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什么是水平定向钻井?

经过菲尔肯登
发布时间:2021年3月16日
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关键的外卖

水平定向钻孔是在不使用传统挖沟的情况下钻孔,用于安装新管道的水平孔。

资料来源:1001升

什么是水平定向钻井?


水平定向钻孔(HDD)由于它首先在20世纪70年代迈出了艰难的场景。它提供弯曲的轨迹,而不是使用直线的点到点解决方案。因此,HDD开辟了道路,铁路,河流和拥挤地区的公用事业中的管道。

HDD周围的技术继续开发,转向和泥浆系统的进步在扩大这种挖沟法的情况下是有用的。

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HDD如何工作?


HDD通过沿计划的轨迹钻孔来铺设地下管道或公用事业。通常有三个阶段 - 钻取飞行员洞,漂亮和铺设套管,最后将管道拉到位置。根据项目要求,此序列有一些变体,但大多数HDD安装遵循这种方法。

HDD所需的设备


钻机是HDD设置的主元件。钻杆一次添加一个段钻头通过地面进行。钻孔头附着在前面钻弦削减土壤并掉落扦插进入隧道。各种钻孔头设计用于不同的地面条件。

大多数HDD项目依赖于钻井泥系统。该膨润土混合物密封隧道壁并防止沉降(下沉或沉降)。它还用隧道中的扦插,并为钻头提供润滑和冷却。

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第1步


步骤1在HDD项目中是钻孔钻孔。导频孔的目的是确保管道遵循设计轨迹。飞行员孔相对较小,更容易钻探,允许承包商发现地面条件的任何问题,以便它们准备好将管道拉到位置。

第2步


步骤2是将导频孔连接并增加孔径以适合产品管道。铰孔可能需要多次通过,每个比最后一大尺寸达到最终尺寸。铰孔工具适合钻柱的末端代替钻孔头。钻井泥在从隧道中取出切割并保持墙壁的稳定性方面起着重要作用。(再读:为什么铰刀对挖洞无聊很重要。)

第3步


HDD的步骤3是管道的铺设。一种拉头并且旋转替换钻柱前部的钻头。管道通常从目的地站点拉回到孔中,这需要大量的力量,并将显着的张力放在管道上。这里可以发生的问题之一是卡住管道,管道拒绝进一步向下移动隧道。

HDD的历史和发展


Martin Cherrington被广泛承认成为HDD的父亲和这种开天施工方法的先驱。当Martin在20世纪60年代使用手持式气管观察燃气管线安装时,植入了这个想法的第一个种子。随着他的一般机械背景,马丁开始在更大的东西上工作。

Cherrington已经开始为公用事业公司进行无聊,在1971年,Cherrington接近尝试河流河流。他在加利福尼亚州Pajaro河下面成功地铺设了500英尺的4英寸燃气管线。这遍布工业建筑世界的新闻,HDD成为一个建立和追捧的方法。

HDD早期的挑战之一是转向钻头。船员将沿着途径挖掘坑洼,以检查钻头的深度和方向。这种技术是繁琐和侵入性的,导致了更复杂的引导系统的发展。(再读:水平定向钻井的演变。)

这些天是HDD使用的最常用的指导系统步行电子跟踪装置。钻头上的发射器将信息发送到表面。直接站在钻头上方的操作员接收关于手持接收器的信息。该实时反馈允许操作员对钻头进行调整以保持孔的轨道。

HDD的其他转向选项包括包括有线转向陀螺舵。Wirelines涉及通过返回操作员的电缆直接连接钻孔头。陀螺转向工具也安装在钻孔头上,不易受磁干扰。

HDD技术的最新进程改善了海水淡化厂的摄入量的安装。海底摄入量较低的环境影响,并为植物提供更好的水。HDD允许工程师规划入口管道轨迹,将套筒放入管道中,然后插入进气管并取下壳体。

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钻井泥和硬盘


钻井泥是大多数HDD安装的重要组成部分。它通过钻柱泵入孔中并携带隧道退出隧道。使用钻井泥时,请记住一些重要因素:

  • 什么是地面条件的最佳泥浆组合物?
  • 您需要什么体积和压力钻井泥浆?
  • 附近有钻井泥是否有环保处理点?

除了钻井泥结构外,还有使用产品所需的专业设备。屏幕,水力旋风,罐和泵都是钻井泥系统的一部分。

HDD限制


HDD的大部分缺点与钻井泥土和地面条件的使用有关。一些地面条件具有松散的砾石或土壤,这使得难以密封孔。在这些条件下,可以更好地安装壳体,然后安装产品管道。

由于高压或不正确的钻井泥结构,钻井泥也可以通过隧道进入周围的土壤。这种故障可能导致沉降和环境损坏,导致项目延迟,同时纠正情况。

HDD的好处


HDD安装不需要进入和退出凹坑。管道以一定角度从表面安装到地面。该接入意味着没有入口和出口坑的构造,但它仍然需要大量的占地面积用于管道进入孔中。(再读:这是一个坑:坑和挖掘机和挖掘机。)

HDD的一个显着益处是遵循弯曲轨迹的能力。像螺旋钻镗孔等旧的锻造方法只能遵循一条直线。弯曲的轨迹允许管道在河流,铁路或道路下方浸泡,然后在另一边再次升起。没有地下肘部担心流动路径中没有正确的角度变化。与钢管不同,管道的开发也有助于这种好处,因为管道足够灵活,以跟随弯曲的轨迹。

案例研究和安全


加拿大圣艾伯特项目,突出显示HDD安装的速度和效率。承包商在短短四天内安装了鲟鱼河下的三个平行下水道。有两种16英寸和一个26英寸的管道,每个管道都穿过420英尺的地下。

与任何施工方法一样,其中一个风险与现有的地下基础设施碰撞。通过电力线,气体管路或其他公用事业钻孔可能导致灾难性的后果。在一个事件中当一个HDD钻机撞到了靠近餐厅的天然气线时,工作的餐厅被杀死。另一个事件当承包商试图将卡住的管道拉出孔时,也导致了死亡。安全意识和培训对于HDD钻机的安全运行至关重要。

结论


HDD是一种多功能且良好的锻造结构。它特别适用于河流和其他障碍下的弯曲轨迹。

钻井泥系统对于HDD安装的成功至关重要,并且应作为项目准备的一部分提供详细规划和设计。与第一次启动该方法时,HDD转向的技术开发还提高了与转向选项相比的HDD安装的准确性。

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写道菲尔肯登|技术作家@ TrenchlessPed365金博宝ia

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Phil Kendon在工程学士学位以及职业惯例方面都有一系列。他在石油和天然气部门拥有十年的制造经验以及十年的非营利经验。菲尔住在毛里求斯的田园诗般的天堂岛,他的妻子,leigh和3个孩子,蒂莫西,汉娜和卢克。在这里,他与非利润的工作以及他对写作的热情。

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