Microduto Instalação-um método para reduzir o desvio da curva na perfuração direcional horizontal (HDD).

A perfuração direcional horizontal (HDD) é uma máquina de construção usada para colocar várias instalações públicas subterrâneas sem escavar o solo, como microdutos e cabos. Com base nos problemas encontrados durante a construção de cruzamento subterrâneo com o HDD, este artigo analisa as causas de desvio do orifício -guia da curva projetada original durante a construção de cruzamento e resume alguns métodos para reduzir o desvio da curva com base na experiência de trabalho prática.

Características técnicas e perspectivas de aplicação da perfuração direcional horizontal (HDD).

A perfuração direcional horizontal (HDD) tem sido amplamente aplicada na colocação de oleodutos para petróleo, gás, gás natural, abastecimento de água, abastecimento de alimentação e comunicações e geralmente pode ser construído em áreas de rocha não difíceis. A tecnologia de perfuração direcional horizontal oferece uma série de vantagens como baixo custo, construção rápida e alta precisão de construção.

Nos últimos 20 anos, essa tecnologia alcançou um rápido desenvolvimento e atualmente está evoluindo em várias direções, incluindo miniaturização e aplicação em larga escala, adaptabilidade à construção de rochas duras, extração e empilhamento automáticas de tubulação de perfuração e orientação ultra-profunda. Suas perspectivas de aplicativos serão extremamente amplas.

Desvio do orifício guia da curva projetada original durante o processo de perfuração.

A primeira etapa crítica na tecnologia de cruzamento direcional horizontal é perfurar o orifício -guia. A qualidade do orifício do guia afeta diretamente o sucesso do backhaul do pipeline e é um fator importante que determina o sucesso do projeto. O objetivo principal do orifício -guia é fornecer um orifício piloto que atenda aos requisitos originais do projeto. Todos os orifícios pré-expandidos em cada nível que atendem aos requisitos de cruzamento devem ser ampliados com a curva do orifício-guia como o eixo para atingir o diâmetro adequado para as condições de backhaul. Portanto, se a curva geral do orifício-guia pode atender ao raio elástico de toda a tubulação determina diretamente se a pré-expansão em cada nível pode atingir o raio elástico de todo o pipeline. O design bem-sucedido do orifício-guia serve como base para o backhaul bem-sucedido de orifícios pré-expandidos nos níveis subsequentes e é um dos componentes críticos de todo o projeto de cruzamento. No entanto, durante o processo de perfuração e cruzamento do orifício -guia, geralmente ocorrem desvios da curva projetada original.

Com base em anos de experiência profissional com a tecnologia de perfuração direcional horizontal, as causas de tais desvios podem ser resumidas nos cinco pontos a seguir.

(1) fatores externos inevitáveis.
Como o terreno, a umidade subterrânea do solo e as condições de formação causam desvios na curva de cruzamento da construção.

(2) Interferência de campos magnéticos externos.
Por exemplo, linhas de alta tensão, cabos ópticos subterrâneos e condições de formação podem afetar o ângulo magnético do azimute durante a perfuração do orifício-guia, levando a desvios entre os dados exibidos no computador e os dados originais da curva de design.

(3) Desvios entre o ângulo inicial de posicionamento da plataforma de perfuração e a linha central de cruzamento projetada da tubulação, que requer correção de desvios assim que o orifício -guia começar a perfurar.

(4) causado por operadores de plataforma de perfuração.
A operação inadequada durante a perfuração do orifício -guia leva a desvios entre a trajetória de cruzamento e a curva de design.

(5) erros de medição.
incluindo imprecisões na medição do ângulo magnético de azimute da linha central de cruzamento, imprecisões na medição da diferença de elevação entre o ponto de entrada e o ponto de saída e as imprecisões na entrada do comprimento do tubo de perfuração no computador.

Os pontos acima são as principais causas dos desvios entre o orifício -guia e a curva de design durante a perfuração. Com uma compreensão clara das causas, as soluções direcionadas devem ser adotadas para encontrar métodos para reduzir os desvios da curva. Abaixo estão alguns métodos para resolver esses problemas.

Métodos para reduzir os desvios entre a curva do orifício -guia e o design.

1. Use o campo magnético artificial para reduzir o desvio da curva do orifício -guia

O sistema de controle da perfuração direcional horizontal é o campo geomagnético, e os dados do orifício guia são transmitidos ao computador através da agulha da sonda atrás do bit de perfuração. No entanto, o campo geomagnético é muito fraco e facilmente afetado pelo campo magnético de outros objetos no mundo exterior, resultando em dados de azimute magnéticos imprecisos. O campo magnético artificial é criado adicionando uma forte corrente direta e, em seguida, definindo uma bobina fechada nos dois lados da linha central de cruzamento. Portanto, o campo magnético gerado pelo campo magnético artificial é muito maior que o campo magnético do campo geomagnético e outros objetos, portanto a interferência será muito menor. Pode até ser ignorado. Este campo magnético artificial é simples de colocar, mas é muito eficaz. E é econômico. O campo magnético artificial pode refletir com precisão a posição específica da sonda no trabalho subterrâneo, a altura do ponto de cruzamento e os compensações esquerda e direita. Os dados obtidos são um reflexo da posição verdadeira da sonda.

Quando a sonda da perfuração direcional horizontal atinge a bobina fechada do campo magnético artificial, a fonte de alimentação CC é conectada para gerar um campo magnético. O deslocamento do eixo de cruzamento e a diferença de elevação são medidos por este campo magnético artificial. E a azimute da sonda neste momento pode ser determinada comparando os desvios esquerdo e direito do campo magnético artificial e do campo geomagnético. Assim, o azimute da próxima haste de perfuração é medido. Além disso, como o campo magnético artificial pode medir com precisão a azimute do cruzamento da tubulação sob a interferência do campo geomagnético e pode corrigir o azimute magnético da direção sem ser perturbado pelo campo geomagnético, ele pode controlar melhor o desvio entre a curva de cruzamento e a curva projetada. E o campo magnético artificial garante melhor a suavidade da curva de cruzamento.

2. A interferência do campo magnético externo deve ser reduzido.

O campo magnético externo inclui principalmente oleodutos subterrâneos, cabos subterrâneos e alguns edifícios rígidos. Esses campos magnéticos externos afetarão a força e a azimute do campo geomagnético, afetando assim o azimute da broca de controle. A incerteza e a imprecisão da azimute afetarão diretamente a azimute do orifício piloto perfurando no chão, fazendo a direção do buraco piloto fora de controle. Portanto, em resposta a esse problema, uma pesquisa de campo deve ser realizada ao perfurar para determinar o intervalo afetado pelo campo magnético externo. Dessa forma, o deslocamento pode ser medido e o deslocamento pode ser controlado durante a perfuração do orifício piloto.

Ao entrar no campo magnético externo, o azimute mudou e é diferente do azimute da direção. Neste momento, a interferência é ignorada e a perfuração é realizada diretamente. No entanto, ao medir os dados, quando o bit de broca passa pela área de interferência de campo magnético, os dados de direção do computador podem retornar ao normal. O erro neste momento deve estar dentro do intervalo permitido. No entanto, se a diferença entre os dois for grande, o desvio é calculado primeiro e, em seguida, o bit de broca é puxado e perfurado novamente dentro da faixa de desvio para combinar a curva de cruzamento com a curva de design.

3. A posição da plataforma de perfuração deve ser combinada com a linha central da travessia.

Antes do início da perfuração, a âncora do solo deve ser instalada primeiro e a posição da âncora do solo e a plataforma de perfuração devem ser consistentes. Portanto, ao instalar a âncora do solo, o sistema de âncora do solo deve ser colocado no eixo central do sistema de cruzamento. Isso garante o posicionamento preciso da plataforma de perfuração. Antes que a plataforma de perfuração esteja em vigor, use um instrumento de medição para liberar o oleoduto para cruzar a linha central, calcule a posição exata da plataforma de perfuração com base no ângulo de entrada da plataforma de perfuração, no tamanho da própria plataforma de perfuração e em uma série de dados de referência e marque -o com limão branco. Após a marcação, não apenas a marca de limão branca não deve ser usada como base, mas também o desvio da plataforma de perfuração deve ser calculado usando um instrumento de medição. O desvio é calculado como zero quando o equipamento de perfuração entra no solo, garantindo assim a combinação da trajetória do orifício -guia com a curva de projeto.

4. Elimine o fenômeno que o orifício -guia se desvia da curva de design original devido a fatores humanos.

Antes da perfuração, o pessoal relevante, como o pessoal de pesquisa e distribuição, o pessoal de controle de direção e os perfuradores, deve ser treinado adequadamente para melhorar a qualidade dos funcionários. Deixe os funcionários cooperarem entre si para impedir o desvio da curva de cruzamento de orifícios guia da curva de design causada por fatores humanos.

5. A medição precisa deve ser garantida.

A medição precisa inclui três aspectos principais: medição precisa da azimute magnética, re-medição da linha central de cruzamento e medição precisa do comprimento da haste de perfuração. Azimute magnético é os dados de engenharia mais importantes na perfuração direcional e é um fator importante para garantir a curva suave do orifício -guia. Portanto, o azimute reverso magnético deve ser cuidadosamente medido antes que o orifício -guia comece a funcionar. O valor original do azimute do controle do orifício -guia é o azimute magnético da linha central de cruzamento. Portanto, o azimute magnético deve ser preciso.

Este é o passo mais importante na construção da perfuração direcional horizontal. A segunda medição precisa é revisar a linha central de cruzamento. Antes da perfuração, as estacas de interseção devem ser projetadas e os pontos de entrada e saída devem ser apostados. A distância entre a entrada e a saída e a elevação entre a entrada e a saída devem ser re-medidas, e a pilha central deve ser determinada com precisão durante as medições de entrada e saída. A terceira medição precisa é medir cuidadosamente o comprimento da haste de perfuração. Antes de perfurar o orifício do guia, medir com precisão o comprimento de cada haste de perfuração na ordem das conexões da haste de perfuração em mm e faça registros precisos.

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