¿Cuál es el principio de funcionamiento de la perforación direccional horizontal?

Escenario de construcción y métodos tradicionales

Primero, imagine tal escenario: suponga que hay un amplio río frente a usted, y se debe colocar una tubería de aguas residuales sobre el río hasta la orilla opuesta. Si se adopta el método de construcción tradicional para cavar trincheras o túneles en el suelo, no solo implicará una gran cantidad de trabajo de ingeniería y tomará mucho tiempo, sino que también causará daños graves en el entorno circundante. Especialmente en una ciudad llena de gente, dicho método de construcción también causará congestión del tráfico y traerá muchos inconvenientes a la vida de los ciudadanos. Entonces, ¿hay un método de construcción que pueda completar la colocación de la tubería y evitar estos problemas? La respuesta es perforación direccional horizontal.

Descripción general

La perforación direccional horizontal, también conocida como una máquina de manejo de tuberías, es un equipo de construcción moderno que integra múltiples tecnologías como maquinaria, hidráulica, electricidad y control automático. Su principio de trabajo es simple e ingenioso. Al perforar un orificio con el mismo tamaño que la tubería a cierta profundidad debajo de la superficie del suelo, y luego tirar de la tubería hacia el orificio, se realiza la colocación de la tubería. El personal de construcción elegirá un punto de perforación inicial adecuado, que generalmente se encuentra cerca del punto de partida donde se debe colocar la tubería. Se establecerá un pozo de lodo junto al punto de perforación inicial para almacenar el lodo que fluye hacia atrás durante el proceso de perforación. El lodo juega un papel crucial en el proceso de perforación. No solo puede enfriar la broca y el tornillo, sino también llevar el suelo excavado y los fragmentos de roca al suelo. La parte principal del taladro direccional horizontal es una máquina con ruedas o tipo rastreador. Puede elegir un método de conducción adecuado de acuerdo con las condiciones específicas del sitio de construcción. Si hay postes eléctricos, se conectará a la electricidad; Si no, se debe usar un generador. La máquina del taladro direccional horizontal está equipada con un sistema hidráulico en el interior, que puede generar una fuerte fuerza de arrastre para tirar de la tubería de perforación y la tubería.

Perforación

Se instala una broca especialmente hecha en la parte delantera de la tubería de perforación. Se seleccionarán diferentes tipos y materiales de esta broca de perforación de acuerdo con diferentes condiciones geológicas. La tubería de perforación es un componente importante del taladro direccional horizontal. Está conectado por secciones de tornillos. Ambos extremos de cada sección del tornillo están roscados para facilitar la conexión mutua. Durante el proceso de perforación, la tubería de perforación se enviará a la sección subterránea por sección hasta alcanzar la profundidad predeterminada. Es posible que haya notado un punto desconcertante aquí: la tubería de perforación es recta, pero la ruta de perforación puede estar curvada. Entonces, ¿cómo se logra la perforación curva? De hecho, la clave de este problema se encuentra en la forma de la broca y el dispositivo de guía y posicionamiento. La parte delantera de la broca no es completamente recta, pero tiene una ligera curva. Cuando se necesita un giro, el operador detendrá la rotación de la broca de perforación y luego cambiará la dirección de la broca ajustando el dispositivo de guía y posicionamiento. El dispositivo de guía y posicionamiento puede obtener la posición de la broca y la información del suelo en tiempo real y enviar señales. El personal del suelo tiene un receptor y puede conocer claramente la situación subterránea siguiendo las señales recibidas. Luego, el operador corrige la dirección del brote de perforación Ajustando el dispositivo de guía y posicionamiento de acuerdo con la información recibida para que se mueva a lo largo de la ruta predeterminada. Durante el proceso de perforación, el flujo de agua de alta presión lavará continuamente el suelo y las rocas para formar un pozo. Al mismo tiempo, bajo presión, el lodo fluye de regreso a la entrada a lo largo de los poros. El lodo se bombea al tanque de sedimentación superior por una bomba de succión. En el tanque de sedimentación, después de precipitar y separar el lodo, el agua limpia se bombeará nuevamente al tornillo para formar un sistema de circulación de agua de alta presión. Este sistema no solo garantiza el progreso suave del proceso de perforación, sino que también reduce efectivamente el impacto en el medio ambiente.

Reaming y colocación de tuberías

Después de la brote de perforación perforar El suelo a lo largo del camino predeterminado, el siguiente trabajo es tirar de la tubería al orificio. Antes de eso, la escarcha debe hacerse, porque el tornillo es demasiado delgado y el orificio perforado no puede ajustarse a la tubería. En este momento, el operador eliminará el tornillo con la broca de taladro y lo reemplazará con un moldeador cuyo diámetro es casi el mismo que el de la tubería. El extremo de la cola del Reamer está conectado a la tubería, y el tornillo continúa siendo arrastrado hacia atrás por la máquina. Durante el proceso de extracción, el Reamer expandirá continuamente el diámetro del pozo para que la tubería pueda pasar suavemente. Sin embargo, a medida que crece la tubería y su peso aumenta, la fuerza de arrastre de la máquina sola puede no ser capaz de tirarla al agujero. En este momento, el operador unirá un empujador hidráulico al otro extremo de la tubería. Este empujador puede generar un empuje de hasta 750 toneladas sujetando la tubería con un anillo de goma. Bajo la acción combinada del empujador y la fuerza de arrastre, la tubería finalmente se tira suavemente al orificio, completando el trabajo de colocación.

Inversor y aplicación

El genio que inventó el taladro direccional horizontal es Martin Cherrington. Se inspiró en la perforación direccional en los campos petroleros en la década de 1970 y la aplicó a la perforación subterránea de las tuberías. Este inventor adoptó el método de construcción de perforación direccional horizontal, ríos cruzados para colocar cables, cables ópticos, varias tuberías subterráneas y también se pueden usar en la construcción de infraestructura, como carreteras y ferrocarriles. Su apariencia no solo resuelve muchos problemas traídos por los métodos de construcción tradicionales, sino que también mejora enormemente la eficiencia y la calidad de la construcción.