Công nghệ khoan ngầm phù hợp nhất cho các dự án đường ống dẫn khí, cáp và thoát nước

Công nghệ khoan ngầm phù hợp nhất cho các dự án đường ống dẫn khí, cáp và thoát nước

Một trong những lĩnh vực nghiên cứu chính của công nghệ khoan định hướng ngang (HDD) là dự đoán chính xác tải trọng kéo về của đường ống, điều này ảnh hưởng đến các phương án thiết kế dự án, lựa chọn loại giàn khoan và cơ chế kéo lùi để giảm lực cản. Trong nghiên cứu này, trạng thái tiếp xúc có thể có giữa ống và lỗ được phân tích dựa trên lực tác dụng của ống trong cung tròn của lỗ, và lực cản kéo lại của ống được tính toán theo lý thuyết dầm uốn. Mô hình quy mô đầy đủ của việc kéo lùi đường ống được thiết lập bằng cách sử dụng các phương pháp số, sau đó các kết quả của chúng được so sánh với các kết quả thu được trong thử nghiệm hiện trường. Trong phân tích số, lực kết quả của lực nổi bùn và trọng lực đường ống được thay thế bằng một gia tốc trọng trường tương đương theo phương thẳng đứng. Kết quả cho thấy lực kéo về không đồng đều khi đường ống vừa chui vào lỗ. Khi tải trọng kéo về được ổn định, lực kéo về của đường ống là tuyến tính thích hợp. Sau khi ống đi vào lỗ, đường cong biến thiên của lực kéo về phụ thuộc vào các giá trị khác nhau của gia tốc trọng trường tương đương.

Khoan định hướng ngang là một công nghệ trong lắp đặt đường ống và tiện ích cho phép độ chính xác và linh hoạt hơn trong việc bố trí và chấm dứt nhu cầu đào tốn kém, đội thợ lớn, đóng đường và các biến chứng khác của việc đào và lắp đặt đường ống truyền thống.

Khoan định hướng ngang là một phương pháp có hướng dẫn có thể kiểm tra được để lắp đặt các tiện ích ngầm (viz OFC, PC, Đường ống dẫn khí, Đường ống thoát nước và nước thải, v.v.) trong một đường khoan được quy định bằng cách sử dụng các máy khoan định hướng HDD phóng trên bề mặt. (Apollo, Vermeer, Ditch Witch, XCMG, Drilto, Goodeng, Dilong, American Augur, herrenknecht, v.v.). Apollo đã tạo ra một thị trường ngách trong phân khúc cỡ vừa và nhỏ và đang thực hiện công việc nghiêm túc và quy mô trong việc nâng cấp kỹ thuật với các thành phần chất lượng trong sản xuất MAXI RIGS (giàn khoan> 45 tấn). Gần đây, Apollo đã phát triển một mô hình Maxi Rig nổi bật A1200 đang trở nên phổ biến đặc biệt để khoan đá bằng cách sử dụng Mô tơ bùn và các công cụ tiên tiến khác. Doa quy định được sử dụng khi không thể đào rãnh mở hoặc đào mở.

Các công cụ và kỹ thuật được sử dụng trong phương pháp khoan ngầm kéo ống HDD có yêu cầu công nghệ cao trong các

- Dự án đường ống dẫn khí (viz: LDPLP- Dự án đường ống dài, CCPLP

- Dự án đường ống xuyên quốc gia và GPLDP

- Dự án phân phối đường ống khí).

Máy khoan định hướng ngang HDD hiện nay thường được sử dụng để đặt OFC, cáp điện, đường ống cấp thoát nước của các công ty Viễn thông, SEB và Thành phố. Do việc mở rộng CGD (công trình phân phối khí thành phố), LDPLP (Dự án đường ống dài) và các dự án đường ống xuyên quốc gia (CCPLP) sẽ thúc đẩy quá trình đổi mới công nghệ của các giàn HDD chất lượng trong tương lai gần.

Apollo đã có sáng kiến ​​cung cấp các giàn khoan kỹ thuật tốt với các giải pháp hoàn chỉnh cho khách hàng (cả Bán lẻ & Doanh nghiệp) trên toàn quốc. Việc cung cấp nhanh chóng các Máy khoan ngầm HDD được phát triển trong nước với các tính năng an toàn tốt nhất và được trang bị các linh kiện đẳng cấp thế giới là một bước tiến lớn trong việc phát triển cơ sở hạ tầng đường ống - mà không phụ thuộc vào Trung Quốc và các quốc gia khác.

Quá trình cài đặt chuỗi đường ống dẫn bằng công nghệ khoan ngang định hướng đặt đường ống ngầm

HDD được thực hiện trong sáu giai đoạn sau:

• Khảo sát địa chất
• Thiết kế đường khoan
• Khoan lỗ thí điểm
• Doa trước doa ngang doa hoặc doa
• Kéo lùi hoạt động
• Lắp đặt ống dẫn

Khảo sát địa chất

Các loại mũi khoan / đầu khoan khác nhau (bit kim cương / bit vonfram / bit VCP / bit mặt cứng) được sử dụng trong quá trình khoan lỗ thí điểm. Lựa chọn mũi khoan phụ thuộc vào loại địa tầng. Mục đích của kiểm tra đất không chỉ để xác định tính khả thi của việc vượt qua ổ cứng mà còn để thiết lập cách hiệu quả nhất để thực hiện nó. Nếu địa tầng trở nên rất cứng (> 90 MPA) thì người ta phải sử dụng các công cụ cắt đá cho phù hợp - như Mud Motor, Air Hammer, ARMOR, v.v. công cụ và phương pháp thực hiện.

Điều tra trong quá trình khảo sát mô học

Xác định đất được thực hiện để xác định vị trí đá, đá lẫn, đất có nhiều sỏi, trầm tích rời, xác cứng, đá tảng, đá giòn, đá ong đen, đá cuội, hỗn hợp núi, đá stak nhanh và đá vô tội vạ, v.v.

Điều tra địa tầng của đất được thực hiện bằng cách phân tích mẫu đất chiết xuất từ ​​các lỗ khoan dọc theo tuyến đường ống - được gọi là dữ liệu nhật ký lỗ khoan. Đối với các đường ngang lớn, các bản ghi có lỗ khoan thường được lấy ở khoảng cách 200 m. Đối với các đường ngang ngắn (chiều dài dưới 300 m), chỉ cần ba khúc gỗ khoan là đủ. Các lỗ khoan phải gần đường khoan để cung cấp dữ liệu đất chính xác, nhưng phải đủ xa lỗ khoan để tránh bùn có áp suất theo các vết nứt trên mặt đất tự nhiên và vỡ ra bề mặt đất qua lỗ khoan kiểm tra đất. Một quy tắc chung là đặt các lỗ khoan ít nhất 10m về hai phía của đường khoan. Mặc dù đây là những quy tắc chung tốt, số lượng, độ sâu và vị trí của các lỗ khoan được kỹ sư xác định tốt nhất.

Thiết kế đường khoan

Một trong những cân nhắc chính khi thiết kế đường khoan là tạo ra bán kính cong càng lớn càng tốt trong giới hạn của đường bên phải. Bán kính cong nhỏ gây ra ứng suất uốn và làm tăng tải trọng kéo ngược do hiệu ứng capstan. Hiệu ứng capstan là sự gia tăng lực cản ma sát trong khi kéo một đường ống quanh một đường cong do một thành phần của lực kéo tác dụng lên đường cong. Ứng suất kéo cao hơn làm giảm khả năng chống sập của đường ống. Các yêu cầu về độ cong phụ thuộc vào hình dạng của vị trí (chiều dài vượt qua, độ sâu cần thiết để cung cấp lớp che phủ an toàn, vị trí của khu vực dàn dựng, v.v.), nhưng mức độ cong bị giới hạn bởi bán kính uốn của cần khoan và bán kính uốn đàn hồi tối thiểu của ống.

Biên dạng khoan được thiết kế bao gồm một loạt các đường thẳng và đường cong. Các đường thẳng được gọi là tiếp tuyến. Các đoạn thẳng là những đoạn mà độ cong của lỗ khoan lý tưởng là bằng không. Điều này ngụ ý rằng bất kỳ đoạn ống nào cũng có thể được coi là đoạn thẳng nếu độ cong của đoạn đó nhỏ hơn mức cần thiết để làm cho ống lệch ra ngoài thành của lỗ, có đường kính lớn hơn đường kính của ống khoảng 1,5 lần.

Khoan lỗ thí điểm

Công cụ lái có thể dẫn hướng được đặt trong Bore Hole Assembly (BHA). Nói chung, BHA được tạo thành từ vòng cổ máy khoan không từ tính. "Vòng đệm" của BHA được đặt trên sự thẳng hàng của đường giao nhau cụ thể. Sau khi căn chỉnh, đầu dò lái được cung cấp năng lượng bằng dòng điện (lái đường dây) và ổ trục cho đường khoan được thiết lập và đăng nhập vào máy tính bề mặt. Giàn khoan được đặt chính xác trên tuyến đường vận chuyển. Vòng đệm không từ tính (với đầu dò lái) và công cụ lệch hướng được khởi động chính xác tại điểm vào được chỉ định. Trong hầu hết các trường hợp, một Vòng Cổ Máy Khoan Không Từ Tính (NMDC) được sử dụng phía sau BHA. Một vòng đệm phi từ tính dài 10 m sẽ được dùng như một bộ đệm giữa đầu dò lái (trong vòng đệm dẫn) và ống khoan thép. Ống khoan thường có độ nhiễm từ cao do liên tục tạo ra và phá vỡ các kết nối khớp dao và có thể ảnh hưởng đến các thông số của dụng cụ.

Khoan lỗ thí điểm thường được coi là bước khó khăn và tốn thời gian nhất. Khi mỗi đoạn ống khoan được nâng cao, ống khoan tiếp theo được gắn một sợi dây bên trong. Dây này được gắn vào dây tương ứng của ống khoan đã khoan trước đó. Dây bên trong này là phương tiện được sử dụng để gửi tín hiệu từ đầu dò lái nằm trong Bottom Hole Assembly (BHA) đến máy tính bề mặt. Quá trình này được lặp lại cho đến khi bit được nâng cao theo đường định trước và đi ra tại vị trí lối ra đã định trước - theo đường khoan đã thiết kế.

Doa trước hoạt động Doa / Doa ngang

Khi mũi khoan thoát ra (đục lỗ) lỗ thí điểm, các miếng chì / ống khoan sẽ không được vặn. Dụng cụ mở / doa lỗ sau đó được gắn vào đường ống dẫn đầu để bắt đầu hoạt động doa. Hoạt động doa bao gồm sử dụng một công cụ thích hợp để mở lỗ hoa tiêu có đường kính lớn hơn một chút so với đường ống dẫn. Phần trăm quá khổ phụ thuộc vào nhiều biến số bao gồm loại đất, độ ổn định của đất, độ sâu, bùn khoan, áp suất thủy tĩnh lỗ khoan, v.v. Kích thước quá khổ thông thường có thể từ 1,4 đến 1,5 lần đường kính của ống dẫn. Mặc dù kích thước quá lớn là cần thiết để chèn, điều đó có nghĩa là đường ống được chèn sẽ phải chịu áp lực đất thẳng đứng mà không có sự hỗ trợ bên đáng kể từ đất xung quanh.

Bentonite loại tốt được bơm liên tục qua máy doa để rửa sạch hom và ổn định lỗ. Quy trình tương tự được lặp lại cho tất cả các giai đoạn doa.

Hoạt động pullback bao gồm việc kéo toàn bộ chuỗi đường ống trong một đoạn (thường) trở lại qua bùn khoan dọc theo đường dẫn lỗ doa. Thiết bị kéo được gắn vào đầu cuối của dây ống khoan, và dây ống đã chuẩn bị được đưa nhẹ nhàng vào lỗ khoan. Cần tuân thủ xử lý đường ống thích hợp, nâng cấp, giảm thiểu uốn cong. Phải ghi lại các số đọc lực căng dọc trục, vận tốc chèn không đổi, tốc độ lưu thông / thoát bùn và chiều dài đoạn phim được lắp đặt. Tốc độ kéo lùi thường nằm trong khoảng từ 1 đến 2 feet / phút ở giàn MAXI và 7-8 feet / phút ở giàn Mini.

 

 

Các dự án khoan kéo đường ống ngầm ở Việt Nam

Nhiều dự án đường ống để mở rộng khí đốt, dầu thô, CNG, LPG, nước và hệ thống thoát nước đang được tiến hành, trong khi nhiều dự án vẫn đang phải chờ đợi hoặc bị đình trệ do khóa Covid-19. Hầu hết các dự án đều bị chậm tiến độ và nhiều dự án đang trong giai đoạn đấu thầu và đấu thầu.

Dự án đường ống dẫn khí bằng công nghệ khoan ngang định hướng đặt đường ống ngầm

Thị phần của Khí tự nhiên trong giỏ năng lượng của Việt Nam là 6,2% so với 23,4% trên toàn cầu. Riêng Gujarat chiếm 25%. Nước này đặt mục tiêu đạt 6,2 đến 15% lượng khí đốt tự nhiên. Khoảng 53% diện tích và 70% dân số của Việt Nam trải rộng trên 402 quận ở 27 bang và các UT sẽ có quyền truy cập vào mạng lưới CGD để cung cấp khí đốt tự nhiên.

Các công ty này sẽ thực hiện công việc lắp đặt đường ống phân phối khí đốt thành phố với sự hỗ trợ của phương pháp khoan robot định hướng ngang HDD và rãnh mở, tùy thuộc vào hoàn cảnh. Các ống PNG và CNG sẽ được đặt song song bên dưới độ sâu của đất lên đến 1,65 tấn đến 2,00 tấn. Tổng công việc phân phối có thể sẽ là 1.12.696 km trên khắp Việt Nam.

Công ty khí đốt thuộc sở hữu nhà nước GAIL Việt Nam sẽ đầu tư hơn 45 tỷ trong vòng 5 năm tới để mở rộng mạng lưới Khí đốt Quốc gia và mạng lưới phân phối khí đốt thành phố. GAIL hiện đang vận hành 11.000 km mạng lưới đường ống và tiếp thị 2/3 lượng khí đốt hoàn toàn tự nhiên được bán trong nước. Trong số 45 tỷ đầu tư, 32 tỷ sẽ được đưa vào lắp đặt đường ống và 12.000 another khác trong mạng lưới phân phối khí thành phố (CGD) để bán lẻ CNG cho ô tô và khí tự nhiên đường ống cho các hộ gia đình.

Adani Gas sẽ đầu tư tới 9 tỷ vào việc thiết lập mạng lưới phân phối khí đốt thành phố trong vòng 10 năm tới để bán lẻ CNG cho ô tô và khí đốt nấu ăn cho các hộ gia đình. Adani Gas Ltd (AGL) của riêng mình và liên doanh với Tập đoàn Dầu khí Việt Nam (IOC) thuộc sở hữu nhà nước đã giành được giấy phép kinh doanh khí đốt thành phố cho 38 khu vực địa lý trải rộng trên 71 quận ở 15 tiểu bang.

GAIL đang tìm cách lắp đặt 400 trạm CNG và đưa ra kỷ lục về 10 vạn kết nối khí tự nhiên đường ống (PNG) tới bếp gia đình trong 3-5 năm tới.

Các dự án đường ống xuyên quốc gia

Một số nhà thầu khoan ngầm lớn ở Việt Nam đang thực hiện lắp đặt đường ống xuyên quốc gia thông qua phương pháp HDD và những đổi mới công nghệ của họ bao gồm ONGC, IOCL, OIL, GSPL, IGL, GSPC, Adani, Avantika và PNRGB.

Các dự án khoan kéo ống ngầm HDD gần đây được thực hiện hoặc đang được thực hiện bởi các robot khoan ngầm HDD

1. Dự án: IOCL-ADANI của dự án đường ống dẫn khí do nhà thầu khoan ngầm Minh Phương Corp thực hiện.

Kéo bó đường ống dẫn khí Dia-20 ”+ 6”

Địa điểm: tại sông Sài Gòn / Ch.No-37860

Máy khoan: GS 7000 - LS

2. Dự án: GIGL (Gujarat State Petronet Limited)

Thực hiện bởi: Minh Phương Corp

Địa điểm: Vũng Tàu

Máy khoan định hướng HDD sử dụng: Apollo A1200, Chiều dài bắn-294 m, Đất - đất bình thường có pha cát.

Tình trạng: Đang tiến hành

Thách thức: Không có, ngoại trừ việc quản lý trang web.

Máy HDD Apollo A1200

Apollo’s A1200, một máy HDD mạnh mẽ sản xuất tại Việt Nam được trang bị thông số kỹ thuật đẳng cấp thế giới giúp máy hoạt động nhanh và đáng tin cậy. Nó thậm chí có khả năng khoan trong lòng đá đen ở sông Sài Gòn dưới độ sâu 14 mét. Máy bơm bùn lớn 800 LPM của nó làm cho nước chảy cao. Nó có hệ thống điều khiển cần điều khiển và máy bơm thủy lực vận hành 6000 PSI, cùng với vòng quay 6000 PSI. Tất cả các quy trình HDD đã được quan sát là rất hiệu quả và nhanh chóng do các thông số kỹ thuật chất lượng cao, và cùng với một thợ khoan được đào tạo, chúng cho phép cài đặt thành công cao. Những thách thức duy nhất là chuẩn bị và quản lý địa điểm. Cần phải có một động cơ bùn chất lượng cùng với tất cả các công việc chuẩn bị tại hiện trường (viz. Hệ thống trộn bùn, hệ thống tái chế bùn, doa cắt đá, động cơ diesel, v.v.). Một số nhiễu đã được tìm thấy trong hệ thống định vị do tính chất mặn của đá.

Lợi ích của khoan định hướng

• Giảm xáo trộn đất.
• Một khu vực vị trí duy nhất có thể được sử dụng để lắp đặt các đường ống khác nhau.
• Giảm sự đứt gãy cho các thành tạo đá hiện có.
• Giảm ô nhiễm nguồn nước ngầm.
• Bảo vệ hệ sinh thái và các khu vực lân cận.
• Máy khoan định hướng tạo ra gấp đôi lượng dầu hoặc khí được khai thác.
• Giảm chi phí đào và xây dựng.
• Đó là một hoạt động an toàn hơn cắt mở.
• Thời tiết sẽ không ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình này.
• Giao thông hạn chế và gián đoạn cảnh quan.
• Lý tưởng cho các vị trí nhạy cảm với sự gián đoạn bề mặt như đường lớn, đường băng sân bay, sân gôn, v.v.
• Khả năng khoan bên dưới các vật cản bề mặt hoặc các hoạt động hiện trường.

Một số yếu tố như tăng trưởng ngành viễn thông và dầu khí, khai thác nước ngầm cao và nhận thức ngày càng cao về các kỹ thuật xâm lấn tối thiểu đang thúc đẩy tăng trưởng thị trường. Khoan định hướng ngang là một trong những phương pháp chuyên dụng nhất để lắp đặt các đường ống dẫn ngầm với những thiệt hại tối thiểu cho hệ sinh thái xung quanh thông qua phương pháp không rãnh. Nó liên quan đến việc sử dụng máy khoan định hướng và các phụ kiện đi kèm để khoan chính xác dọc theo đường khoan đã chọn và doa lại đường ống cần thiết. Nó là lý tưởng để lắp đặt cáp, ống dẫn và đường ống cho khoảng cách ngắn cũng như các dự án đường dài và thậm chí ở độ sâu sâu hơn.

Trong số các bộ phận máy móc, mảng giàn khoan chiếm thị phần đáng kể trong giai đoạn dự báo. Nhu cầu gia tăng đối với các thiết bị được tổ chức tốt trong các dự án khoan đặt ống ngầm HDD để lắp đặt đường ống ở xa đang thúc đẩy sự tăng trưởng của phân khúc này. Các giàn khoan HDD mini chủ yếu được sử dụng để lắp đặt đường dây điện và viễn thông và lắp đặt các đường ống nặng để phân phối khí. Theo địa lý, khu vực Bắc Mỹ đã thống trị thị trường trong giai đoạn dự báo do số lượng các ngành công nghiệp dầu khí và các dự án phát triển cơ sở hạ tầng ngày càng tăng.

Rất nhiều cơ sở hạ tầng cần được phát triển ở Việt Nam theo chương trình phát triển đô thị cho các thành phố thông minh, nơi LPG sẽ được cung cấp thông qua các đường ống dẫn khí đốt đến các ngôi nhà. Việc phân phối mạng 5G được tất cả các công ty viễn thông (chẳng hạn như Airtel và Reliance Jio) chuẩn bị kỹ lưỡng, nơi ống OFC sẽ được lắp đặt bằng cách sử dụng các máy HDD. Cáp điện khổng lồ trong SEBs sẽ được mở rộng bằng cách sử dụng máy HDD. Giờ đây, các Tổng công ty thành phố cũng hiểu biết về việc lắp đặt các đường ống cấp thoát nước thông qua công nghệ không gián đoạn.

 

Có thể bạn muốn biết:

Dịch vụ các dự án khoan ngầm công nghệ cao

Tổng quan về công nghệ khoan ngầm bằng máy móc và robot

Biện pháp thi công khoan ống qua đường và xây dựng bản vẽ là gì ?

GỌI NGAY – 0903649782 - 028 35146426 

ĐỂ ĐƯỢC TƯ VẤN 

CÔNG TY CP TV ĐẦU TƯ VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG MINH PHƯƠNG

Địa chỉ: 28 B Mai Thị Lựu, P Đa Kao, Q 1, TPHCM

Chi nhánh: 2.14 Chung cư B1,số 2 Trường Sa, P 17, Q Bình Thạnh, TPHCM

ĐT: (08) 35146426 - (08) 22142126  – Fax: (08) 39118579 - Hotline 090 3649782 - 0907957895