كيف يتم التعامل مع التكوينات الصخرية-عالية الصلابة أثناء الحفر الاتجاهي الأفقي؟

اليوم، شركة Drillto Trenchless Co., Ltd.، الشركة المصنعة للحفر الأفقي الموجه، ستقدم لكم الحفر الاتجاهي الأفقي. تمثل التكوينات الصخرية-عالية الصلابة تحديًا شائعًا في عمليات الحفر الاتجاهي الأفقي. يمكن أن تصل قوتها الانضغاطية إلى مئات إلى آلاف الكيلوجرامات لكل سنتيمتر مربع. طرق الحفر التقليدية عرضة لعدم الكفاءة والتآكل الشديد لأدوات الحفر. ولمواجهة هذا التحدي، يجب تطوير حل منهجي، يجمع بين الخصائص الجيولوجية الهندسية وأداء المعدات، بما في ذلك اختيار أدوات الحفر، وتحسين العملية، والتدابير المساعدة.

1. اختيار أداة الحفر والابتكار في الجمع

بالنسبة للتكوينات الصخرية-عالية الصلابة، مثل الجرانيت الذي يتعرض لعوامل جوية قوية ومتوسطة، يلزم وجود نظام حفر مركب. على سبيل المثال، في مشروع عبور النهر، حيث وصلت القوة المشبعة أحادية المحور للصخور الكبيرة إلى 125 ميجا باسكال، استخدمت شركة الإنشاء مزيجًا من مطرقة ثقب هوائية سفلية-- ومخرطة مخروطية فائقة-. تستخدم مطرقة الحفرة الهوائية -المطرقة-الهواء المضغوط لتحريك مكبس-لقمة الحفر ذات التردد العالي-، مما يؤدي إلى سحق الصخور. إلى جانب قوة القطع للمخرطة المخروطية، يسمح هذا بالحفر الفعال في التكوينات الصخرية الصلبة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون أنبوب الحفر مصنوعًا من سبيكة عالية القوة- ومزودًا بمثبتات أمامية وخلفية لتقليل تقلبات عزم الدوران أثناء الحفر لمسافات طويلة- ومنع تأرجح أنبوب الحفر من التسبب في انهيار الثقب.

ثانيا. التعديل الديناميكي لعمليات البناء

يتطلب الحفر في التكوينات الصخرية الصلبة رقابة صارمة على معلمات الحفر. أثناء مرحلة الثقب التجريبي، يتم استخدام برنامج التحكم في الاتجاه PII ونظام الإشارة الأرضية لتحديد موضع المجال المغناطيسي بدقة لضمان توافق مسار الحفر مع المنحنى المصمم. أثناء عمليات التوسيع، يتم استخدام تنظيف الفتحات خطوة بخطوة-بواسطة- (على سبيل المثال، من 300 مم إلى 1200 مم) لتقليل مقاومة كل عملية توسيع، ويتم استخدام مثاقب الصخور ذات القطر الأكبر- للتكيف مع اختلافات التكوين. على سبيل المثال، عند مواجهة التكوينات الناعمة والصلبة بالتناوب، نجح أحد المشاريع في تجنب فقدان الطين والتصاق الأنابيب بشكل فعال عن طريق ضبط ضغط الطين (المحافظة عليه عند 1.5-2.0MPa) وسرعة الحفر (0.5-1.0m/min). علاوة على ذلك، قبل سحب خط الأنابيب للخلف، يتم استخدام موسع الضغط لاختبار عمق الحفرة، ويتحقق السحب التجريبي من استقرار التكوين لضمان معدل نجاح الانسحاب. ثالثا. التدابير المساعدة لتعزيز الدعم
تقنية التحسين الجيولوجي: بالنسبة للتكوينات الصخرية المتكسرة ذات الكسور المتطورة، يتم استخدام الحشو النفاث عالي الضغط لتعزيز الهيكل وإنشاء هيكل "غلاف-في-الأنابيب" وتحسين استقرار جدار البئر. في أحد المشاريع، أدت هذه الطريقة إلى خفض معدل انهيار الحفرة بنسبة 80% عندما واجه الجزء السفلي من الغلاف جرانيت شديد التعرض للعوامل الجوية عند نقطة الخروج مما أدى إلى سحقه بالماء.
آلية الاستجابة للطوارئ: تتوفر منصات الحفر الاحتياطية وأدوات الإنقاذ (مثل مخاريط الإنقاذ) للتعامل مع حالات الطوارئ مثل كسر أنابيب الحفر. على سبيل المثال، بعد حدوث كسر في أنبوب الحفر في أحد المشاريع، مكّنت أعمال الحفر المكثفة عند نقطة الدخول بالإضافة إلى مخاريط الإنقاذ من استعادة الأنبوب المكسور في ست ساعات فقط، مما أدى إلى تجنب تأخير المشروع.
تحسين أداء الملاط: تتم صياغة ملاط ​​البنتونيت المتخصص بناءً على خصائص التكوين، وتضاف البوليمرات لتعزيز حماية الجدار. أثناء البناء في طبقات الحصى، أدت زيادة لزوجة الملاط (إلى 60-70 ثانية) ومحتوى المواد الصلبة (إلى 15٪) إلى تقليل خطر انهيار جدار الحفرة بشكل فعال.