Горизонтальное directional бурение без траншеи

Типы бестраншейных горизонтально-направленных буровых установок

Бурение подземного проходного пути в минимальной открытой зоне возможно с помощью бестраншейных горизонтально-направленных буровых установок. В конструкции систем направленного бурения выделяют три основных части:

• Буровая установка: Буровая установка — это мощная машина, создающая подземный пилотный проход. Она оснащена буровым блоком с вращающейся буровой колонной, состоящей из нескольких секций бурильных труб. Их соединение позволяет им функционировать как единый длинный гибкий вал. Буровая головка — это блок, расположенный в нижней части буровой колонны, ее конфигурация влияет на траекторию направленного проходного пути. Буровые головки имеют сменные долота, которые могут модифицироваться в зависимости от состава грунта или геологических условий. Датчики и электронные системы управления в буровой установке контролируют параметры бурения. К ним относятся глубина бурения, угол и местоположение. После того как пилотный проход пробурен, буровая установка извлекает буровую колонну.
• Система отслеживания: Системы отслеживания определяют положение бура и траекторию проходного пути обратно в стартовый котлован. Они состоят из передатчика в буровой головке, который передает сигналы на приемник в системе отслеживания. Приемник представляет собой компьютерный дисплей, который интерпретирует сигналы буровой головки. Он показывает на экране положение буровой головки, угол и глубину. Для обеспечения точности бурения оператор может изменять параметры бурения, исходя из этой информации. После проходки пилотного отверстия приемник системы отслеживания размещается в стартовой точке.
• Система протяжки труб: В системе протяжки труб используется трубопровод, оптоволоконный кабель или дренажная труба. Она протягивается назад через пилотный проход после завершения бурения. В процессе протяжки используется лебедочная система с тросами от тягового двигателя. Эта система имеет трубопроводы разной длины и из разных материалов, чтобы удовлетворять потребности бестраншейных буровых работ. В некоторых современных направленных буровых установках система протяжки труб может включать в себя механизм расширения. Расширитель — это устройство, используемое для расширения пилотного прохода перед протяжкой трубы.

Технические характеристики и техническое обслуживание бестраншейной горизонтально-направленной буровой установки

Технические характеристики и параметры имеют решающее значение при выборе машины для проекта прокладки трубопроводов. Некоторые из ключевых параметров, относящихся к буровой машине, включают ее размер и вес, диаметр проходного пути, длину проходного пути, силу толкания/тяги, крутящий момент, мощность, гидравлическую систему, систему управления и аксессуары.

• Размер и вес: Буровые установки ГНБ бывают разных размеров, чтобы соответствовать различным требованиям прокладки трубопроводов. Как правило, более компактные и легкие установки легче использовать в городских или ограниченных пространствах, а более крупные установки подходят для открытых пространств и более сложных местностей.
• Диаметр и длина проходного пути: Диаметр и длина проходного пути в основном зависят от размера используемой фрезерной головки. Как правило, диаметр проходного пути составляет от 2 до 60 дюймов, а длина может варьироваться от 1000 футов до более 3000 футов или даже больше.
• Сила толкания/тяги: Это величина осевого усилия, создаваемого буром. Она создается машиной для толкания бурильной колонны и буровой головки в грунт. Она также управляет протяжкой продуктовой трубы в скважину. Как правило, сила толкания/тяги составляет от 15 000 до 500 000 фунтов.
• Крутящий момент: Он относится к вращающей силе, которую создает буровая установка для вращения и продвижения долота при бурении отверстия. Величина крутящего момента может варьироваться от 2 000 до 25 000 фут-фунтов.
• Мощность: Буровые установки ГНБ обычно делятся на 4 категории в зависимости от используемого источника питания. К ним относятся мини-буровые установки ГНБ, микро-буровые установки ГНБ, традиционные буровые установки ГНБ и установки для статического забивания свай. Мощность этих машин варьируется в зависимости от того, работают ли они от бензинового двигателя, дизельного двигателя, электродвигателя или гидравлической мощности.
• Гидравлическая система: Гидравлическая система машины ГНБ управляет толканием и протяжкой бурильной колонны. Она также управляет вращением бурильной колонны и приводит в движение гидравлические моторы, которые приводят в движение буровую головку. Гидравлическая жидкость, используемая в системе, обычно представляет собой минеральное масло с высокими антифрикционными и антиокислительными свойствами.
• Система управления: Система управления на буровой установке ГНБ включает в себя рукоятки и цифровой дисплей мониторинга, которые помогают оператору управлять буровой головкой с точностью. Она также позволяет оператору управлять скоростью и направлением бурильной колонны и контролировать важные параметры, такие как температура, давление, расход и т. д.
• Аксессуары: К некоторым распространенным аксессуарам для буровой установки ГНБ относятся буровые долота, расширители, обратные расширители, стабилизаторы, соединительные элементы для труб, смазки для штанг, тяговые головки, пылесосы для направляющих систем и многое другое.

Техническое обслуживание очень важно, поскольку оно помогает предотвратить преждевременные поломки и увеличивает общий срок службы оборудования. Вот несколько советов по техническому обслуживанию горизонтально-направленной буровой установки.

• Ежедневная очистка и смазка деталей бура
• Покраска и защита машины от коррозии
• Регулярная замена масла и фильтра двигателя и гидравлической системы
• Проверка гидравлического цилиндра и шлангов на наличие утечек
• Регулярная смазка вращающихся частей и цепей
• Ведение журнала работы и запись всех проведенных ремонтов машины

Сценарии использования бестраншейных горизонтально-направленных буровых установок

Бестраншейное бурение ГНБ для прокладки инженерных сетей является распространенным методом прокладки подземных инженерных сетей без открытой прокладки через поверхности. Оно используется при прокладке трубопроводов, каналов и кабельных туннелей, а также при прокладке водопроводных труб, газопроводов, нефте- и продуктопроводов, коммуникационных и силовых кабелей, волоконно-оптических кабелей, а также подземных переходов для железных дорог и автомагистралей. Направленные буровые работы с трубопроводами можно выполнить с гораздо меньшим нарушением поверхности по сравнению с традиционными методами открытой прокладки.

Направленное бурение также часто используется в геотехнических исследованиях для получения информации о подпочве. Образцы грунта обычно отбирают на разных глубинах, чтобы определить состав грунта и его устойчивость для несущей способности будущего сооружения. Многие из образцов грунта также включают в себя образцы горных пород, а знание о любой подстилающей коренной породе имеет решающее значение при возведении фундаментов и подземных выработок с использованием бестраншейных методов.

Горизонтально-направленные буровые установки широко используются в нефтегазовой промышленности для бурения скважин и разведки. ГНБ позволяет бурить скважины под небольшим углом, горизонтально и с высокой точностью, чтобы исследовать и добывать нефть и газ на шельфе и в городских районах. Благодаря своей точности и минимальному воздействию на окружающую среду метод ГНБ стал предпочтительным методом во многих проектах гражданского строительства и прокладки инженерных сетей.

Последние разработки в области технологии ГНБ позволили бурить сквозь твердые скальные породы и пустынные районы, создавая длинные туннели большого диаметра. Бурение сквозь твердые породы ранее требовало специализированных систем бурения скальных пород и более высокой мощности и тяги. Теперь это можно сделать с помощью более мелких систем с использованием сложных скальных расширителей и более низких требований к тяге, что снижает стоимость и делает их доступными для более широкого спектра применений в городских районах и под существующей инфраструктурой.

Как выбрать бестраншейную горизонтально-направленную буровую установку

Покупателям, ищущим идеальные буровые установки ГНБ, полезно понять, что нужно большинству клиентов при покупке буровой установки ГНБ. Хорошей отправной точкой является инвестирование в качественную буровую установку, которая соответствует большинству перечисленных ниже требований, чтобы удовлетворить потребности хорошей клиентской базы.

• Легкая в поиске:

  Клиентам должно быть легко найти бурильную колонну или локатор. Это, пожалуй, первое, что заставит покупателей рассмотреть конкретную модель буровой установки. Сервисное обслуживание и совместимость очень важны, поэтому будет полезно, если буровая установка будет иметь стандартное оборудование или широко используемые материалы, чтобы клиенты могли быстро найти запасные части.

• Совместимость с системами анализа грунта:

  Многие клиенты предпочтут буровую установку, совместимую с системами, используемыми для анализа грунта. Это означает, что буровая установка может быстро анализировать тип грунта и его состояние, поэтому будет легко определить правильный метод бурения.

• Локаторы и бурильные колонны:

  Должна быть возможность получить локаторы и бурильные колонны, которые будут отлично работать с буровой установкой ГНБ. Обычно многие подрядчики хотят использовать дополнительные аксессуары, чтобы облегчить работу. Таким образом, буровая установка ГНБ, имеющая совместимые локаторы и бурильные колонны, будет предпочтительным выбором.

• Варианты для различных размеров работ:

  Покупатели предпочтут буровые установки с направленным бурением, которые выпускаются в различных конфигурациях. Наличие разных настроек позволяет подрядчикам выбрать буровую установку, которая идеально подходит для конкретного проекта. Таким образом, покупателям очень легко удовлетворить потребности своих клиентов.

• Транспортируемые модули:

  Модули, которые легко транспортировать, также привлекут внимание покупателей. Многие клиенты попросят буровую установку, которая является транспортируемой, универсальной и установленной на салазки. Таким образом, ее должно быть легко перемещать на различные строительные площадки и с них.

Вопросы и ответы о бестраншейных горизонтально-направленных буровых установках

Вопрос: Как происходит процесс работ при горизонтально-направленном бурении?

Ответ: Как правило, рабочий процесс при ГНБ можно описать в четырех основных этапах: пилотный проход, расширение, протяжка продукта и очистка.

Вопрос: Какие типы буровых машин обычно используются для бестраншейного бурения?

Ответ: Самый распространенный тип горизонтально-направленной буровой машины — это сборка с глинистым раствором. К другим более крупным установкам ГНБ относятся те, которые используют воздушные компрессоры или систему воздушно-пенного раствора. Для более мелких установок ГНБ вращательно-давящий метод работает без какой-либо жидкости.

Вопрос: Каковы преимущества использования горизонтально-направленной буровой установки в проекте?

Ответ: ГНБ минимизирует воздействие на окружающую среду и снижает риск нестабильности грунта. Она также улучшает ход работ при подземном бурении и организации движения. Для входа и выхода бура в горизонтальном направлении требуется лишь небольшая открытая площадка. Горизонтальный буровой инструмент также помогает быстро пройти под препятствиями, такими как дороги, реки и железнодорожные пути.