Qual é o princípio de funcionamento da perfuração direcional horizontal?

Cenário de construção e métodos tradicionais

Primeiro, imagine esse cenário: suponha que haja um rio largo à sua frente, e um oleoduto de esgoto precisa ser colocado do outro lado do rio até a margem oposta. Se o método de construção tradicional de escavar trincheiras ou túneis no solo for adotado, ele não apenas envolverá uma grande quantidade de trabalhos de engenharia e levará muito tempo, mas também causará danos graves ao ambiente circundante. Especialmente em uma cidade lotada, esse método de construção também causará congestionamento de tráfego e trará muito inconveniente para a vida dos cidadãos. Então, existe um método de construção que pode concluir a colocação do oleoduto e evitar esses problemas? A resposta é perfuração direcional horizontal.

Visão geral

A perfuração direcional horizontal, também conhecida como máquina de macacão de tubo, é um equipamento de construção moderno que integra várias tecnologias, como máquinas, hidráulica, eletricidade e controle automático. Seu princípio de trabalho é simples e engenhoso. Ao perfurar um orifício com o mesmo tamanho que o pipeline a uma certa profundidade abaixo da superfície do solo e, em seguida, puxando o oleoduto para o orifício, é realizada a colocação da tubulação. O pessoal da construção escolherá um ponto de perfuração inicial adequado, que geralmente está localizado próximo ao ponto de partida, onde o oleoduto precisa ser colocado. Um poço de lama será configurado ao lado do ponto de perfuração inicial para armazenar a lama que flui de volta durante o processo de perfuração. A lama desempenha um papel crucial no processo de perfuração. Ele pode não apenas esfriar a broca e o parafuso, mas também carregar o solo escavado e os fragmentos de rocha de volta ao chão. A parte principal da broca direcional horizontal é uma máquina de rodas ou do tipo rastreador. Ele pode escolher um método de direção adequado de acordo com as condições específicas do canteiro de obras. Se houver postes elétricos, estará conectado à eletricidade; Caso contrário, um gerador deve ser usado. A máquina da broca direcional horizontal está equipada com um sistema hidráulico dentro, que pode gerar uma forte força de arrastamento para puxar o tubo de perfuração e a tubulação.

Perfuração

Uma broca especialmente feita é instalada na extremidade frontal do tubo de perfuração. Diferentes tipos e materiais desse broca serão selecionados de acordo com diferentes condições geológicas. O tubo de perfuração é um componente importante da broca direcional horizontal. É conectado por seções de parafusos. Ambas as extremidades de cada seção do parafuso são rosqueadas para facilitar a conexão mútua. Durante o processo de perfuração, o tubo de perfuração será enviado seção subterrânea por seção até que a profundidade predeterminada seja atingida. Você deve ter notado um ponto intrigante aqui - o tubo de perfuração é reto, mas o caminho de perfuração pode ser curvado. Então, como a perfuração curva é alcançada? De fato, a chave para esse problema está na forma da broca e no dispositivo de orientação e posicionamento. A parte frontal da broca não é completamente reta, mas tem uma pequena curva. Quando for necessário uma curva, o operador interrompe a rotação do bit de perfuração e depois altera a direção do broca ajustando o dispositivo de orientação e posicionamento. O dispositivo de orientação e posicionamento pode obter a posição da broca e das informações do solo em tempo real e enviar sinais. O pessoal do solo possui um receptor e pode conhecer claramente a situação subterrânea seguindo os sinais recebidos. Então, o operador corrige a direção do broca Ajustando o dispositivo de orientação e posicionamento de acordo com as informações recebidas para fazê -lo se mover ao longo do caminho predeterminado. Durante o processo de perfuração, o fluxo de água de alta pressão lavará continuamente o solo e as rochas para formar um poço. Ao mesmo tempo, sob pressão, a lama flui de volta para a entrada ao longo dos poros. A lama é bombeada para o tanque de sedimentação superior por uma bomba de sucção. No tanque de sedimentação, depois que a lama é precipitada e separada, a água limpa será bombeada de volta para o parafuso novamente para formar um sistema de circulação de água de alta pressão. Esse sistema não apenas garante o progresso suave do processo de perfuração, mas também reduz efetivamente o impacto no meio ambiente.

Gerando de molho e oleoduto

Depois do broca perfure O solo ao longo do caminho predeterminado, o próximo trabalho é puxar o oleoduto para o buraco. Antes disso, a redução precisa ser feita, porque o parafuso é muito fino e o orifício perfurado não pode caber no pipeline. Nesse momento, o operador removerá o parafuso com o bit de broca e o substituirá por um alargador cujo diâmetro é quase o mesmo que o da tubulação. A extremidade da cauda do alargador é conectada ao pipeline e o parafuso continua sendo arrastado para trás pela máquina. Durante o processo de tração, o revendedor expandirá continuamente o diâmetro do poço para que o oleoduto possa passar sem problemas. No entanto, à medida que o oleoduto cresce e seu peso aumenta, a força de arrastamento da máquina sozinha pode não ser capaz de puxá -lo para o orifício. Neste momento, o operador anexará um empurrador hidráulico à outra extremidade do pipeline. Esse empurrador pode gerar um impulso de até 750 toneladas apertando o oleoduto com um anel de borracha. Sob a ação combinada do empurrador e da força de arrastamento, o oleoduto é finalmente puxado para o orifício suavemente, completando o trabalho de posicionamento.

Investidor e aplicação

O gênio que inventou o broca direcional horizontal é Martin Cherrington. Ele se inspirou na perfuração direcional em campos de petróleo na década de 1970 e a aplicava à perfuração subterrânea de oleodutos. Este inventor adotou o método de construção de perfuração direcional horizontal, cruzou rios para colocar cabos, cabos ópticos, vários pipelines subterrâneos e também pode ser usado na construção de infraestrutura, como rodovias e ferrovias. Sua aparência não apenas resolve muitos problemas trazidos pelos métodos tradicionais de construção, mas também melhora bastante a eficiência e a qualidade da construção.