Công nghệ khoan ngầm, khoan định hướng ngang HDD

Công nghệ khoan ngầm, khoan định hướng ngang HDD

Nhà thầu Minh Phương Corp đang xây dựng một đường ống dài 4,5 dặm ở Thanh Xuân, Hà Nội, dẫn dầu, khí đốt và nước. Nó cũng sẽ đi qua hai đường cao tốc. Điều đó có nghĩa là sử dụng khoan định hướng ngang (HDD) để chạy hơn 8.000 feet ống thép 30 inch dưới lòng đất. Đó là một khoảng thời gian dài, nhưng trọng lượng của đường ống mà họ sẽ kéo trở lại qua lỗ khoan là mối quan tâm lớn hơn khoảng cách.

“Chúng tôi biết mình có thể đi được khoảng cách xa và chúng tôi biết mình sẽ có một lỗ hổng tốt để làm việc, vì nó là đá rắn, nhưng chúng tôi cần đảm bảo rằng chúng tôi có một giàn khoan có thể kéo tất cả trọng lượng đó trở lại,” giám đốc công ty, Ông Thanh cho biết. Công ty tính toán rằng họ sẽ cần một giàn khoan định hướng ngang có thể kéo trở lại 800.000 lb.

Vì vậy, nhóm đã gọi là Công ty khoan ngầm Minh Phương Corp, một chuyên gia về khoan định hướng dưới lòng đất. Công ty khoan ngầm Minh Phương Corp xác định rằng nó có thể thực hiện công việc với hai máy khoan định hướng HDD chính là D1000x900 HDD và D500x500 HDD Navigators từ Vermeer Corp.

Máy khoan ngang D1000x900 được trang bị động cơ Caterpillar C-27 đôi tạo ra mô men quay lên đến 92.000 ft-lb và lực đẩy / lực đẩy 1.000.000 lb. D500x500 mang lại mô-men xoắn trục chính lên đến 52,900 lb và lực đẩy / lực đẩy lên tới 493,000 lb.

Cả hai máy đều được trang bị động cơ thủy lực dẫn động trực tiếp không hộp số Hägglunds LS / HT (tốc độ thấp / mô-men xoắn cao) cung cấp năng lượng cho hệ thống truyền động quay và truyền động của chúng, cung cấp mô-men xoắn đầy đủ trên phạm vi vòng tua rộng. Các động cơ sử dụng cấu hình đường cong cam, cân bằng thủy lực, piston hướng tâm. Các động cơ piston hướng trục Bosch Rexroth này có một cam nhiều thùy với các con lăn trên mỗi một số piston hướng trục chứ không phải là một trục khuỷu như trong các thiết kế piston hướng trục thông thường. Theo nhà sản xuất, chúng mang lại hiệu suất tổng thể cao nhất (lên đến 96%) và đáng tin cậy nhất, với tuổi thọ cao và thời gian hoạt động ít hơn. Động cơ không cần hộp số nên nhỏ gọn, giúp mang lại tỷ lệ công suất trên trọng lượng cao. Chúng cũng chịu được tải trọng cao.

Động cơ sử dụng một khối xi lanh quay / trục rỗng và một vỏ cố định. Khối xi lanh gắn trên các ổ lăn cố định trong vỏ. Một số lượng pít-tông chẵn bao quanh khối xi lanh, và đĩa van hướng dầu vào và ra đến và đi từ các pít-tông. Mỗi piston hoạt động chống lại một con lăn cam. Khi áp suất thủy lực tác động lên các piston, các con lăn cam bị đẩy ngược lại với độ dốc trên một vòng cam được kết nối chặt chẽ với vỏ, điều này tạo ra mô-men xoắn. Các con lăn cam truyền phản lực đến các piston, được dẫn hướng trong khối xi lanh. Điều này tạo ra chuyển động quay và tạo ra mô-men xoắn tỷ lệ với áp suất của hệ thống.

Trong khi một động cơ Hägglunds điều khiển chức năng quay, hệ thống lực đẩy của toa xe kết hợp với động cơ thứ hai và bộ truyền động hành tinh. Cả hai máy khoan ngầm định hướng HDD đều có cấu hình ổ đĩa cơ bản giống nhau, nhưng số lượng mô tơ được sử dụng để có được công suất danh định của máy. Các máy bơm biến thiên riêng lẻ cung cấp năng lượng và điều khiển thủy tĩnh động cơ quay và động cơ vận chuyển, thay vì sử dụng một máy bơm lớn duy nhất để cung cấp đủ chất lỏng cho cả hai động cơ. Các mạch thủy lực độc lập cũng giữ lại bất kỳ ô nhiễm nào từ mạch bị ảnh hưởng và các thành phần của nó.

Tại địa điểm này, máy có ổ cứng lớn hơn được lắp đặt ở một bên của lỗ khoan và máy khoan nhỏ hơn được lắp ở phía đối diện. Cả hai đều mang động cơ bùn 8 inch và bit 12,75 inch để đưa phi công đi xuyên qua đá sa thạch và đá vôi dưới đường cao tốc.

Tiếp theo, các đội sử dụng cả hai máy để thực hiện ba đường chuyền lớn hơn liên tiếp, với máy mở lỗ 24 inch, 36 inch và 48 inch, trước khi kết nối dây ống 1,7 triệu lb với D1000x900 để kéo lùi. Phải mất 23 giờ để kéo đường ống 30 inch vào vị trí, sử dụng lực kéo tối đa chỉ dưới 600.000 lb - thấp hơn rất nhiều so với công suất 1.000.000 lb của máy. Lỗ khoan ban đầu được hoàn thành trong 12 ngày, ở độ sâu trung bình 60 ft.

Công ty khoan ngầm Minh Phương Corp gần đây đã sữ dụng công nghệ khoan ngầm hoàn thành việc lắp đặt khoan định hướng ngang (HDD) dài 8,414 foot dài cho ống thép đường kính 30 inch ở Thanh Xuân, Hà Nội. Ba ống thép uốn có đường kính nhỏ hơn đã được đặt trong ống lớn hơn trước khi nó được kéo vào.

Dự án phức tạp bao gồm một giao lộ 5.000 feet từ phía bắt đầu của việc lắp đặt.

Chủ đầu tư dự án là nhà thầu khoan ngầm Minh Phương Corp và nhà thầu đường ống là Kingsley Construction Inc. Phân đoạn khoan ngầm kéo ống HDD là một phần của đường ống mới sẽ dẫn dầu, khí và nước từ các giếng khoan. Tất cả sản phẩm sẽ được chuyển qua đường ống dẫn đến pin dự phòng. Tổng chiều dài của đường ống là 4,5 dặm.

Việc khoan định hướng đã được thực hiện trên phần dài 8.400 foot của tuyến đường vì nó đi qua giữa thành phố Hà Nội và băng qua hai con đường chính.

Ông Thanh, tổng giám đốc Công ty khoan ngầm Minh Phương Corp cho biết: “Tất nhiên, một thách thức là chiều dài của việc lắp đặt và đường kính của đường ống. “Chúng tôi đã dành một thời gian dài để lập kế hoạch và hỗ trợ thiết kế dự án.”

“Một thách thức khác là làm việc trong mắt công chúng, điều luôn mang lại mối quan tâm. Ngoài ra, việc khoan bên dưới và tiếp giáp với hai con đường lớn cần phải được cẩn thận để ngăn chặn sự trở lại của chất lỏng một cách vô ý, vì vậy chúng tôi liên tục theo dõi các đặc tính của chất lỏng khoan và lượng chất lỏng chúng tôi quay trở lại. ”

Giải pháp giao nhau

Hai giàn khoan Vermeer đã được sử dụng trong dự án: một D1000x90, khoan 5.000 feet và một D500x500, khoan 4.000 feet.

Ông Thanh giải thích: “Chúng tôi quyết định sử dụng phương pháp giao cắt do chiều dài dự kiến ​​là 8.500 foot của giao lộ và vì có một đường cong chữ S nằm ngang tại điểm ra của giao lộ. Chúng tôi biết rằng chúng tôi sẽ thành công hơn trong việc hoàn thành đường cong chữ S nếu có một giàn khoan ở phía lối ra. Điểm giao nhau được lên kế hoạch nằm trong tiếp tuyến của giao lộ, nơi cả hai đường đều bằng phẳng và bằng phẳng và có thể có dây Tru-Tracker ở trên điểm này để xác định vị trí của các cảm biến lái đường xuống. "

Trên thực tế, các phi hành đoàn đã có thể sử dụng hệ thống Tru-Tracker trong suốt chiều dài của chuyến vượt biển. “Vì lý do này,” anh ấy tiếp tục, “chúng tôi chọn Tensor để thực hiện giao lộ, vì chúng tôi có thể theo dõi toàn bộ chiều dài khi chúng tôi đến điểm giao cắt. Chúng tôi đã có thể giao nhau trong lần thử đầu tiên. Chúng tôi đã sử dụng Tay chỉ đạo nội bộ của riêng mình để vận hành công cụ.”

Điều kiện mặt đất là đá sa thạch và đá vôi. Các đơn vị khoan đã sử dụng động cơ bùn 8 inch. Các bit mười hai và ba phần tư inch được sử dụng để đảm bảo có đủ không gian hình khuyên xung quanh các khớp dụng cụ để giữ cho áp suất hình khuyên của lỗ càng thấp càng tốt.

Độ sâu trung bình của băng qua là 60 feet. “Chúng tôi đã chọn độ sâu này,” Ông Thanh nói, “từ việc xem xét thông tin GEO từ các cuộc diễn tập cốt lõi để đảm bảo rằng chúng tôi đang ở trong điều kiện mặt đất phù hợp nhất để có thể thành công cho chiều dài và kích thước vượt biển này. Phải mất tổng cộng 10 ngày để hoàn thành tiền lãi và có một chút tiền ở bên kia. ”

Kingsley cung cấp thiết bị hỗ trợ để xử lý đường ống, bao gồm cuốc theo dõi và cần phụ. Ống được xâu ra và hàn thành một chuỗi ở đầu lối ra. Nhà thầu khoan ngầm Minh Phương đã phải mua không gian làm việc tạm thời từ một trang trại chạy bên cạnh đường phải DOT để cung cấp nhiều không gian để bố trí toàn bộ chiều dài của đường ống 30 inch.

Ống phụ

Hai ống thép uốn có đường kính 8 inch và một đường kính 6 inch được đặt trong vỏ 30 inch trước khi kéo vào. Sợi dây được lắp ráp với các ống uốn bên trong nặng 1,8 triệu pound. Đường ống được đặt trên 190 con lăn để hỗ trợ.

Ông Thanh nói: “Chúng tôi đã thực hiện ba đường chuyền dài 24, 36 và 48 inch. "Chúng tôi đã sử dụng dụng cụ mở lỗ với ổ trục nặng hơn để có tuổi thọ cao hơn và có thể tạo khoảng cách trên đường băng qua đặc biệt này."

Máy khoan lớn đã kéo đường ống trong vòng 23 giờ.

“Chúng tôi không có bất kỳ thử thách bất ngờ nào,” Ông Thanh nói thêm, “nhưng thử thách lớn nhất là sự dịch chuyển của bùn trong hố khi chúng tôi kéo. Lượng dịch chuyển được tính là 312.000 gallon, và chúng tôi đã có máy bơm và nhiều tàu chở dầu sẵn sàng vận chuyển lượng dịch chuyển này đến vị trí xử lý của chúng tôi ”.

Đường ống dự kiến ​​sẽ đi vào hoạt động vào quý 1 năm 2019.

Ông Thanh kết luận rằng việc hoàn thành thành công dự án là Tuấn, Giám đốc bộ phận khoan ngầm và hai trưởng nhóm Phương, Minh và Long; cũng như sự phối hợp và hợp tác chặt chẽ của đọi khoan kéo ống ngầm trong suốt quá trình lập kế hoạch và lắp đặt.

Có trụ sở tại quận 1, Công ty khoan ngầm Minh Phương Corp cung cấp các dịch vụ lập kế hoạch, kỹ thuật và thi công các dự án khoan ngầm.

Có thể bạn muốn biết:

Dịch vụ khoan ngầm

Công nghệ khoan ngầm kéo ống HDD

Nguyên lý làm việc và công nghệ khoan định hướng ngang HDD