Innovative technology of tight liquidation of workings on the example of the Wieliczka Salt Mine

Gonet Andrzej, Stryczek Stanisław Antoni

Archives of Mining Sciences

|

2021

|

Vol. 66, no. 1

3--12

EN

The authors of the paper describe the way in which the longitudinal working Gussmann was mined in level V and the longitudinal working Kosocice in level VI, which in both cases resulted in a water flux from behind the northern boundary of the salt deposit. Only after concrete dams were seated on both levels, the brine flux was stopped leaving a direct contact of the dams with the pressurized water around the mine. For the sake of controlling water beyond the dams, steel pipelines were conducted through both dams and equipped with gauges before the dams. Their use in a saline environment, the developing corrosion increased the possibility that the tightness of the pipelines would be damaged. For this reason a decision was made to protect the mine by making a tight reconstruction of the safety pillar in both levels along the longitudinal working for about 600 m from the dams eastwards. For this purpose the pipeline injection method was applied. As the volume of voids to be tightly filled equaled to about 3800 m3, the task had to be divided into stages. Because of considerable distances of the liquidated workings from the closest shaft, the sealing slurries were prepared in a special injection center on the surface from where they were transported to the destination with a pumping pipeline through the Kościuszko shaft. The most important aspect of liquidating the end parts of the longitudinal working was to properly select the sealing slurries in view of their best cooperation with the rock mass, and such parameters as tightness, durability and cost. At the end stage of works, both longitudinal workings were equipped with dams, which were sealed up with the hole injection method. The innovative technology was implemented in the Wieliczka Salt Mine to reconstruct the safety pillar in levels VI and V in the most westward workings, the mine was shortened by about 600 m, the length of the ventilation system was reduced, systematic observations and pressure read-outs in dams 3 and 4 were systematically eliminated in dams 3 and 4. In this way the costs were lowered and safety of the mine improved.

3

Technologia likwidacji IX poziomu Kopalni Soli „Wieliczka"

Gonet Andrzej, Stryczek Stanisław, Maj Marian, Brudnik Krzysztof

Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie

|

2020

|

nr 12

3--8

PL

Po ponad siedmiowiekowej eksploatacji Kopalnia Soli „Wieliczka" wymaga zdecydowanych działań zabezpieczających przed zagrożeniem wodnym. W artykule przedstawiono sposób odbudowy wewnętrznego filara bezpieczeństwa, polegający na szczelnym wypełnieniu najgłębszego poziomu IX w kopalni do wysokości spągu poziomu VIII. Ze względu na zatopienie wyrobisk poziomu IX, występujące od katastrofalnego dopływu wody i fazy stałej do poprzeczni Mina w 1992 r., jedynym sposobem dotarcia do tych wyrobisk było wykonanie otwo rów z poziomów VIII i VII. Do skutecznego wypełnienia wskazanych wyrobisk zastosowano metodę iniekcji rurociągowej uzupełnioną metodą iniekcji otworowej.

EN

The 'Wieliczka' Salt Mine has been exploited for over seven centuries and now reąuires applying appropriate measures to protect it mainly against water hazard. The presented reconstruction of the inner safety pillar lied in tight fil ling of the last level of the minę, i.e. Ievel IX to level VIII. The workings in level IX were flooded after a catastrophic flux of water and solid phase to the Mina transport ramp in 1992, therefore the only possible way of accessing them now was through the specially designed holes drilled from levels VIII and VII. The pipeline injection method supplemented by the borehole injection method were used for efficient filling of these workings.

4

Microbial metabolic activity of drilling waste

Jamrozik Aleksandra, Żurek Roman, Gonet Andrzej, Wiśniowski Rafał

Archives of Environmental Protection

|

2020

|

Vol. 46, no. 4

33--41

EN

Operations conducted by petroleum industry generate an entire range of drilling waste. The chemical composition of drilling waste and its toxicity depend primarily on the geological and technological conditions of drilling, the type of drilled rock deposits and on the type and composition of the drilling mud used. In the course of drilling operations, drilling fluids are in constant contact with bacteria, fungi and other organisms infecting the mud. Pioneer species, capable of surviving and using the resources of this specific environment, are selected. For this reason, the effectiveness of microbiota survival on different types of spent drilling muds and in different dilutions with brown soil was measured. Spent drilling muds samples came from drilling operations in various regions of Poland, e.g. Subcarpathia, the Polish Lowland and Pomerania regions. Oxygen consumption after 96 h was around 20 μg·g‒1 dry mass in soil or soil/drilling water-based mud mixture. Soil mixes contained 10 wt% synthetic base, mud had a higher oxygen consumption – 38 μg · g‒1 dry mass. Oxygen consumption decreases sharply as the content of the spent synthetic base mud fraction increases. A higher concentration of spent SBM (35 wt%) reduced the aerobic metabolism by slightly more than 50%. A high concentration of reduced carbon decreased the respiratory quotient (RQ) value to 0.7. All the researched drilling waste shows microbiological activity. At the full concentration of drilling fluids and non-dilution options, the chemical composition (salinity, inhibitors, etc.) strongly inhibits microbiota development and consequently, respiration.

PL

Podczas prac wiertniczych generowane są znaczne ilości odpadów wiertniczych. Skład chemiczny odpadów wiertniczych oraz ich toksyczność zależy przede wszystkim od warunków geologiczno-technologicznych wiercenia, rodzaju przewiercanych utworów skalnych oraz od rodzaju i składu stosowanej płuczki wiertniczej. Rozkład polimerów organicznych przez mikroorganizmy chroniony jest w płuczce poprzez dodatek biocydów. Jednakże podczas prac wiertniczych, płuczki wiertnicze, są w stałym kontakcie z mikroorganizmami które je infekują i namnażają się tylko te gatunki mikroorganizmów, które są zdolne do przetrwania i korzystania z zasobów tego konkretnego środowiska. Z tego powodu w pracy zbadano możliwość przeżycia mikroflory w środowisku zużytych płuczek wiertniczych domieszkowanych różnymi stężeniami gleby brunatnej. Próbki płuczek pochodziły z wierceń wykonanych w różnych rejonach Polski, między innymi w rejonie Podkarpacia, Niżu Polskiego oraz rejonu Pomorza. Próbki zużytych płuczek pobrano z różnych otworów i głębokości. Zużycie tlenu po 96 godzinach oscylowało w granicach około 20 μg · g-1 masy suchej gleby lub mieszanki gleby z płuczkami na bazie wodnej. Mieszanki glebowe domieszkowane 10% wag. płuczkami na bazie oleju syntetycznego (SBM) charakteryzowały się wyższym zużyciem tlenu wynoszącym 38 μg · g-1 suchej masy. Zużycie tlenu gwałtownie spada wraz ze wzrostem zawartości SBM. Wyższe stężenie SBM (35% wag.) zmniejszyło metabolizm tlenowy o ponad 50%. Wysokie stężenie zredukowanego węgla (węglowodory alifatyczne) obniżyło wartość współczynnika oddychania (RQ) do 0,7. Wszystkie badane odpady wiertnicze wykazują aktywność mikrobiologiczną. Natomiast w próbkach odpadów nie domieszkowanych glebą brunatną skład chemiczny tych odpadów (zasolenie, inhibitory, biocydy itp.) silnie hamuje rozwój mikroflory, a w konsekwencji blokuje oddychanie tlenowe.

5

Badania przydatności produktów prażenia odpadów wiertniczych do zastosowań w materiałach wiążących

Jamrozik Aleksandra, Malata Grzegorz, Gonet Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 5

784--787

PL

W składzie odpadów wiertniczych zidentyfikowano głównie minerały ilaste z grupy smektytu, kaolinitu oraz chloryty, baryt, kwarc, różnorodne węglany i sole (najczęściej NaCl i KCl). Obecne były również substancje organiczne, głównie polimery oraz kompleksy polimerowo-ilaste. Potwierdzono tezę, że materiał pochodzący z obciążonych olejowych płuczek wiertniczych może stać się po obróbce termicznej efektywnym składnikiem zapraw cementowych, wykorzystywanych jako osłony przed promieniowaniem jonizującym. Zaolejone odpady wiertnicze wysuszono w temp. 105°C przez 24 h i następnie w temp. 800°C przez 2 h celem wypalenia związków organicznych. Materiał o uziarnieniu poniżej 0,1 mm dodawano w ilości 25% mas. do cementu portlandzkiego i badano parametry zapraw cementowych. Stwardniałe zaprawy cementowe badano metodą dyfrakcji rentgenowskiej i metodami SEM i porównano z zaprawami referencyjnymi.

EN

Oiled drilling wastes were heated at 105°C for 24 h to remove moisture and then at 800°C for 2 h to remove org. compds. to decomp. CaCO₃, resp. The material was then shredded to a grain size below 0.1 mm and added (25% by mass) to Portland cement to det. the phys. and chem. parameters of the cement mortars. The hardened cement mortar was studies by X-ray diffraction anal. and found comparable to ref. mortar.