Jak se vypořádat s vysoce{0}}tvrdými skalními útvary při horizontálním směrovém vrtání?

Dnes vám společnost Drillto Trenchless Co., Ltd., výrobce horizontálního směrového vrtání, představí horizontální směrové vrtání. Skalní útvary s vysokou-tvrdostí jsou běžným problémem při horizontálních směrových vrtacích operacích. Jejich pevnost v tlaku může dosahovat stovek až tisíců kilogramů na centimetr čtvereční. Tradiční metody vrtání jsou náchylné k neefektivitě a silnému opotřebení vrtacích nástrojů. K řešení tohoto problému je třeba vyvinout systematické řešení, které bude kombinovat inženýrskogeologické charakteristiky s výkonem zařízení, včetně výběru vrtacích nástrojů, optimalizace procesu a pomocných opatření.

1. Výběr vrtacích nástrojů a inovace kombinací

U skalních útvarů s vysokou-tvrdostí, jako je silně a středně zvětralá žula, je vyžadován kompozitní vrtný systém. Například u projektu přechodu přes řeku, kde nasycená jednoosá pevnost větších hornin dosahovala 125 MPa, použila stavební společnost kombinaci pneumatického vrtacího kladiva --a super-kuželového výstružníku. Pneumatické vrtací kladivo--používá stlačený vzduch k pohonu pístové-vysokofrekvenční{10}}příklepové vrtačky, která drtí kámen. V kombinaci s řezným výkonem kuželového výstružníku to umožňuje efektivní vrtání v tvrdých skalních útvarech. Kromě toho musí být vrtná trubka vyrobena z vysokopevnostní slitiny a vybavena předními a zadními stabilizátory, aby se omezily kolísání točivého momentu při vrtání na dlouhé vzdálenosti{14} a aby se zabránilo kolísání vrtné trubky, které by způsobilo kolaps otvoru.

II. Dynamické přizpůsobení stavebních procesů

Vrtání v tvrdých skalních útvarech vyžaduje přísnou kontrolu parametrů vrtání. Během fáze pilotního otvoru se používá software pro řízení směru PII a systém pozemního majáku k přesné poloze magnetického pole, aby se zajistilo, že trajektorie vrtání odpovídá navržené křivce. Během vystružování se ke snížení odporu každé operace vystružování používá postupné{2}}čištění{3}} otvoru (například od 300 mm do 1200 mm) a k přizpůsobení variacím formace se používají výstružníky s větším-průměrem. Například při střídání měkkých a tvrdých útvarů se jeden projekt účinně vyhnul ztrátě bahna a zaseknutí potrubí úpravou tlaku bahna (udržovaného na 1,5–2,0 MPa) a rychlosti vrtání (0,5–1,0 m/min). Kromě toho se před stažením potrubí zpět použije stlačovací expandér k testování hloubky otvoru a zkušební zpětný pohyb ověří stabilitu formace, aby byla zajištěna úspěšnost zpětného vytažení. III. Pomocná opatření k posílení podpory
Technologie geologického zlepšování: U puklinových skalních útvarů s rozvinutými puklinami se k vyztužení konstrukce používá vysokotlaká trysková injektáž, čímž se vytvoří struktura „pouzdro-v-trubce“ a zlepší se stabilita stěny vrtu. V jednom projektu tato metoda snížila rychlost kolapsu otvoru o 80 %, když dno pouzdra narazilo na silně zvětralou žulu na výstupním místě a rozmělnilo ji vodou.
Mechanismus reakce na nouzové situace: K dispozici jsou záložní vrtné soupravy a záchranné nástroje (jako jsou záchranné kužely) pro řešení mimořádných událostí, jako je prasknutí vrtné trubky. Například poté, co došlo na jednom projektu k prasknutí vrtné trubky, umožnily rozsáhlé výkopové práce ve vstupním bodě v kombinaci se záchrannými kužely obnovení prasklé trubky za pouhých šest hodin, čímž se předešlo zpoždění projektu.
Optimalizace účinnosti kaše: Speciální bentonitová kaše je formulována na základě vlastností formace a jsou přidány polymery pro zvýšení ochrany stěn. Během výstavby ve vrstvách štěrku zvýšení viskozity kejdy (na 60-70 s) a obsahu pevných látek (na 15 %) účinně snížilo riziko zhroucení stěny otvoru.