Phương pháp khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước ngầm dưới lòng đất

Ngày đăng: 11/03/2021

1676 Lượt xem

0 Đánh giá

Cốt lõi của phương pháp khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước trong lòng đất là quá trình khoan ngầm được kiểm soát và thiết bị.

Giới thiệu

Việt Nam là quốc gia sản xuất và tiêu thụ rất lớn lượng nước sinh hoạt. Tuy nhiên, hàng năm một số lượng lớn thiên tai thường xuyên xảy ra ở Việt Nam, trong đó thảm họa lũ lụt có tác động đáng kể nhất đến các khía cạnh của xã hội, đặc biết là nước sinh hoạt của người dân. Vì khoan định hướng gần như ngang (HDD) có lợi thế của lỗ khoan sâu và quỹ đạo chính xác, nó đã là chủ đề nghiên cứu chuyên sâu trong hai gần đây nhiều thập kỷ. Với công nghệ khoan định hướng, lỗ khoan sâu có thể được bố trí đồng nhất theo đường nối, và có thể khoan ngầm kéo ống lắp đặt đường ống dẫn nước dưới lòng đất.

Cốt lõi của phương pháp khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước trong lòng đất là quá trình khoan ngầm được kiểm soát và thiết bị. Các thiết bị và dụng cụ cho ống nước và địa chất trên mặt đất không phù hợp với ống nước dưới lòng đất vì những điều kiện đặc biệt của nó. Các thiết bị và dụng cụ khoan định hướng được nhập khẩu từ Mỹ, Nhật, Úc trước năm 2007.

Hệ thống khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước dưới lòng đất

Hệ thống khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước dưới lòng đất bao gồm giàn khoan định hướng, đo lường trong khi thiết bị khoan, dụng cụ khoan chuyên dụng và quy trình khoan. Nó có thể được sử dụng để khoan lỗ khoan để lấy khí đốt, thoát nước, thăm dò nâng cao và chống thấm nước trong tầng đá có hệ số độ cứng nhỏ hơn 8 và vỉa nước có hệ số độ cứng lớn hơn 1,5.

Trong quá trình khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước, bit quay để cắt nước, năng lượng của chúng được cung cấp bởi động cơ xả đáy dẫn động bằng chất lỏng áp suất cao. Thông tin đo thời gian thực được truyền qua cáp được cố định trong nướch từ lỗ xuống đến lỗ lên. Sau đó, máy khoan điều chỉnh hướng của động cơ mặt dụng cụ thông qua việc xoay dây khoan để kiểm soát độ nghiêng và phương vị của lỗ.

Phát triển cần khoan độ bền cao với bộ chèn lắp ráp cáp

Trong quá trình khoan ngầm lắp đặt đường ống dẫn nước, cần khoan đã được kéo, ép, uốn cong và xoắn. Xem xét sâu sắc khoan lỗ và xử lý tai nạn, cần khoan phải có đủ độ bền và độ dẻo để chống lại sự cố lớn hơn biến dạng uốn. Để truyền tín hiệu hiệu quả, cụm cáp được làm kín để chống nước và áp lực. Chèn lắp ráp cáp được thiết kế càng nhỏ càng tốt để mở rộng kích thước lỗ cho cần khoan để giảm tổn thất năng lượng của chất lỏng xả. Sức mạnh của chỉ và toàn bộ lực căng và xoắn của cần khoan được đảm bảo bởi vật liệu tối ưu và quy trình tiên tiến.

So với cần khoan phẳng, cần khoan được phát triển có những ưu điểm như sau. Với lỗ thông lớn, giảm động năng của dung dịch khoan. Tín hiệu có thể được truyền từ lỗ xuống tới lỗ lên qua cáp được cố định tập trung với niêm phong nghiêm ngặt. Độ bền kéo 1000 kN có thể đáp ứng yêu cầu khoan định hướng, khoan xoay và giải quyết tai nạn hố sụt. Các ứng dụng trong tôi trong vài năm đã chứng minh hiệu suất của cần khoan.

Phát triển hệ thống khoan ngầm lắp đặt ống nước ngầm

Đo thời gian thực là chìa khóa để khoan theo quỹ đạo đã thiết kế. Hệ thống MWD cho khoan định hướng lắp đặt đường ống dẫn nước dưới lòng đất trong mỏ nước đã được phát triển, bao gồm trên và dưới cần khoan không từ tính, ống đo lường, cần khoan có chèn lắp cáp, xoay, giao tiếp dây cáp, giám sát lỗ khoan, v.v. Hệ thống này có thể khảo sát các thông số khoan chính như độ nghiêng, góc phương vị và góc của mặt dao. Các thông số này có thể được hiển thị trên màn hình của giám sát hố ga, do đó thợ khoan biết về tình hình hố sụt và điều chỉnh hướng khoan.

Sự khác biệt giữa hai hệ thống là kích thước của ống đo lường và màn hình lỗ lên. Thứ nhất, chúng tôi đã áp dụng phương pháp chống rung trong thiết kế màn hình để cải thiện độ tin cậy của màn hình. Chúng tôi cũng đã sử dụng cảm biến gia tốc và thông lượng trong ống đo để giảm nhiệt độ chênh lệch và cải thiện

Độ ổn định và độ chính xác. Màn hình LCD 6 inch và nguồn điện có thể sạc được đã được sử dụng trong màn hình lỗ lên của YHD1-1000 di động. Trên cơ sở độ chính xác cao và thời gian làm việc dài, chiều dài và đường kính của ống trong YHD2-1000 đều nhỏ hơn. Máy tính chống cháy và an toàn về bản chất với màn hình LCD 12 inch màn hình được sử dụng làm màn hình lỗ trên YHD21000. Nguồn 127V từ bộ khởi động được sử dụng để chạy máy tính này, trên đó hệ điều hành Windows XP và phần mềm đo lường và phân tích lỗ khoan được cài đặt để hiển thị và phân tích quỹ đạo khoan.

Phát triển quy trình khoan ngầm lắp đặt đường ống dẫn nước HDD

Tính toán quỹ đạo lỗ khoan là mấu chốt của thiết kế và xây dựng cho lỗ khoan HDD. Mô hình tính toán quỹ đạo lỗ khoan định hướng HDD được thiết lập dựa trên các công nghệ trong lĩnh vực dầu khí và khoan không rãnh, với quỹ đạo ba chiều thu được. Một phần mềm quỹ đạo là phát triển để bố trí thống nhất cụm lỗ khoan trong vỉa nước.

Đường kính lỗ khoan thường là 96 mm đối với tầng đá và vỉa nước có hệ số độ cứng là từ 1 đến 6. Bằng cách kết hợp bộ ổn định với động cơ lỗ xuống, lỗ chính và lỗ nhánh được đã xây dựng. Phương pháp điều khiển quỹ đạo lỗ khoan và công nghệ đa hướng đáy khoan được hình thành.

Triển vọng

Phát triển máy khoan ngầm định hướng mới và công cụ cho 1500 mét lỗ khoan để đáp ứng nhu cầu của mặt đất thống nhất và dẫn ống nước ngầm. Áp dụng công nghệ khoan ngầm định hướng cho các lĩnh vực khác, chẳng hạn như thăm dò địa chất, chống thấm, xây dựng mỏ và khoan cứu hộ. Cải tiến các công cụ, dụng cụ, quy trình và phần mềm khoan định hướng dưới lòng đất cho mở rộng khu vực ứng dụng.