Что такое буровые стержни и трубы? Комплексное руководство по горизонтальному направленному бурению

В мире подземного строительства инфраструктуры горизонтальное наведенное бурение (HDD) революционизировало то- да.как мы прокладываем трубопроводы- да.кабели и линии электропередач, заменив традиционные открытые раскопки более быстрой, более экологичной альтернативой. В основе каждого успешного проекта в области развития человеческого потенциала лежат два важнейших компонента:Буровые стержни для ГДРиБуровые трубы для ГДР- да. Эти инструменты работают в тандеме для управления сложными подземными условиями, начиная с мягких городских почв и кончая твердыми скальными формациями, обеспечивая, чтобы проекты осуществлялись в соответствии с графиком и в рамках бюджета. Для подрядчиков, инженеров и групп по закупкам понимание роли, различий и совместимости буровых стержней и труб на основе ГДР имеет важнейшее значение для выбора надлежащего оборудования с учетом их конкретных потребностей. Это руководство раскрывает все, что вам нужно знать об этих фундаментальных инструментах для производства HDD, с тем чтобы понять, как ведущий поставщик оборудования для производства Категория HDDкомпании geomster-china предлагает высокопроизводительные решения, адаптированные к глобальным требованиям промышленности.

ГДД буровые стержни и трубопроводы — хребет бестраншевого бурения

Неинвазивные методы, особенно технология роторного бурения под высоким давлением, стали предпочтительным стандартным методом строительства инфраструктуры в уязвимых районах и районах с высокой интенсивностью движения. В отличие от традиционных методов раскопок, которые нарушают движение, наносят ущерб ландшафту и создают риск столкновения трубопровода, роторное бурение под высоким давлением создает подземное отверстие для трубопровода меньшего диаметра, расширяет его, чтобы он мог принять целевой трубопровод, и вытягивает трубопровод в назначенное положение — весь процесс практически не приводит к нарушению грунта. Этот процесс полностью зависит от надежности вращающихся буровых стержней и труб высокого давления: без прочного и хорошо сконструированного бурового стержня для передачи энергии и направления бурового бит, или без трубы для транспортировки критических жидкостей и защиты скважины, даже самый тщательно спланированный проект ротационного бурения высокого давления может провалиться.   Роторные буровые стержни и трубы высокого давления не являются взаимозаменяемыми компонентами — каждый из них имеет уникальные и неизменные функции. Буровой стерло выступает в качестве "источника энергии" для работы, передавая крутящий момент и тягу буровой установки на сверло бит, а также передавая в режиме реального времени данные подземных датчиков обратно для регулировки траектории бурения. В отличие от этого, буровой стержень функционирует как «система циркуляции», ответственная за транспортировку бурового раствора (смесь воды, глины и присадок) для охлаждения бурового бит, смазывания скважины и удаления мусора Вырос под землей. Вместе они образуют целостную систему, которая позволяет технологии высокоплотного наклонного бурения обрабатывать различные проекты от 100 метров прокладки кабелей до 5 километров транс-речных нефтепроводов.

Для специалистов отрасли выбор соответствующих высокоплотных наклонно-направленных буровых стержней и труб означает весовые коэффициенты, такие как геологические условия, масштаб проекта и совместимость буровых установок. Именно здесь вступают в игру такие надежные поставщики, как GeoMaster — они предоставляют инструменты, отвечающие требованиям сертификации API и проходят неразрушающие испытания, которые могут соответствовать строгим требованиям современных высокоплотных проектов по натурному бурению, а также предлагают варианты настройки для адаптации к уникальным эксплуатационным потребностям.

Что такое буровые стержни HDD?

Буровые стержни Категория HDDявляются основными несущими элементами системы HDD, сконструированными таким образом, чтобы выдерживать экстремальные механические нагрузки при сохранении точности. В отличие от обычных буровых стержней, используемых в горной промышленности или строительстве, буровые стержни ГДД сконструированы специально для горизонтального, направленного характера HDD, где они должны слегка сгибаться, чтобы следовать изогнутым путям бурения без трещин или деформации. Давайте разобьем их основные характеристики, функции и технические характеристики:

Определение и основные функции

В своем простом виде сверла HDD представляет собой цилиндрическую, пустую сталь Стержень, который соединяет буровую установку с буровой бит. Его основные функции включают:

Передающий крутящий моментБуровая установка вращает буровой стерло, который, в свою очередь, вращает буровой бит, чтобы прорезать почву или породу. Для твердых пород, это требует стержней с высокой торсионной прочностью.

Подача тяги/тягиВо время пилотного бурения скважины буровая установка толкает штангу вперед (тяга) для продвижения бит вперед; Во время отката трубки штанга ведет трубопровод в расширенную скважину (тяговая сила). Это требует высокой прочности на растяжение.

Направляю скважинуБуровые стержни работают с инструментами навигации по глубинке, чтобы следовать выбранной траектории. Их прямолинейность и точность размеров гарантируют минимальное отклонение от плана.

Циркуляционный буровой раствор (вторичный): хотя буровые трубы являются основными переносчиками грязи, полые буровые стержни могут также транспортировать небольшие объемы грязи в бит для охлаждения, особенно в проектах на короткие расстояния.

Материалы: прочность и долговечность в тяжелых условиях

Буровые стержни HDD, как правило, изготовлены из высокопрочной легированной стали, с сортами, разработанными в соответствии с требованиями проекта. Наиболее распространенные сорта включают:

S - 135 с.: : промышленный стандарт для проектов в области ДПЗ средней-большой мощности. С минимальной прочностью на растяжение 1034 мпа (150 000 psi) и прочностью на выходе 930 мпа (135 000 psi), S135 стержней excel в hard rock, пересечениях на большие расстояния и приложениях с высоким крутящим моментом.

Группа 105 (г105)Затратоэффективная альтернатива для мягких и средних почв (например, муниципальные канализационные линии). Прочность на растяжение (862 мпа / 125000 psi) и прочность на производительность (758 мпа / 110 000 psi) делают его идеальным для менее требовательных проектов, бюджет которых является приоритетным.

1. R780Предназначен для экстремальных условий, таких как глубоководные ГДД или высокосульфидные среды. Стержни R780 отличаются повышенной устойчивостью к коррозии и усталостным сроком службы, а прочность на растяжение составляет 780 мпа (113 000 фунтов на квадратный дюйм).

Для дальнейшего повышения долговечности геомастер обрабатывает сверлильные стержни такими же поверхностными покрытиямиВерховая езда на нитрах- либо3. Фосфаты- да. Для ультра-коррозионных сред также имеются составные стержни из углеродного волокна, которые имеют на 60% меньше веса, чем сталь, сохраняя при этом сопоставимую прочность.

Конструкция: точность для производительности

Буровые стержни HDD имеют специализированные конструкции для работы с уникальными нагрузками направленного бурения:

Сегментированные длиныБольшинство стержней длиной 3-9 метров Для легкой транспортировки и монтажа на месте. Более длинные rodsдоступны для крупномасштабных проектов по сокращению числа подключений.

Утолщенные соединения (утолщенные соединения)Область, где стержень соединяется с суставом инструмента, наиболее уязвима для стресса. Геомастер использует aНарушение процесса ковкиДля утолщения этой области, создавая плавный переход от стержневого тела к совместному снижению концентрации напряжения и предотвращения трещин.

Пустое ядро,: центр полости стержня обеспечивает циркуляцию грязи и проход глубинных датчиков. Внутренний диаметр варьируется в зависимости от размера стержня - 73 мм стержни, как правило, имеют внутренний диаметр 25 мм, в то время как 168 мм стержни имеют внутренний диаметр 50 мм.

Что такое буровые трубы HDD?

В то время как буровые стержни HDD управляют передачей энергии и направляющими устройствами, буровые трубы HDD играют вспомогательную, но решающую роль: обеспечение стабильной скважины и бит бурения остается прохладным. Часто ошибочно принимают за буровые стержни, буровые трубы предназначены для транспортировки жидкости, а не для тяжелого подшипника, делая их материал, структуру и применение совершенно различными.

Определение и основные функции

Буровые трубы ГДД-это длинные, полые трубные компоненты, которые транспортируют буровую грязь от поверхности до глубинных инструментов И вырезать на поверхность. Их основные функции включают:

Циркуляция грязиБуровый раствор необходим для успешной работы ГДР — он охлаждает сверло, смазывает скважину и приостанавливает резку. Буровые трубы поставляют грязь под высоким давлением, чтобы достичь бит эффективно.

Стабилизация скважиныВ рыхлых почвах грязь создает тонкую, непроницаемую пленку на стене скважины, предотвращающую обрушение. Буровые трубы обеспечивают постоянный поток грязи для поддержания этой пленки.

Временная облицовка скважины: при откате труб буровые трубы могут выступать в качестве временного рукава для защиты скважины от повреждения во время установки окончательного трубопровода. Это особенно полезно в скалистых формациях, где мусор может пробить трубопровод. Материалы: основное внимание уделяется коррозионной устойчивости и легкой конструкции

В отличие от буровых стержней, в которых приоритет отдается высокой прочности, в буровых трубопроводах для ГДД используются материалы, оптимизированные для транспортировки жидкости и коррозионной устойчивости:

Класс API 5L B По черной металлургии: наиболее распространенный материал для стандартных проектов в области ДПЗ. API 5L B сталь имеет прочность на растяжение 415 мпа-достаточно, чтобы выдерживать давление грязи без деформации-и покрыта цинком или эпоксидной смолой, чтобы противостоять ржавчивости мокрой грязи.

Нержавеющая сталь (304/316): используется в коррозионных средах, таких как морские проекты по ГДД или проекты, связанные с морской грязевой водой. Нержавеющая сталь предотвращает разъедание и коррозию, увеличивая срок службы трубы на 50% по сравнению с углеродистой сталью.

HDPE (полиэтилен высокой плотности): легкий, неметаллический вариант для проектов малого диаметра. Трубы HDPE гибки, просты в установке и устойчивы к химическим повреждениям от присадок грязи.

Буровые трубы GeoMaster изготавливаются дляСтандарт ISO 9001Стандарты качества, толщиной стенок от 4 мм до 8 мм, гарантируют, что они могут обрабатывать давление грязи до 100 мпа для глубоких скважин.

Конструкция: минимизация сопротивления потоку

Буровые трубы HDD предназначены для максимального повышения эффективности потока грязи с характеристиками, снижающими потери давления и турбулентность:

Длина сегмента в длинуВ отличие от буровых стержней (3-9 м) длина буровых труб обычно составляет 10-15 м. Меньше суставов означает меньше ограничений потока, обеспечивая равномерное давление грязи.

Гладкая внутренняя стенаВнутренняя поверхность буровых труб геомастера полирована до неровности ра 0,8 графы-минимизация трения между грязью и стенкой трубы. Это снижает потребление энергии и предотвращает прилипание резьбы к трубе.

Фланцевые или сварные соединенияДля труб из углеродистой стали фланцевые соединения обеспечивают герметичность герметичного уплотнения, что имеет критическое значение для поддержания давления грязи. В трубопроводах HDPE используются теплосварные соединения, которые легче и быстрее сборки, чем фланцы.

Концы с низким профилемКонцы трубы сворачиваются, чтобы уменьшить турбулентность при входе или выходе грязи из трубы. Эта конструкция предотвращает образование пузырей воздуха в грязи.

Разница между буровыми стержнями и трубопроводами

Для многих новичков в отрасли буровые стержни и трубы для ГДД кажутся схожими, но их конструкция, функция и применение принципиально отличаются друг от друга. Путаница между ними может привести к сбоям в работе оборудования, задержкам в осуществлении проектов и увеличению расходов. Ниже приводится подробное сопоставление основных различий:

Пример реальной жизни

Подрядчик в бразилии допустил дорогостоящую ошибку, использовав вместо буровых стержней для экспериментального проекта по бурению скважин в хард-роке буровые трубы на базе ГДР. Трубы, предназначенные для транспортировки грязи, не имели торсионной силы, чтобы повернуть бурение бит, в результате чего три трубы неисправности, 10- дневная задержка проекта, и$50 000 в качестве расходов на замену. После перехода на буровые стержни GeoMaster S135 проект был завершен по графику без каких-либо проблем с оборудованием. Этот пример показывает, почему понимание разницы между стержнями и трубами имеет решающее значение для успеха HDD.

Совместимость с наклонными сверлами

Буровые стержни и трубопроводы должны быть совместимы с буровым устройством для обеспечения безопасной и эффективной работы. Несовместимые инструменты могут привести к повреждению нитей, утечкам грязи или даже сбоям в работе буровых установок — все это увеличивает риск проекта. Две наиболее распространенные марки буровых установок на мировом рынке- вермеер?иИзбавься от ведьмы.И инструменты GeoMaster разработаны так, чтобы соответствовать их стандартам OEM для полной совместимости.

Совместимость буровых стержней с сверлами Vermeer

Вермеер является лидером в области HDD установок для средне-и крупномасштабных проектов, с популярными моделями, включаяСерия фирестиков вермеера, Вермеер S330, иВермеер D24x40- да. Буровые стержни и трубы GeoMaster HDD совместимы с этими моделями посредством:

Соответствие резьбы: на буровых установках Vermeer используются NC нити для буровых стержней. Стержни GeoMaster обрабатываются в соответствии с этими спецификациями резьбы, обеспечивая герметичность, которая предотвращает сползание во время бурения с высоким крутящим моментом.

Регулировка длины: буровые установки Vermeer предназначены для буровых стержней длиной 6 м или 9 м. GeoMaster предлагает обе длины, устраняя необходимость в адаптеры.

Соответствие несущей способности: Vermeer S330 может генерировать до 330 кн тягового усилия. Буровые стержни GeoMaster S135 имеют прочность на растяжение 1034 мпа — достаточно для того, чтобы выдержать эту нагрузку с допуском безопасности 2x.

Например, подрядчик, базирующийся в США, использовал буровые стержни GeoMaster 127мм S135 с фирестиком вермеера 300 для бурения 800- метровой экспериментальной скважины под рекой. Совместимость стержней с системой крутящего момента установки позволила сверле поддерживать постоянную скорость 60 об/мин, что позволило завершить пробное отверстие за 12 часов - 3 часа быстрее, чем планировалось.

Совместимость с HDD сверла ведьма Ditch

Ditch Witch специализируется на компактных HDD-установках для городских и жилых проектов, с топ-моделями, такими как theИзбавься от ведьмы JT50, JT200, JT200, иJT30- да. Инструменты GeoMaster совместимы с этими установками посредством:

Оптимизация малых диаметровБуровые установки Ditch Witch JT50 используют буровые стержни 73mm-114mm. GeoMaster предлагает 73 - мм сверла G105, специально разработанные для этой установки, с легкой конструкцией, которая снижает штамм установки.

Системы быстрого подключения: буровые установки Ditch Witch JT200 оснащены системой быстрого подключения буровых стержней. Стержни GeoMaster включают совместимые быстросоединенные соединения, что сокращает время сборки стержней на 50%.

Совместимость давления грязи: : выгребные ямы обычно используют давление грязи 20-30 мпа. Буровые трубы GeoMaster диаметром 114 мм API 5L B рассчитаны на 50 мпа и обеспечивают запас прочности, который предотвращает разрыв трубы при резком резком скачке давления.

Канадский подрядчик использовал 114 - мм буровые трубы GeoMaster с канавой ведьма JT200 для прокладки 500- метрового водопровода в жилом районе. Совместимость труб с грязевым насосом буровой установки обеспечивает постоянный поток грязи, предотвращая обвал скважины и избегая повреждения близлежащих домов.

 Geomaster-ваш доверенный поставщик ГДР сверла и труб

Когда дело доходит до HDD инструментов, надежность, совместимость и настройка не подлежат обсуждению. Ведущий производитель буровых стержней и труб GeoMaster-China поставляет на всех трех заводах высокопроизводительные инструменты более чем в 50 странах мира. Вот почему глобальные подрядчики выбирают геомастер:

GeoMaster предлагает полную линейку инструментов для HDD, чтобы удовлетворить все потребности проекта:

Буровые стержни для ГДР: размеры 73мм - 219мм; Классы S135, G105, R780; Варианты углеродного волокна; Пользовательские длины.

Буровые трубы для ГДР: размеры 114мм - 325мм; Материалы API 5L B, нержавеющая сталь, HDPE; Индивидуальные внутренние диаметры для оптимизации потока грязи.

Аксессуары для одежды: сверлильные стержневые соединения, системы быстрого подключения, измерители расхода грязи и тесты NDT kits-все совместимые с Vermeer и канавки ведьм.

Буровые стержни и трубы HDD являются невоспетыми героями современного инфраструктурного строительства, позволяющего быстро, экологически чистые проекты, которые минимизируют разрушение поверхности. Понимание их роли, различий и совместимости с буровыми установками имеет важное значение для успеха проекта. Независимо от того, бурили ли вы небольшой жилищный трубопровод или большую межречную нефтяную линию, api-сертифицированные геомастером, проверенные методом НПР инструменты обеспечивают необходимую надежность, производительность и настройку.

Готовы вывести ваш проект на новый уровень? Свяжитесь с GeoMaster сегодня для бесплатной цитаты или узнать больше о нашей продукции. С помощью GeoMaster вы не просто покупаете инструменты — вы сотрудничаете с командой, которая стремится к вашему успеху.