میلههای حفاری زمینشناسی به سادگی نمیشکنند - آنها با تصمیمات بدی که قبل از شروع به کار دکل گرفته میشوند، میشکنند.
یک میله حفاری زمینشناسی - نوعی که در حفاری افقی جهتدار، تحقیقات ژئوتکنیکی و نصب تاسیسات استفاده میشود - زندگی خشن یک میله حفاری سنگی ضربهای را تجربه نمیکند. این میله در ثانیه پنجاه بار کوبیده نمیشود. این میله در حال چرخش و کشیدن است، گاهی اوقات هزاران متر در خاک، سنگ و هر چیزی که بین آنهاست.
وقتی یک میله زمینشناسی دچار شکست میشود، به ندرت یک غافلگیری متالورژیکی ناگهانی است. این شکست نتیجه نهایی تصمیماتی است که روزها یا هفتهها قبل گرفته شده است - در طول انتخاب تجهیزات، در طول درجهبندی میله، در طول طرح ریمینگ. در اینجا منشأ این شکستها و نحوه جلوگیری از آنها قبل از فرو رفتن میله در زمین آورده شده است.
قبل از جابجایی، دکل و ابزار را درست تهیه کنید
پرهزینهترین نوع خرابی میله، خرابی ناشی از استفاده از تجهیزات نامناسب برای کار است. قبل از اینکه حتی یک میله روی کامیون بارگیری شود، باید گزارش ژئوتکنیکی را خواند - نه اینکه آن را سرسری گرفت، بلکه آن را خواند. مشخصات خاک چیست؟ لایههای سنگفرش کجا هستند؟ آیا سنگ بستر وجود دارد و در چه عمقی هستند؟ آبهای زیرزمینی چقدر است؟
پاسخها مشخص میکنند که آیا دکل حفاری، سیستم گل حفاری و رشته میله حفاری برنامهریزیشده واقعاً میتوانند از عهدهی حفر چاه برآیند یا خیر. دکل حفاری که برای حفاری در خاک رس نرم مناسب است، میلههایی را که سعی در عبور از تختهسنگهای غیرمنتظره دارند، از بین میبرد. سیستم گلی که برای ماسهها طراحی شده است، سوراخی را در شن باز نگه نمیدارد. هر بار که تجهیزات با زمین مطابقت نداشته باشند، میلهها مورد سوءاستفاده قرار میگیرند.
مشخصات پروژه و فهرست تجهیزات پیشنهادی پیمانکار باید قبل از بسیج تجهیزات، با دادههای ژئوتکنیکی بررسی شوند. اگر عدم تطابقی وجود دارد، طرح ابزارآلات را اصلاح کنید - امیدوار نباشید که زمین بهتر از آنچه گزارش میگوید باشد.
میلهها را بر اساس شمارهها انتخاب کنید، نه بر اساس کاتالوگ
انتخاب میله برای حفاری زمینشناسی از منطقی متفاوت از انتخاب میله حفاری سنگ پیروی میکند. بارهای غالب گشتاور و نیروی کششی هستند، نه ضربه. میلهای که در کار قبلی کار میکرده ممکن است برای این کار کاملاً اشتباه باشد.
قانون ظرفیت گشتاور:حداکثر گشتاور نامی میله باید حداقل دو برابر حداکثر گشتاور خروجی دکل باشد. این یک ضریب ایمنی برای میله نیست - بلکه یک ضریب ایمنی برای موارد غیرمنتظره است. موانع زیرزمینی، منحنیهای شعاعی تنگ و ریزش گمانه، همگی باعث ایجاد جهشهای گشتاور فراتر از بار حفاری حالت پایدار میشوند. میلهای که در شرایط عادی با ۹۰٪ گشتاور نامی خود کار میکند، هیچ حاشیهای برای جهش ندارد.
استاندارد درجه بندی میله:هر میلهای که وارد یک کار میشود باید طبق اس وای/T 5824 یا معادل آن درجهبندی شود - اندازهگیری، بازرسی و بر اساس وضعیت سایش و سابقه سرویس طبقهبندی شود. میلههای بدون درجهبندی در یک رشته، ناشناخته هستند. ناشناختهها شکست میخورند.
سوابق مدیریتی:ردیابی تک تک میلهها. متراژ حفاری شده، بارهای کششی تجربه شده، یافتههای بازرسی، تغییرات شیب در طول زمان. میلهای که پنج گمانه را با حداکثر کشش طی کرده باشد، همان میلهای نیست که در اولین کار خود بوده است. بدون سوابق، حدس میزنید.
تحلیل تنش:برای گمانههای بحرانی - گذرگاههای طولانی، قطرهای بزرگ، زمینشناسی دشوار - تحلیل المان محدود رشته میله تحت بارهای مورد انتظار، نقاط ضعف را قبل از شروع گمانه شناسایی میکند. ناحیه انتقال درست پشت ریمر معمولاً محل بالاترین تنش است. FEA دقیقاً نشان میدهد که تنش در کجا متمرکز میشود و آیا میله میتواند آن را تحمل کند یا خیر.
میلههای انتقالی دیواره ضخیم:دو تا سه میله حفاری دیواره ضخیم را بلافاصله پشت میلگرد قرار دهید. این میلهها، انتقال قطر بین میلگرد و رشته میلهای استاندارد را پل میزنند. میلگرد بالاترین گشتاور و نامنظمترین بارگذاری را در کل رشته ایجاد میکند - این میلههای انتقال، این فشار اضافی را جذب کرده و از میلههای استاندارد پشت خود محافظت میکنند.
سوراخ راهنما را سر جایش نگه دارید
انحراف سوراخ راهنما علت اصلی تعداد شگفتآوری از خرابیهای میله است. سوراخی که از مسیر طراحی خارج میشود، منحنیهایی با شعاع تنگ ایجاد میکند که میلهها قرار نبود از آنها پیروی کنند. تنش خمشی روی میلههایی که در یک منحنی تنگتر از شعاع خم طراحی شده خود میچرخند، چرخههای خستگی را با سرعت بیشتری انباشته میکند.
قانون: انحراف سوراخ راهنما از منحنی طراحی نباید از ۱٪ طول دهانه بیشتر شود. یک سوراخ ۳۰۰ متری باید در فاصله ۳ متری از مسیر برنامهریزی شده باقی بماند. اگر سوراخ راهنما از این مقدار انحراف داشت، آن را نپذیرید و امیدوار باشید که مسیر برقوکاری آن را اصلاح کند. یا راهنما را اصلاح کنید یا بپذیرید که میلهها آسیب خواهند دید.
پذیرش سوراخ آزمایشی باید رسمی باشد - قبل از شروع برقوکاری، بررسی، مستندسازی و توسط مهندس یا مالک امضا شود. عبور برقو از یک سوراخ آزمایشی بد، فقط یک تمرین تخریب میله با سر برش بزرگتر است.
ریم را مرحله به مرحله انجام دهید، نه با یک پرش
وقتی قطر نهایی لوله بزرگ باشد - بالای ۴۰۰ میلیمتر - نمیتوانید در یک مسیر از قطر آزمایشی به قطر نهایی برسید. این باعث تغییر پلهای عظیمی در بار برش، گشتاور مورد نیاز و حجم برش میشود. میلههای جلوی رشته، بارهایی بسیار فراتر از محدوده طراحی خود را تحمل میکنند.
رویکرد علمی: قطر را به تدریج افزایش دهید. یک توالی معمول با یک ریمر در محدوده ۲۰۰ تا ۲۴۰ میلیمتر شروع میشود، سپس تقریباً ۲۰۰ میلیمتر در هر عبور تا قطر نهایی افزایش مییابد. هر عبور مقدار قابل کنترلی از مواد را حذف میکند. هر عبور به سیستم گل اجازه میدهد تا قبل از عبور ریمر بزرگتر بعدی، خردههای چوب را پاک کند. هر عبور باعث میشود میلهها در محدوده بار نامی خود کار کنند.
طرح افزایش تدریجی باید ظرفیت عقبنشینی دکل، نرخ جریان سیستم گل و قابلیت جابجایی جامدات، گشتاور و محدودیتهای کششی رشته میله و واکنش سازند به ریَم کردن را در نظر بگیرد. برای صرفهجویی در زمان، از یک مرحله صرفنظر کنید و میلهها زمان را در صورت خرابی جبران میکنند.
در طول ریمینگ به گیجها توجه کنید
در طول برقوکاری، دو عدد بیش از همه اهمیت دارند: گشتاور و نیروی پسکشی. هر دو باید به طور مداوم پایش شوند و با محدوده مورد انتظار برای شکلگیری و قطر برقو مقایسه شوند.
افزایش ناگهانی گشتاور به معنای تغییر چیزی است - برقو به یک لایه سخت برخورد کرده، خردههای سنگ در حال جمع شدن هستند، سوراخ در حال فرو ریختن است. افزایش ناگهانی گشتاور با گشتاور معمولی به معنای کشیده شدن رشته است - احتمالاً ریزش گمانه یا تجمع بیش از حد خردههای سنگ.
وقتی هر یک از پارامترها از محدوده مورد انتظار منحرف شدند، برقوکاری را متوقف کنید. کمی به عقب بکشید تا یک حلقه ایجاد شود. گردش جریان بالا را برای شستشوی سوراخ اجرا کنید. فقط زمانی که پارامترها به حالت عادی برگشتند، برقوکاری را از سر بگیرید. با استفاده از یک میخ، یک میله مته را به دو قطعه کوتاهتر و کمفایدهتر تبدیل میکنید.
تصویر بزرگ
میلههای حفاری زمینشناسی به دلیل تصمیماتی که در بالای زمین گرفته میشوند، نه شرایطی که در زیر آن با آن مواجه میشوند، دچار شکست میشوند. انتخاب نادرست تجهیزات. میلههای بدون شیب در رشته حفاری. یک سوراخ آزمایشی پذیرفته شده که خیلی دور شده است. یک طرح ریمینگ که سعی در نادیده گرفتن مراحل داشت. پارامترها نادیده گرفته شدند تا زمانی که میخ به یک شکستگی تبدیل شد.
هر یک از این موارد با رعایت نظم و انضباط مهندسی قبل و در حین حفاری، و نه پس از بیرون آمدن میلهها به صورت تکه تکه، قابل پیشگیری است.
