Investigación y progreso de la aplicación de equipos de perforación direccional horizontal sin zanja en China

La función básica de la plataforma de perforación HDD es realizar la alimentación guiada, Rotación y retroceso de escariado, Rotación y retroceso a larga distancia de la línea de vida que se va a colocar, y al mismo tiempo proporcionar un portador para el ajuste del ángulo de la trayectoria. Las herramientas de perforación incluyen principalmente barras de perforación, herramientas de perforación de tornillos, Casos de transferencia, etcetera., para lograr una transmisión efectiva de fuerza y par. Las brocas incluyen brocas piloto y brocas escariadas, que generalmente están en forma de carburo cementado, PDC, etcetera. según las características de la formación. El equipo de circulación de lodo incluye bombas de lodo, Equipo de control de sólidos, Tuberías, tanques de lodo, etcetera. Lubricación, Protección de paredes y otras funciones.

Plataforma de HDD

La investigación y el desarrollo independientes de HDD en China comenzaron relativamente tarde. A mediados de la década de 1990, Una serie de plataformas de perforación con una fuerza de arrastre de menos de 50t se desarrollaron sucesivamente. Estos tipos de plataformas de perforación tienen un rendimiento deficiente, Pequeña adaptabilidad, y bajo grado de automatización de las plataformas de perforación, Aunque se utiliza el control hidráulico. tecnología, pero utiliza principalmente el motor como fuente de energía, que no puede satisfacer las necesidades de las operaciones sobre el terreno y tiene menos funciones. Después 2000, En China se han desarrollado plataformas de perforación de gran tonelaje, y han adoptado una tecnología de control totalmente sensible a la carga, Chasis de goma para caminar sobre orugas, y motor diesel como fuente de energía. De acuerdo con las necesidades reales de ingeniería, Se pueden ensamblar de dos maneras: Integración y separación. La automatización de las plataformas de perforación El grado de mejora también ha cambiado la situación de que las plataformas de perforación por encima de 200t dependen de las importaciones.. En la actualidad, la fuerza de tracción más grande del mundo es la plataforma de perforación HDD de accionamiento eléctrico dividido de 2000t diseñada y fabricada en China. La plataforma de perforación consiste en una central eléctrica, un cabezal de potencia, un mecanismo de alimentación, una pinza, un bastidor de perforación, un anclaje al suelo, una mesa de control, un manipulador y una bomba de lodo, etcetera. Composición de piezas.
La fuerza de tracción más grande del mundo (20,000 kN) Equipo de perforación HDD

El uso del sistema de energía conectado a la red para reemplazar el motor diesel como fuente de energía para impulsar la plataforma de perforación puede reducir efectivamente el ruido y la contaminación, así como reducir el consumo de energía fósil, Simplificar la estructura de la transmisión mecánica, Mejorar la eficiencia de transmisión, y fácil de lograr un control automático.
Mientras que las plataformas de perforación HDD se están desarrollando a gran escala, automatización, La inteligencia y la informatización también se han convertido en el foco de la investigación y la aplicación.. La plataforma de detección de parámetros de condiciones de trabajo se basa en el programa de instrumentos virtuales LabVIEW, a través de la tarjeta de adquisición de datos USB, puerto serie y 6 sensores, para medir dinámicamente la presión rotativa, fuerza de alimentación, presión de barro, velocidad de rotación, ROP y caudal de lodo para lograr la detección en tiempo real, Visualización en tiempo real, Alarma de desbordamiento y funciones de ahorro y reproducción de datos.
Sobre esta base, El controlador lógico programable (Plc) La tecnología de control inteligente puede realizar juicios inteligentes como la protección de la presencia del operador, Funciones de enclavamiento para subir y bajar, Enclavamiento de funciones lógicas, y protección contra el mal funcionamiento. El resultado garantiza que el equipo HDD pueda detenerse automáticamente y emitir alarmas en condiciones extremas.. El control remoto de la plataforma HDD se puede realizar instalando un circuito controlador de receptor inalámbrico en la plataforma y aplicando la tecnología IoT. El controlador inalámbrico ingresa la señal de control de cantidad del interruptor a través del interruptor del botón, La señal de control de entrada analógica a través de la perilla esférica, y el módulo inalámbrico convierte la señal analógica en la señal de cantidad digital correspondiente. Después de recibir la señal digital y la señal digital, El controlador receptor inalámbrico restaura la señal digital a una señal analógica, y utiliza la señal digital y la señal analógica para controlar el equipo de a bordo para realizar la función de control automático.
El sistema de monitoreo remoto basado en la web también puede realizar control remoto. El sistema consiste en un terminal de adquisición de información y un software del lado del servidor.. El terminal de adquisición de información con un microordenador de un solo chip de 8 bits como chip de control principal recoge los parámetros operativos del equipo de perforación, y envía y controla la plataforma de perforación en tiempo real. El lado del servidor procesa los datos recibidos de la plataforma de perforación a través de la tecnología de comunicación serie Java y los almacena en la base de datos MySQL., y publica dinámicamente los parámetros de la plataforma de perforación para lograr un monitoreo efectivo y una gestión sistemática de las plataformas de perforación HDD.

Taladro HDD

Apuntando al problema del par insuficiente de las herramientas de perforación de tornillo en HDD de larga distancia, Se diseña y desarrolla una herramienta de perforación de tornillo combinada de alto par. La herramienta de perforación consiste en una junta de derivación común, Una herramienta de perforación de tornillo independiente, un sistema de lubricación, Un centralizador incluido, un sistema de transmisión combinado y un sistema de eje de transmisión sellado con aceite. Cada herramienta de perforación de tornillo está dispuesta en paralelo, y la síntesis de par y la transmisión de movimiento se realizan a través de un mecanismo cuadrilátero.
1—Articulación de derivación común; 2—Herramienta de taladrado de tornillo independiente; 3—Sistema de lubricación; 4—Centralizador de enlace; 5—Sistema de transporte combinado; 6—Sistema de eje de transmisión sellado con aceite
La información de posición de las herramientas de perforación en el espacio subterráneo generalmente se obtiene utilizando un magnetómetro fluxgate basado en la dirección del campo magnético de la tierra y un sensor de inclinación del péndulo basado en la dirección de la gravedad de la tierra.. Bajo la influencia del electromagnetismo externo, Este método no es exacto. . Uso de microacelerómetro de 3 ejes y sensor magnetorresistivo de 3 ejes como dispositivos sensibles a la actitud, Adquisición de azimut en tiempo real, La información de inclinación y balanceo de las herramientas de perforación en la perforación direccional puede superar eficazmente las deficiencias de las herramientas de perforación tradicionales. El sistema tiene una serie de ventajas como el pequeño tamaño, Bajo costo y alta confiabilidad, y es muy adecuado para la medición de perforación direccional subterránea poco profunda.

Empujador de HDD

El empujador de tuberías se utiliza principalmente en proyectos de HDD de larga distancia, y es un equipo de asistencia de línea de vida. En ingeniería, Generalmente se usa un dispositivo de sujeción para fijar la tubería, y la tubería fija se mueve a lo largo del eje de la dirección de tracción por medio de un cilindro propulsor o fuerza mecánica. El empujador de tubería generalmente se instala en el punto de entrada, y tiene las ventajas de la asistencia estable, Velocidad controlable, y gran empuje, para garantizar la finalización sin problemas del retroceso de la línea de vida.
El empuje del empujador de tubería generalmente es proporcionado por el cilindro push-pull, y la fuerza se transmite a través del 4 Clips que sujetan firmemente la tubería. La sujeción y liberación de los clips se realiza mediante el cilindro de sujeción en la parte inferior del clip. Para evitar que la superficie de contacto entre el clip y el revestimiento de la tubería de acero se sujete y dañe, Un 10-12 El recubrimiento de caucho mm se vulcaniza en la superficie de contacto entre el clip y la tubería. equilibrado. Al mismo tiempo, El recubrimiento de caucho está ranurado para drenaje y descarga de escoria para garantizar suficiente fricción. Cuando el cilindro está bajo la carga de encoger el cilindro, El pulsador está en modo push; Cuando el cilindro está bajo la carga del cilindro de extensión, El pulsador está en el estado de funcionamiento del modo de extracción.