Tendencia actual de la situación y desarrollo de tecnología de perforación direccional horizontal

1.Introducción de la máquina de perforación direccional horizontal

Plataforma de perforación a gran escala direccional horizontal es un equipo importante para la construcción de red de tubería subterránea de aceite, gas natural, abastecimiento de agua y otros campos. Tiene las ventajas de la inteligencia, seguridad, protección del medio ambiente, conservación de la energía, velocidad de construcción rápida, costo de construcción bajo, y ningún impacto en el tráfico de, etcetera. Ha sido listada como una tecnología favorable al medio ambiente para el siglo II por la Conferencia de las Naciones Unidas sobre medio ambiente y desarrollo. Perforación direccional horizontal grande es utilizada en el petróleo, gas natural, abastecimiento de agua y drenaje, electricidad, mezcla de agua de carbón y otros grandes tubería subterránea que pone un equipo ideal, es la conservación de energía y protección del medio ambiente, alta eficiencia de equipo de construcción sin zanja, la tecnología en el primer lugar en los Estados Unidos, Europa y otros países desarrollados y el aumento y desarrollo de la zona, diseño de plataformas nacionales y nivel de fabricación de gran diferencia en comparación con el taladro extranjero.

Con el rápido desarrollo de los principales proyectos nacionales de China, como la transmisión de gas de oeste a este, desvío de agua de sur a norte, gasoducto china-myanmar y gasoducto de gas y petróleo-rusia a principios de este siglo, la producción y venta de grandes perforaciones direccionales horizontales RIGS han experimentado una etapa de crecimiento explosivo. por lo tanto, la última década también se puede llamar la “década dorada” del equipo sin zanjas de China.

2.La diferencia con la máquina de perforación direccional horizontal extranjera

Empresas extranjeras que producen grandes RIGS de perforación direccional horizontal incluyen principalmente a la compañía Auger de los Estados Unidos, Empresa Vermeer, Empresa alemana PRIME, Empresa de TT y herrick.

La mayoría de los productos extranjeros tienen dispositivo automático de acceso a tuberías de perforación, dispositivo de posicionamiento de anclaje rápido, alarma de descarga antielécttica y otro sistema de protección automática y de seguridad. Aunque la máquina de perforación direccional horizontal nacional comenzó tarde, su velocidad de desarrollo es extremadamente rápida debido a la promoción de un gran número de proyectos de construcción. Las condiciones nacionales de China son diferentes de las de los países extranjeros, lo que resulta en la diferencia en la demanda de uso y la situación actual de las máquinas de perforación con países extranjeros, principalmente en los siguientes aspectos.

1)Tipo de chasis de la máquina de perforación direccional horizontal

China es un país con un vasto territorio y condiciones geológicas variadas. Los RIGS de perforación de gran tonelaje se construyen principalmente en el campo. Limitado por el sitio de construcción, perforación nacional RIGS a menudo utilizan chasis de oruga por sí mismos, con bajos requisitos para las carreteras y una fuerte capacidad de paso.

Los RIGS de perforación extranjera se benefician de buenas condiciones de soporte de los equipos básicos. El chasis está dominado por el chasis del vehículo tipo remolque, que tiene las ventajas de la transferencia conveniente y rápida en el caso de transporte conveniente.

2)Estructura del bastidor de perforación de la máquina de perforación direccional horizontal

Debido a la adopción del chasis de oruga, el motor está generalmente dispuesto en el lado de la anchura de toda la máquina, que limita la dirección de anchura del soporte de perforación. Aunque el diseño del motor trasero se puede utilizar para aumentar la anchura del soporte de perforación, el diseño del motor trasero a menudo causa la desventaja de pequeño enfoque ángulo o ángulo de salida de caminar. Para superar las deficiencias del chasis del rastreador, la estructura del brazo basculante y el deslizamiento del marco de perforación deben ser adoptados para ajustar la construcción hombre-suelo ángulo.

3.Análisis de componentes principales de la máquina de perforación direccional horizontal

1)Cabezal de potencia con estructura de refuerzo de la máquina de perforación direccional horizontal

El taladro con la función de aumentar la fuerza puede asegurar la construcción suave y reducir el riesgo de construcción cuando la resistencia al arrastre es grande. Atendidos a los usuarios domésticos “gastar poco dinero, hacer grandes cosas” Idea.

2)Vise de la máquina de perforación direccional horizontal

El mecanismo de sujeción fiable es la base de la construcción de la plataforma de perforación direccional. La tecnología de perforación direccional horizontal proviene de la perforación de petróleo. Sin embargo, como la condición de construcción de la plataforma de perforación direccional horizontal es muy diferente de la de la plataforma de perforación de petróleo, el par de la plataforma de perforación direccional horizontal es grande, y es muy probable que ocurran problemas como el deslizamiento de la varilla. En la actualidad, visera de sujeción de tres cilindros es ampliamente utilizado en grandes perforaciones RIGS. Al aumentar el ángulo y el área de contacto de la tubería de perforación, la tensión de sujeción del tubo de perforación se puede reducir y se puede mejorar el par del grillete. Además, en la construcción de larga distancia, la carcasa es generalmente necesaria. Para adaptarse al método de construcción de la carcasa, la visera del taladro a menudo está diseñada con un tipo totalmente flotante.

3)Potencia de la máquina de perforación direccional horizontal

El poder de las grandes – plataforma de perforación a escala es más grande. El costo total de la configuración del motor dual es ligeramente menor. Al guiar la operación o la salida de pequeña potencia, un motor se puede utilizar para trabajar, ahorrar energía, reducir el costo de construcción, y lo que es más importante, seguridad de la construcción. Incluso si un motor falla, operación de construcción todavía se puede llevar a cabo.

4) Sistema hidráulico de la máquina de perforación direccional horizontal

En la construcción sin zanjas, generalmente hay tres etapas: agujero piloto, agujero de escariado y tubo de arrastre. En estas tres etapas, el par giratorio y la fuerza de empuje y tracción tienen diferentes requisitos para la potencia del motor. En la etapa de la construcción de escariado, la demanda de potencia de rotación es grande y la de empuje y tracción es pequeña. Pero en la etapa de retrodatos, la demanda de potencia de empuje y tracción es grande.

De acuerdo con los requisitos de construcción, el sistema rotativo se aplica generalmente con un sistema hidráulico cerrado de ahorro de energía, con el fin de alcanzar el objetivo de ahorro de energía. por lo tanto, en grandes perforaciones RIGS, el sistema rotativo se aplica generalmente con un sistema cerrado. Al mismo tiempo, para mejorar la eficiencia del sistema hidráulico, Bombas, motores y otros motores de émbolo de alta eficiencia como componentes de conversión y ejecución de energía.

5)Sistema Eléctrico de máquina de perforación direccional horizontal

Con el progreso de la tecnología electrónica moderna, Controlador PLC con un rendimiento fiable, calidad estable, fuertes características lógicas de inteligencia, ha sido ampliamente promovido y aplicado. En la actualidad, las máquinas de perforación direccional horizontal domésticas con controladores PLC generalmente están equipadas con monitores y tienen las siguientes funciones:

5.1Función de visualización digital de los parámetros de construcción principales de la máquina de perforación direccional horizontal

Parámetros de construcción de plataformas de perforación (esfuerzo de torsión, velocidad de rotación, empujar y tirar, velocidad y empuje, presión de barro, flujo de lodo) mostrar automáticamente.

5.2Función de control inteligente de la máquina de perforación direccional horizontal

1. Un) el taladro realiza la función de autodiagnóstico de sus propias fallas y puede juzgar las fallas del equipo de manera inteligente.

B)La aplicación automática del control del ahorro energético, la máquina de perforación aplica el sistema de inactividad automático, cuando la máquina de perforación no tiene salida de carga, puede entrar automáticamente en el estado de inactividad, ahorrar combustible.

C)Función de control de potencia límite: de acuerdo con la carga de construcción, el equipo adopta el control de potencia límite para el motor para evitar la sobrecarga del motor y prolongar la vida útil del motor.

D)El límite de uso del par de salida y la fuerza máxima de empuje y tracción del equipo se pueden preestablecer convenientemente aplicando el sistema de control inteligente.

e)Control de la fuerza de sujeción de la vise, la aplicación del controlador, fácil de lograr la función de control de la fuerza de la tubería de perforación de la plataforma de perforación, pero también puede establecer un programa de protección, como en el tubo de perforación de sujeción de la visera, automáticamente prohíben el cabezal de potencia que se mueve hacia adelante y hacia atrás, para evitar daños al equipo por error de operación.

F)Proceso de construcción eficiente. El sistema de control inteligente puede realizar la construcción automática y rápida de la broca bajo par constante, velocidad constante, empuje y tirón constantes o velocidad constante de empuje y tracción, con las características de la velocidad de respuesta instantánea y la eficiencia de la construcción.

6)Protección de seguridad de la máquina de perforación direccional horizontal

Seguridad de la construcción, en el análisis final, es la seguridad de la vida del personal de construcción y la seguridad de los equipos. Para garantizar el trabajo confiable a largo plazo de perforación RIGS es la máxima prioridad en el diseño y la fabricación de grandes perforaciones direccionales horizontales RIGS. La seguridad de la perforación RIGS generalmente tiene las siguientes funciones:

(1) dispositivo de parada de emergencia de seguridad, puede detener el motor en caso de emergencia, de acuerdo con los requisitos estándar, dispositivo de parada de emergencia generalmente está dispuesto en la cabina, cabeza de la energía, grúa camión, cambio de amplitud, caja de control de visera y caminar. Además, en algunas áreas inseguras, existe la posibilidad de que alguien entre por error, que conducirá a un accidente de construcción importante, múltiples dispositivos de protección deben configurarse.

(2) dispositivo de enclavamiento lógico, como cuando el cabezal de alimentación se mueve al final del soporte de perforación o cuando el cabezal de alimentación se mueve a la posición del soporte del soporte de perforación, el sistema de control del equipo puede ralentizarse automáticamente, detenerse y otras acciones, y dar información de advertencia para garantizar la seguridad del personal y el equipo.

(3) sobrecarga de protección de seguridad. Debido a la complejidad de la geología de la construcción, sobrecarga puede ocurrir durante la construcción. En caso de sobrecarga, es fácil causar el fracaso de pegar y romper la tubería de perforación, e incluso causar pérdidas de construcción más graves.

(4) limitar la protección de la posición, principalmente la protección de la posición límite de las posiciones delantera y trasera del cabezal de potencia, para evitar que el cabezal de alimentación toque la visera o la cabeza de alimentación salga del marco de perforación.

7)Investigación ergonómica y aplicación de la máquina de perforación direccional horizontal

La construcción de grandes perforaciones RIGS generalmente implica un gran diámetro y construcción de ingeniería de larga distancia, que por lo general requiere un largo período de construcción y un ambiente de operación cómodo para mejorar el confort operativo de los operadores.

8)El alto costo de los componentes de la máquina de perforación direccional horizontal

No sólo los usuarios chinos, pero también los usuarios globales prestan gran atención al rendimiento de los costos del producto. Sobre la base de satisfacer el rendimiento del producto, fiabilidad y buen rendimiento de mantenimiento, el método de análisis de ingeniería de valor de la plataforma de perforación se lleva a cabo para eliminar la función redundante del producto y reducir el costo de fabricación del equipo.

4.Conclusión y predicción de la máquina de perforación direccional horizontal

Como una especie de maquinaria de construcción sin zanjas, máquina de perforación direccional horizontal también se atenió a la tendencia de desarrollo de la maquinaria de construcción general. Desde la dirección de desarrollo y desarrollo de la maquinaria de construcción general existente, se puede predecir que la tendencia de desarrollo de la máquina de perforación direccional horizontal es la siguiente:

(1) alta integración de la tecnología de orientación y la tecnología de control de host

La tecnología se divide en dos pasos: el primer paso es la integración del piloto y el controlador del vehículo, y la información de la sonda se muestra en el usuario ’ monitor de s.

El segundo paso es realizar el control del vehículo para realizar el control de la construcción guiada. La curva de perforación se introduce en la pantalla de la plataforma de perforación, y el equipo automáticamente completa la construcción real de la ingeniería a lo largo de la curva de entrada, o supervisar la desviación entre la trayectoria de la perforación y la trayectoria predeterminada en tiempo real, y recordar al operador correcto o

(2) funciones sólidas de seguridad y protección

El sistema de protección de seguridad montado en el vehículo logrará un avance al actualizar la alarma tradicional después de la descarga eléctrica a la pre-alarma, Es decir, el sistema se alarmará y apagará automáticamente al acercarse al cable de alta tensión. Esta tecnología puede mejorar significativamente la seguridad de la construcción.

(3) fuente de energía de conservación de energía y reducción de emisiones

Sistema de alimentación UTILIZA para cumplir con estándares más altos del motor efi, debido al motor efi tiene una amplia gama de potencia de salida y características de salida de potencia variable, especialmente para el motor de alta potencia de la perforación direccional, luces o horas de carga, ahorro de energía significativamente, se extenderá en la perforación direccional, la aplicación y reducir el consumo de combustible y reducir la contaminación del medio ambiente o

(4) tecnología de transporte de autoensumble

Debido al hecho de que el peso propio de la perforación RIGS excede los límites de transporte de la carretera prescritos por la ley de tráfico, la conveniente tecnología de desmontaje y transporte e incluso la tecnología de autodesmontaje y montaje se pueden popularizar y aplicar, haciendo que la transferencia de RIGS de perforación sea más conveniente.

(5) mejora de la capacidad de apoyo de la perforación RIGS

Con la mejora del nivel básico nacional del acero, el tubo de acero con mayor resistencia será fabricado y puesto en uso, y la tubería de perforación que satisfaga la demanda de la máquina de perforación de tonelaje súper grande será fabricada y promovida.

La tecnología de bomba de aire de gran caudal de barro ha conseguido un gran avance y ganado popularidad. En la actualidad, las plataformas de perforación de gran tonelaje son principalmente las bombas de fango independiente con precio alto, mientras que el tamaño máximo de las bombas de fango aire maduro es de 600L. La tecnología de bomba de lodo aire utiliza la potencia del motor principal, ahorra el coste de adquisición de motor, y puede reducir grandemente el costo de adquisición después de la optimización.

(6) esfuerzo de torsión grande perforadora logra avance

Dado que la potencia de salida de la broca es proporcional al par del cabezal de potencia, Es decir, P T·n

por lo tanto, bajo la condición de velocidad de rotación constante, si se quiere mejorar en gran medida la eficiencia de la construcción, debe mejorarse el par de salida de la plataforma de perforación. En la actualidad, la limitación de construcción de la plataforma de perforación direccional horizontal de gran tonelaje se encuentra principalmente en la limitación del par de tuberías de perforación durante la construcción. Una vez que se aplica el tubo de perforación con gran torsión, el par de la plataforma de perforación también se mejorará, mejorando en gran medida la eficiencia de la construcción.

(7) aplicación de la tecnología iot en la plataforma de perforación direccional horizontal

La transmisión y gestión efectivas de los datos de construcción se llevan a cabo mediante el uso de GPS montado en el vehículo, y el diagnóstico remoto de fallas en línea simplemente se realiza mediante el uso del sistema de Internet de las cosas.Combinado con la tecnología de orientación, el sistema puede generar y almacenar automáticamente el mapa de orugas de la ruta de construcción después de la finalización de la plataforma de perforación. Varios parámetros de construcción también se pueden almacenar y analizar, y los datos obtenidos pueden proporcionar una referencia efectiva para la próxima construcción en las mismas condiciones geológicas.

(8) investigación sobre un nuevo tipo de gran dispositivo de grillete de par

Si la tecnología de fabricación de tubos de perforación logra un avance, con el aumento del par de salida de la tubería de perforación, es necesario evitar eficazmente que el tubo de perforación se deslice durante el grillete durante la construcción, y se necesita una nueva estructura de visera. Con la ayuda de este mecanismo, el daño de la tubería de perforación causado por la mandíbula se puede reducir, y la sujeción efectiva de la tubería de perforación se puede realizar.

(9) promoción de nuevos métodos de construcción

La investigación sobre el nuevo método de construcción de la máquina de perforación direccional horizontal está en marcha. La implementación del nuevo método de construcción puede acelerar la velocidad de construcción. Por ejemplo, la tubería de empuje ha sido reconocida por la mayoría de los usuarios. Además, el método de empuje de tubería direccional, que combina la máquina de perforación direccional horizontal con la máquina de toma de tuberías, supera la desventaja de la baja potencia de la cabeza de la máquina de toma de tuberías. El tratamiento del barro después de la construcción es prestado cada vez más atención por el departamento de protección del medio ambiente y. También se promoverá cómo utilizar la fórmula respetuosa con el medio ambiente y libre de contaminación y el equipo para el post-tratamiento de barro.

(10) ampliar nuevos campos de aplicación

En la actualidad, la perforación direccional horizontal RIGS no sólo se utiliza en proyectos sin zanjas, pero también en el desarrollo de recursos geotérmicos, gestión ambiental, gestión de pendientes, gas de esquisto, metano del lecho de carbón y otra explotación energética.

El éxito de la construcción de plataformas de perforación direccional horizontal no se puede lograr sin equipos confiables, método adecuado de barro y construcción, y excelente curva guía. Sólo cuando los tres se coordinan entre sí y forman un todo unificado, las ventajas del equipo se pueden dar juego completo y las tareas de construcción se completan a tiempo, de manera eficaz y fiable.