水平定向钻的结构是什么呢？

从水平定向钻的设备结构和施工工艺两方面体系地介绍了如何运用水平定向钻铺设燃气管道。

随着城市建造的迅猛发展,加上地下管线的建造缺少统筹规划,经常出现同一马路屡次开挖铺设管线的情形,不只形成了环境污染并且给周围居民的日常生活以及城市交通带来不方便。非开挖技能把施工对环境的影响削减到很小,并且当管线经过重要路途、河流、集市时,非开挖技能就显得更为重要。

水平定向钻作为非开挖技能中具有活力的一项施工技能,具有导向准确、有利环保、功率高特色。它能在一定曲率半径范围内绕开障碍物,能防止损坏管线经过地区的生态环境,施工速度快,功率高,穿越长度长,深度深。现在在国内已越来越多地运用于石油、天然气、电力、电信等领域。以下将从水平定向钻的根本结构和施工工艺两方面介绍水平定向钻在铺设燃气管道中的运用。

一、水平定向钻的根本结构

无论是大型仍是中小型水平定向钻, 其根本结构包含主机、钻具、导向体系、泥浆体系以及智能辅佐体系。

(1) 主机

主机的动力体系一般为柴油发动机。柴油机作为动力源,其功率是衡量钻机施工才干的指标之一。但在钻机钻进回拖进程往往需要钻机以稳定的荷载运转,因而发动机的连续功率显得更重要。为了下降劳动强度,进步劳动功率,主机一般配备了钻杆主动装卸设备。钻进时,钻机主动从钻杆箱中移取钻杆,旋转加接到钻杆柱上。回拖时,正好相反。有的还配备了光滑油主动涂改设备,对钻杆连接头螺纹的光滑有助于延伸钻杆的寿命。钻机在工作中应完全固定。如果在钻进拖拉进程中发生移动,一方面有或许形成发动机损坏,另一方面会下降推拉力,形成孔内功率损失。现在新钻机都有主动液压锚固体系,靠自身功率把锚杆钻入土层,在枯燥土层一般用直锚杆,在湿润土层用螺旋锚杆。

(2) 钻具

钻杆应当有足够的强度,避免扭折、拉断,又要有足够的柔性,才干钻出弯曲的孔道。在长距离穿越中,钻杆的长度直接影响钻进功率,特别是采用有线导向时,长钻杆使钻杆连接次数削减,将明显节省连接时刻。钻孔方向的改变是经过操控钻头的方向实现的。

钻头一般为楔形,在前进进程中,若钻头不断旋转,则钻进轨迹为直线。当钻头想绕过障碍物或以一定曲率半径前进时,钻头中止转动,使楔面停留在某一角度再推动。这样,钻头就以与楔面相背的方向前进。钻头斜板一般有喷嘴,高速泥浆从喷嘴喷出,对土层进行冲刷。煤气与热力对不同土层,应选用不同的钻头。如在较软的粘土中,一般选用较大尺度的钻头,便于在推动进程改变方向。在较硬的钙质层中,选用较小的钻头。而在硬岩钻进则要选用特别的钻头,如镶焊小尺度硬质合金钻头。

扩孔器种类繁复,不同的扩孔器适用不同土层。如凹槽状扩孔器适用于沙地和含有岩石的严密沙地,而在粘性高的粘土中运转容易变成球状;杆状切割器适用于硬土层、粘土层,而无法在岩石地或卵石地有用运转。

(3) 导向体系

导向体系包含无线导向体系和有线导向体系。无线导向体系由手持式地表探测器和装在钻头里的探头组成。探测器经过接纳探头发射的电磁波信号判断钻头的深度、楔面倾角等参数,并同步将信号发射到钻机的操作台显示器上,以便司钻及时调整钻进参数以操控钻进。在穿越河流、湖泊时,因为地面行走困难或钻孔深度太深,电磁波信号难以接纳,就要运用有线导向体系。探头经过钻杆后接电缆把信号传给操作台, 因为电缆要由人工经过钻杆一根根搭接起来,因而有线导向仪的运用将适当消耗时刻。

(4) 泥浆体系

泥浆体系是确保扩孔以及管道回拖顺利进行的重要设备。膨润土、水以及添加剂等在泥浆罐里充沛搅拌混合后,经过泥浆泵加压,经过钻杆从钻具喷嘴喷出,冲刷土层并把钻屑带走,起到辅佐钻进的效果。钻进泥浆可冷却孔底钻具,避免钻具过热而磨损。钻进泥浆的另一重要效果是在回拖管道时下降管壁与孔壁之间的摩擦力。在抱负状态时,管道是悬浮在泥浆中被拉出,因而在实践工程中,若钻孔成型好时,管道所需的拉力往往比意料的要小得多。水平定向钻管孔直径一般比较大,孔壁稳定性差,而钻进泥浆凝结后,能够起到稳定孔壁的效果。

(5) 智能辅佐体系

钻机的智能辅佐体系近几年发展很快。在预先输入地下管线及障碍物方位、钻杆类型、钻进深度、进出口方位、管道允许弯曲半径等参数后,钻进规划软件能够主动设计出一条抱负的途径,包含入土角、出土角、每根钻杆的具体方位等,在实践工程中能够根据实践情况的调整。