Dịch vụ thi công khoan ngầm robot trong việc lắp đặt đường ống ngầm

Máy khoan hướng ngang (HDD) bao gồm vài bước lắp đặt chuẩn bị khoan ngầm. Đầu tiên, một cần khoan có kích thước thích thích hợp. Cần khoan được điều khiển để tạo lỗ đầu tiên ở đường và độ chính. Sau đó, nếu tháo gỡ những phần còn lại, đường kính mũi khoan sẽ được kéo về kích thước. Trong giai đoạn cuối thực hiện, ống dịch vụ được kéo lại vào lỗ khoan.Thường thì vị trí khó thi công khoan ngầm kéo ống như là ở ngã tư đường sắt hay sông. Hầu hết các đường ống được lắp bởi quá trình này là các đường ống HDPE, ống théo… mặc dù thép, dây thép, ống thép, và ống nhựa cũng được lắp vào trong quá trình này. Lần gần đây, hệ thống bọc mối hàn ống dẫn thép bằng gỗ lát mỏng đã cho phép ống được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị có ống dẫn nước, truyền thông, và các ống dẫn điện, đường ống dẫn khí….

Kỹ Thuật khoan định hướng ngang (HDD) đã được áp dụng rộng rãi khi thi công ngầm lắp đặt cho các đường ống dẫn dầu và khí đốt vượt sông, kênh, đường cao tốc, đường sắt và các khu vực chôn lấp nông phức tạp hoặc không phù hợp khác. Hơn nữa, nó cũng có thể được áp dụng trong kỹ thuật đô thị (ví dụ: khoan ngầm cho lắp đặt cáp điện, cáp quang, ống nước máy), khoan ngầm băng qua các tòa nhà, v.v. Dịch vụ thi công khoan ngầm robot với những ưu điểm của thời gian xây dựng ngắn hơn, ít ràng buộc bên ngoài hơn, lắp đặt hiệu quả hơn, chi phí xây dựng thấp hơn, cũng như ưu điểm của nó là không làm hỏng môi trường mặt đất và tăng khả năng kiểm soát ổn định, Kỹ Thuật khoan robot HDD đã nhận được sự chú ý trong khắp các ngành công nghiệp không có rãnh trên thế giới. Tuy nhiên, trong quá trình xây dựng bằng sữ dụng máy khoan ngầm hdd, tai nạn dán ren ống khoan bên lối ra đã dẫn đến lượng chất thải ống khoan quá nhiều, lần lượt kéo dài đáng kể thời gian thi công. Do đó, cần giảm thiểu tai nạn dán chỉ, do đó giảm thời gian thi công trong các dự án khoan ngầm HDD, bằng cách nghiên cứu nguyên nhân hỏng hóc của các tai nạn nói trên. Hiện tại, hầu hết các nghiên cứu liên quan đến Kỹ Thuật khoan ngầm HDD đều tập trung vào việc tăng tuổi thọ của đường ống và cải thiện Kỹ Thuật sửa chữa đường ống, chỉ có một số nghiên cứu nhỏ liên quan đến nguyên nhân hỏng hóc của đường ống ngầm bằng khoan ngầm khi thi công đường ống bằng công nghệ khoan ngang.

 

Các phương pháp khoan ngầm hdd được sử dụng để phân tích các luồng kết nối có thể được chia thành ba loại: thực nghiệm, phân tích và mô phỏng phần tử hữu hạn. Dựa trên các thí nghiệm về cuộc sống mệt mỏi, thông qua các thí nghiệm về tuổi thọ mỏi, cho thấy kết nối có thành dày tiêu chuẩn có tuổi thọ mỏi cao hơn so với kết nối có thành mỏng,  nhà thầu thi công khoan ngầm robot đã trình bày một kỹ thuật phân tích chuyển vị 3D động quang học để đánh giá sự lan truyền vết nứt trong một cụm ống ren. Wei và nhà thầu thi công khoan ngầm robot áp dụng thử nghiệm độ bền kéo và khuyến nghị rằng số vòng xoắn của mối nối ren ít nhất phải là tám trong bất kỳ ứng dụng kỹ thuật thực tế nào của thanh giằng thép. Baragetti và nhà thầu thi công khoan ngầm robot đã nghiên cứu hành vi ma sát trong nhiều điều kiện của kết nối vai quay API NC50, sử dụng cả phương pháp phân tích và thực nghiệm, nhà thầu thi công khoan ngầm robot thiết lập mô hình phân tích dựa trên các thông số hình học của ren răng và phương pháp tính toán mômen siết trên các mối nối ren P-110S. Do những hạn chế của phương pháp thực nghiệm và phân tích không thể xác định chính xác mức ứng suất và trạng thái của ứng suất tiếp xúc, nên hầu hết các học giả đã sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để nghiên cứu các đặc tính cơ học của các mối nối ren.

Hiện tại, phương pháp chính được sử dụng để nghiên cứu kết nối ren hình nón với phương pháp phần tử hữu hạn là mô hình đối xứng trục 2D. Macdonald và nhà thầu thi công khoan ngầm robot đã phân tích ứng suất ren của dây khoan với mô hình phần tử hữu hạn 2D (FEM). Knight và nhà thầu thi công khoan ngầm robot chỉ ra ứng suất tối đa của cổ khoan tại vị trí của vòng quay đầu tiên và tính toán tuổi thọ mỏi của cổ khoan bằng mô hình 2D. Yuan và nhà thầu thi công khoan ngầm robot đã áp dụng phương pháp 2D FEM và trình bày sự phân bố trường ứng suất và nhiệt độ của kết nối ren tròn API. Trong quá trình HDD, ống khoan chủ yếu chịu mômen tạo thành và mômen uốn; tuy nhiên, mô-men uốn không thể được áp dụng cho các mô hình 2D và không thể sử dụng các mô hình này để mô phỏng mô-men xoắn bổ sung vì chúng không bao gồm dạng hình học ren xoắn. Kết quả là, Mô hình 2D không thể được sử dụng để nghiên cứu sự an toàn của kết nối ren khi chịu tải mô men xoắn và mô men uốn, do đó 3D FEM phải được thiết lập để nghiên cứu nguyên nhân hỏng hóc của tai nạn dán ren ống khoan HDD. Do sự phức tạp của hình học ren ống khoan (tức là xoắn ren hình nón, quá nhiều mặt nhỏ và hình học không đều), có rất ít báo cáo về 3D FEM của ren hình nón, ngoại trừ những báo cáo do tác giả của chương này thực hiện.

 

Trong quá trình xây dựng công trình ngầm một số lượng lớn các đường ống khoan đã gặp phải tai nạn hỏng hóc do dán keo ở phía lối ra HDD, mô tả các đặc điểm hư hỏng, trong đó vai ren của ống khoan bị kẹt nghiêm trọng với chốt và hộp được dán ở lần lượt tham gia thứ nhất và thứ năm. Để xác định lý do hỏng hóc, việc xác định đặc tính sức căng của vật liệu ren ống khoan cùng với các thử nghiệm tạo ren và đứt gãy đã được thực hiện, do đó, ren ống khoan 3D FEM được thành lập. Với mục đích giải quyết các vấn đề hư hỏng này, một số cải tiến đã được đề xuất, cũng như hình dạng ren ống khoan mới, cho thấy hiệu suất uốn mạnh hơn.

khoan định hướng ngang Các giếng khoan định hướng ngang (HDD) sử dụng công nghệ “lỗ hở” - nghĩa là cần có dung dịch khoan để giữ cho lỗ khoan mở trong quá trình khoan và xây dựng. Ống khoan và các dụng cụ tạo lỗ khoan được sử dụng để nâng cao lỗ khoan trong khi dung dịch khoan được sử dụng để làm mát và bôi trơn các lỗ khoan, ổn định lỗ khoan, và mang các cành giâm (vật liệu hình thành) lên bề mặt (Hình 6.3). Việc khoan lỗ khoan thường được thực hiện trong hai giai đoạn: khoan lỗ khoan thí điểm có đường kính nhỏ, tiếp theo là mở rộng lỗ khoan thí điểm trong một hoặc nhiều đường doa đến đường kính cần thiết để chứa vỏ, sàng lọc và bộ lọc

Các đường khoan ngầm HDD được phân loại là mù hoặc liên tục. Các giếng mù thường được sử dụng trong các ứng dụng mỏ dầu sâu dưới bề mặt để tăng khả năng thu hồi dầu và khí đốt, hoặc trong các ứng dụng xử lý môi trường tương đối nông nơi hình thành mục tiêu nằm dưới một tòa nhà hoặc một số chướng ngại vật khác. Các giếng mù được khoan cho các ứng dụng mỏ dầu có thể bắt đầu thẳng đứng hoặc nghiêng, trong khi những giếng khoan cho các ứng dụng môi trường, do độ sâu thẳng đứng thực sự nông (TVD) của chúng, thường chỉ bắt đầu trên một đường nghiêng. Khi đạt đến độ sâu mục tiêu, dây khoan được xoay sang ngang trong khoảng cách cần thiết trước khi kết thúc trong bề mặt dưới tại điểm được nhắm mục tiêu. Doa được thực hiện bằng cách đẩy và xoay mũi khoan khi nó đi theo mũi khoan hoa tiêu đến độ sâu hoàn thành của nó.

Khi lỗ khoan đã được doa đến đường kính yêu cầu, vật liệu hoàn thiện giếng được đẩy vào vị trí trong lỗ khoan hở. Cấu trúc giếng lấy nước thường bao gồm màn hình độc lập hoặc màn hình đóng gói sẵn. Công nghệ đóng gói bộ lọc nhân tạo vẫn chưa được hoàn thiện cho các máy khoan ngầm robot. Vì vậy, hầu hết các máy khoan ngầm robot thành công đã được hoàn thành trong các thành tạo có thẩm quyền như đá vôi. Một lựa chọn hoàn thiện khác bằng cách sử dụng HDD là sử dụng một đường ống xốp, chẳng hạn như màn lọc Schumasoil được xây dựng bằng các hạt nhựa polyethylene thiêu kết. Schumasoil được phát triển để tối đa hóa diện tích mở của màn hình trong khi vẫn duy trì các đặc tính lọc đáp ứng hoặc vượt quá hiệu suất đóng gói trước. Nó đạt được các đặc tính lọc tuyệt vời,

 

Khu vực làm việc cần thiết cho các máy khoan ngầm robot là khoảng 120 × 120 ft (14.400 ft2) cộng với 100 × 100 ft khác cho dàn. Một ưu điểm của phương pháp HDD là khả năng xây dựng các lỗ khoan tương đối dài và các giếng tương đối dài (lên đến 3000 ft). Lợi ích chính của giếng có lưới chắn dài là tiềm năng sản xuất cao hơn. Ngoài ra, độ mặn của nước từ một ổ cứng được sàng lọc ngoài khơi trong vùng nước mặn sẽ gần đúng hơn độ mặn của nước biển. Ngoài ra, bằng cách có thể định vị màn hình xa hơn bằng phương pháp khoan ngầm HDD, hình nón của vết lõm sẽ ít có khả năng ảnh hưởng đến mực nước ngầm trên bờ hơn. Một lợi ích chính khác của các lỗ khoan dài có thể khoan bằng phương pháp HDD là khả năng tránh chướng ngại vật hoặc các khu vực nhạy cảm.

Khung thời gian khoan và xây dựng tương đối ngắn cho một máy khoan ngầm robot có lợi về thời lượng và khả năng tiếp cận công cộng. Một máy khoan ngầm robot có thể được khoan và xây dựng trong khoảng 3 tháng, mặc dù quá trình phát triển có thể mất thêm vài tháng. Ngoài ra, phương pháp xây dựng tốt HDD tạo ra sự xáo trộn bề mặt tối thiểu. Như trong hầu hết các phương pháp xây dựng giếng khác, đầu giếng hoàn thiện cho máy khoan robot HDD có thể được gắn cố định để giảm thiểu tác động trực quan.

Xem thêm Dịch vụ thi công khoan ngầm robot trong việc lắp đặt đường ống ngầm khoan định hướng ngang (HDD) đã được áp dụng rộng rãi khi thi công ngầm lắp đặt cho các đường ống dẫn dầu và khí đốt vượt sông, kênh, đường cao tốc,....

 

CÔNG TY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ & THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG

Địa chỉ: Số 28B Mai Thị Lựu, Phường Đa Kao, Q.1, TPHCM

Hotline:  0903649782 - (028) 3514 6426

Email: nguyenthanhmp156@gmail.com