Буровые стержни HDD: типы, приложения и как сделать правильный выбор

Горизонтальное наклонное бурение (HDD) — это технология без траншей, которая опирается на ряд сверлильных стержней для передачи крутящего момента, тяги и буровой жидкости с буровой установки под землю. Выбор правильного бурового стержня имеет жизненно важное значение — он напрямую влияет на точность скважины, эффективность работы и срок службы инструментов. Ниже мы разбиваем основные типы ГДД сверла стержни, где они используются, и то, что пользователь должен учитывать при их выборе. Мы надеемся, что эта статья может предоставить вам возможную помощь в выборе ГДД сверла стержни.

Обычные типы буровых стержней для ГДД и их применения

1. Стандартные буровые стержни
   Стандартные стержни являются рабочей лошадью для большинства заданий в области HDD. Они используются для пилотной бурения, реминга и отката в самых разных почвовых условиях — от мягкой глины до смешанного грунта, содержащего гравий. Эти стержни, как правило, имеют резьбовые соединения API (например, 2 3/8 "если", 2 7/8 "если", 3 1/2 "если) или собственные двухплечевые соединения с более высоким крутящим моментом. Для установок малого диаметра, таких как волоконно-оптические или коммунальные трубопроводы, интегральные кованные (цельные) стержни популярны на компактных установках, поскольку они устраняют сварные соединения и обеспечивают высокую усталостную устойчивость в напряженных борах радиуса действия.

   
   

2. Буровые стержни большого веса
   Стержни большого веса имеют более толстую стенку и больший вес на единицу длины, чем стандартные стержни. Они помещаются непосредственно за буровым инструментом или в нижней части буровой строки. Их основная роль заключается в противодействии пряжке и обеспечении устойчивого веса на бит, что становится критически важным при бурении в твердой породы, плотный песок, или при выполнении более длинных борок, где обычные стержни могут сгибаться слишком много. Они также служат в качестве переходной зоны между жесткими инструментами скважины и более гибкой стандартной струной, снижая концентрацию напряжения.

   
   

3. Немагнитные буровые стержни
   Немагнитные стержни изготавливаются из нержавеющей аустенитной стали или специальных сплавов (например, Monel), которые не мешают системам магнитного направления. Один или два немагнитных стержня помещаются непосредственно за кожухом рулевого устройства. Без них магнитное поле, создаваемое стандартными стальными стержнями, искажает показания азимута и угла наклона от зонда, что делает невозможным точное отслеживание. Они необходимы для всех направляемых пилотов, использующих магнитные инструменты рулевого управления.

   
   

4. Высококрутящий момент/двухплечевые буровые стержни
   Хотя и не являются полностью отдельной категорией от стандартных стержней, особого упоминания заслуживают двухплечевые стержни. Эти конструктивные соединения обеспечивают дополнительный крутящий момент внутри сустава, что резко повышает прочность соединения и усталость срока службы. Они являются предпочтительным выбором для сложных бурения горных пород, реминга большого диаметра и очень длинных переходов, где крутящий момент и циклические изгибающие нагрузки чрезвычайно высоки. В качестве примеров можно привести проверенные в промышленности конструкции, используемые с макси-буровыми установками на реках и трубопроводных установках.

   
   

   

Как выбрать правильный дрильный стержень

Выбор правильного стержня начинается с глубокого понимания работы, установки и земли. Вот основные шаги:

• Приведите характеристики стержня в соответствие с мощностью установки.
  Проверьте максимальный крутящий момент шпинделя, тягу и вытягивание вашего HDD-устройства. Значение крутящего момента бурового стержня должно превышать максимальную выходную способность бурового устройства, а его прочность на растяжение и выход должна надежно выдерживать расчетное усилие возврата. Эти предельные значения определяют класс корпуса трубы (например, G105, S135) и толщину стенок.

• Оценка состояния почвы.
  Для мягких, непротиворечивых почв обычно достаточно стандартных API-стержней. В абразивных грунтах, породе или формациях, где наблюдаются высокие вибрации и удары, учитываются стержни большого веса и двухплечевые стержни с высоким крутящим моментом. Если существует риск сверления струн, рядом с суставом инструмента должны быть вставлены стержни большого веса.

• Рассмотреть требования, касающиеся геометрии стенок и рулевого управления.
  Более жесткие изгибающие радиусы требуют стержней с высокой усталостностью и выносливостью. Интегральные кованые стержни с очищенной тепловой обработкой часто работают хорошо в таких ситуациях. Для любого направляемого цилиндра, использующего магнитное рулевое устройство, в сборку снизу должны быть включены надлежащие длины немагнитного стержня.

• Проверьте совместимость подключения и инструментов.
  Подтвердите, что форма и размер нитей соответствуют существующим поддонам, римерам, поворотам и аварийному оборудованию. Запатентованные соединения могут повысить производительность труда, но могут потребовать адаптеров или специальных инструментов управления. Стандартизация всего парка упрощает логистику и снижает затраты.

• Взвесить стоимость и долговечность.
  Более дешевый стержень с более короткой усталостной жизни может в конечном итоге стоить больше, если он не выдерживает средней части тела или нуждается в частой замене. Что касается крупных проектов с высокой степенью риска, то инвестиции в двухплечевые прутки премиум-класса с проверенной репутацией часто окупаются за счет сокращения простоев и уменьшения числа отказов.

• План для полного расположения сверлильной строки.
  Вспомните строку сверла как систему: немагнитный стержень для руководства, несколько тяжелых стержней для управления весом на бит и пряжки, а затем стандартные стержни качества для остальной части строки. Правильное сочетание обеспечивает максимальную точность рулевого управления, срок службы инструмента и общую производительность.

  

Благодаря пониманию типов доступных стержней для бурения HDD и их соответсвующих вашим специфическим условиям эксплуатации, вы сможете значительно снизить риски, улучшить производительность бурения и добиться успешной, рентабельной установки. Если у вас есть вопросы по подбору, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы являемся профессиональным производителем, который интегрирует ниокр и производство, и мы предоставим вам самый профессиональный и высококачественный сервис.