Diseño de la trayectoria de dirección para perforación direccional horizontal sin zanja

Con la aplicación más amplia de la tecnología de perforación direccional horizontal sin zanja, cada vez se encuentran más dificultades en la construcción de la perforación direccional. En la actualidad, la mayoría de las pequeñas plataformas de perforación utilizadas en el mercado utilizan tecnología de posicionamiento inalámbrico durante la construcción de agujeros piloto. Este documento presenta brevemente el método de diseño de la trayectoria del agujero piloto durante la construcción de la tecnología de posicionamiento inalámbrico.

1. Encuesta de ingeniería

El trabajo de inspección de ingeniería en la etapa inicial de la construcción del agujero piloto de perforación direccional horizontal sin zanja es un paso crucial. El contenido de la encuesta incluye cuatro aspectos: 1. Levantamiento topográfico; 2. Exploración del ruido de fondo; 3. Requisitos de construcción de ingeniería; 4. Original Hay detección de tuberías. Entre ellos, Los requisitos de construcción y la detección original de la tubería son las claves para proporcionar la base para el diseño de la trayectoria del agujero piloto.
1.1 Levantamiento topográfico
El levantamiento topográfico es una de las tareas que se deben realizar antes del diseño de la trayectoria del agujero piloto.. El propósito es averiguar el ancho del río en la línea de construcción., la profundidad de la parte más profunda del lecho del río, la diferencia de altura entre los dos bancos, y la visibilidad entre el punto de excavación y el punto de entrada a tierra.
Una comprensión detallada de los edificios, se deben hacer estructuras y velocidad del agua del río en el suelo. Al mismo tiempo, se debe hacer una comprensión detallada de las obras subterráneas ocultas en el camino de construcción para aclarar su profundidad enterrada., ubicación de la distribución y el grado de influencia en la construcción guía.
1.2 Ruido de fondo
El ruido de fondo se refiere a las señales de interferencia y las fuentes de interferencia que afectan la lectura del localizador y la precisión de la medición durante la construcción.. El ruido de fondo generalmente se divide en dos categorías: una es una fuente de interferencia espontánea, Es decir, Puede emitir señales de interferencia para afectar al localizador; el otro es el blindaje, que interfiere con el posicionamiento al bloquear la transmisión de señal del instrumento localizador.
Estos dos tipos de ruido tienen una influencia particularmente grande en la lectura del instrumento durante la construcción del orificio piloto., por lo que debe investigarse claramente antes del diseño de la trayectoria. Por ejemplo: cables eléctricos, cables telefónicos, cables de alumbrado público, barras de acero en la carretera, agua de río con alto contenido de sal, etcetera.
1.3 Requisitos de ingeniería
Los requisitos del proyecto sin zanja son la profundidad de incrustación de los dos extremos de la cabeza de la tubería., la longitud de la tubería, la pendiente de la tubería, la profundidad de incrustación del fondo del río que cruza el río y la posición del plano de la tubería de ingeniería cuando la Parte A arrastra y coloca la tubería de acuerdo con los requisitos de uso de ingeniería o los planos de construcción de ingeniería. Requerir. Los requisitos técnicos de ingeniería relevantes deben estar completamente claros antes del diseño de la trayectoria del orificio piloto..
1.4 Posicionamiento de tuberías
Antes de diseñar la trayectoria del orificio guía, Se debe llevar a cabo una detección completa de las tuberías originales en la ruta de construcción para aclarar la dirección, profundidad, y la relación espacial entre cada tubería y la tubería a colocar. La detección de tuberías generalmente se divide en cuatro partes: una es clasificar y marcar las señales de tubería que se pueden ver a simple vista., y medir directamente la profundidad y la dirección de las tuberías de ingeniería que se pueden revelar directamente; el otro es utilizar la detección de tuberías para afloramientos de tuberías especiales El instrumento se utiliza para localizarla; El tercero es utilizar el instrumento para escanear y localizar la tubería que no tiene afloramiento pero que realmente existe. Para la tubería existente en el fondo del río, sus correspondientes planos de ingeniería se ajustarán para confirmar su profundidad y dirección. Finalmente, Se dibuja un mapa completo de distribución de tuberías subterráneas de acuerdo con las posiciones relevantes de las tuberías.

2. Posicionamiento del plano y diseño de la trayectoria del orificio de guía

2.1 Posicionamiento del plano

El posicionamiento del plano consiste en dibujar la curva de tendencia horizontal de la trayectoria de perforación en el campo de acuerdo con la posición relativa de la tubería original y la tubería que se colocará antes del diseño de la trayectoria del orificio piloto., y, a continuación, establezca algunos puntos de control en la curva. El punto de control debe seleccionarse en la parte donde se cruzan la curva de trayectoria propuesta y la tubería original. Cuando la trayectoria propuesta es paralela a la tubería original, El punto de control también debe establecerse en la parte en la que la distancia horizontal sea inferior a 1 Metro. Estos puntos de control proporcionan una referencia para la posición horizontal y la profundidad durante la construcción del orificio piloto..
Cuando la trayectoria propuesta cruza el río, Se debe establecer un punto de control cada 3 metros dentro 15 metros a ambos lados de la orilla del río, y trate de asegurarse de que el 15 Los medidores son una línea recta para crear una tendencia de perforación favorable para que la broca piloto ingrese al lecho del río.. Después de establecer todos los puntos de control, dibujar un plano de los puntos de control para proporcionar una base de diseño para el diseño de trayectoria posterior.

2.2 Diseño de la pista del orificio piloto

2.2.1 Cálculo del radio de flexión mínimo R de la tubería y la curvatura α1 de la tubería de perforación
La curvatura de la tubería es una base importante para el diseño de la trayectoria.. Un indicador importante de la curvatura de la tubería es el radio de flexión mínimo R de la tubería terminada.. En proceso de diseño de trayectoria, El radio de plegado R1 de cada segmento de arco debe ser mayor que el radio de plegado mínimo de la tubería (R1>R) , pero la curvatura de R1 debe ser menor que la del radio de flexión mínimo R2 de la tubería de perforación (R1>R2). Estas son dos condiciones necesarias para el diseño de la trayectoria del agujero piloto.
Generalmente, el fabricante ha calibrado el valor de R2 antes de salir de fábrica, y calculó la curvatura límite α de cada tubería de perforación de acuerdo con este valor. por lo tanto, El radio de flexión de la tubería y la tasa de conversión de cada tubería de perforación durante la construcción deben determinarse antes del diseño de la trayectoria., que se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
1. Fórmula de cálculo del radio de flexión mínimo R de la tubería
R=(r×E)/σ
r: el radio de la tubería
E: el módulo elástico del material de la tubería
σ: límite elástico del material de tubería
2. Fórmula de cálculo de la curvatura α1 de cada tubo de perforación
α1={2×R×SIN2((L×180)/(л×R))}/3
R: radio de flexión mínimo de la tubería
L: la longitud de cada tubería de perforación
Relación л—pi
2.2.2 Selección del ángulo de entrada A y el ángulo desenterrado B
La selección del ángulo del ángulo de entrada debe determinarse de acuerdo con el tamaño de la distancia de retroceso., el rango del cambio de ángulo de la plataforma de perforación, el tamaño del sitio donde se coloca la plataforma de perforación y el material de la tubería de ingeniería. En términos generales, El ángulo de la plataforma de perforación en el suelo es proporcional al rango de cambio de ángulo de la propia plataforma de perforación, inversamente proporcional al sitio donde se coloca la plataforma de perforación, inversamente proporcional al radio de curvatura de la tubería de ingeniería, e inversamente proporcional a la distancia de retirada. Al seleccionar el ángulo de entrada, Primero considere el radio de curvatura de la tubería de ingeniería y el tamaño de la distancia de retroceso, y en segundo lugar, considere el tamaño del sitio de entrada y el rango de ángulo de la plataforma de perforación en sí..
El ángulo de excavación debe determinarse en función de la longitud de la sección de pendiente excavada., el radio de curvatura de la tubería de ingeniería, el tamaño del sitio de trabajo del pozo de excavación, y la profundidad enterrada de la tubería subterránea original. El tamaño del ángulo de excavación es inversamente proporcional a los factores anteriores, pero la longitud de la sección de acumulación y el radio de curvatura de la tubería de ingeniería son las consideraciones preferidas.
2.2.3 Cálculo de la distancia mínima de retirada L1
La distancia de retroceso es la distancia de proyección horizontal desde el punto más profundo de la curva de perforación propuesta hasta el punto de entrada de la plataforma de perforación.. El cálculo primero considera la profundidad de tubería más profunda o menos profunda en la línea de trayectoria de perforación, la profundidad máxima enterrada de los cimientos del edificio, y la profundidad del cauce del río superficial, y determina el control máximo de la trayectoria de dirección de acuerdo con las condiciones anteriores y los requisitos de profundidad enterrada de la tubería de ingeniería.. Profundidad H1, La longitud mínima desde el punto más profundo hasta el punto de perforación es la distancia mínima de retroceso L1.
Al calcular la distancia mínima de retiro, el ángulo de perforación A, la profundidad H2 del punto de perforación, la curvatura de la tubería de perforación, la profundidad de cada punto de control, etcetera. debe considerarse exhaustivamente. En el cálculo, La longitud de cada dos puntos de control se utiliza como unidad de control de cálculo, y cada tubo de perforación se utiliza como unidad de cálculo. El cálculo se puede verificar mediante los siguientes pasos:
Profundidad de la primera tubería de perforación: H2 (profundidad del punto de perforación)
La profundidad de la segunda tubería de perforación: H2+L×A
La profundidad de la tercera tubería de perforación: H2+L×A + L×(A-α1)
Y así sucesivamente hasta que la profundidad sea la profundidad de control H1 del punto más profundo.. Luego multiplique el número de barras de perforación que alcanzan esta profundidad y multiplique la longitud de cada barra de perforación para obtener la distancia mínima de retroceso L1.
Dibujar el cambio de curvatura y la profundidad correspondiente de cada tubería de perforación en un gráfico es la curva de diseño de la trayectoria del orificio piloto.
2.2.4 Requisitos de diseño de la trayectoria
El diseño de la trayectoria debe cumplir con los siguientes requisitos:
1. La longitud de la trayectoria diseñada debe ser coherente con la longitud de la tubería de ingeniería que se muestra en los requisitos de ingeniería. (excepto para las tuberías de aguas residuales);
2. La profundidad de la pista de guía es consistente con la profundidad enterrada de la tubería de ingeniería;
3. El radio de curvatura de cada segmento curvo de la vía debe ser mayor que el radio de curvatura mínimo de la tubería de ingeniería.;
4. La dirección horizontal debe ser coherente con la dirección del punto de control, y la desviación horizontal es menor o igual a 1 Metro;
5. Excepto por la canalización de información, no habrá secciones onduladas en la trayectoria de otras tuberías de ingeniería;
6. Para cruzar áreas de interferencia de señal o cursos fluviales, La trayectoria debe diseñarse como una sección horizontal tanto como sea posible;

3. Conclusión

1. La comprensión correcta de los requisitos de ingeniería es la premisa del diseño de la trayectoria del orificio guía.
2. La identificación de tuberías subterráneas y obstáculos de ingeniería es una base importante para el diseño de trayectorias..
3. El cálculo correcto de los parámetros de ingeniería es la clave del éxito o fracaso de un proyecto.

4. Problemas en la construcción

De acuerdo con los métodos de construcción existentes, es imposible guiar y localizar con precisión las áreas con fuertes interferencias de construcción.