Tot sobre la perforació horitzontal

La perforació horitzontal és un dels tipus de pous. La tecnologia s'ha generalitzat a la indústria de la construcció, la indústria del petroli i el gas, així com quan es treballa en condicions urbanes de multitud. Considerem amb més detall quina és l'essència del mètode i quines etapes són les principals per a aquest tipus de perforació.

La perforació direccional horitzontal (HDD) és un tipus de perforació sense rases que ajuda a preservar la superfície del paisatge (per exemple, llit de carretera, elements paisatgístics, etc.). Aquesta tècnica va aparèixer als anys 60 del segle passat i avui és popular. La tècnica permet reduir els costos de perforació, o millor dit, la restauració del paisatge després d'aquest procés.

En paraules senzilles, doncs el principi del mètode es redueix a la creació de 2 punxades al terra (foses) i un "pas" subterrani entre elles mitjançant una col·locació de canonades inclinades horitzontalment. Aquesta tecnologia també s'utilitza en els casos en què és impossible excavar una rasa (per exemple, en objectes històricament valuosos). La tècnica implica la realització de treballs preparatoris (anàlisi del sòl, preparació de 2 llocs - als punts d'entrada i sortida de la rasa), la formació d'un pou pilot i la seva posterior expansió d'acord amb el diàmetre de la canonada. En l'etapa final del treball, les canonades i / o els cables s'estiren a les rases resultants.

Amb HDD, es poden col·locar tubs de plàstic i d'acer a la rasa. El primer es pot fixar en angle, mentre que el segon només es pot fixar per un camí recte. Això permet l'ús de canonades de polipropilè en rases sota masses d'aigua.

La perforació horitzontal és eficaç per resoldre les tasques següents:

• col·locació de cables elèctrics, gas i canonades a objectes;
• obtenció de pous per a la producció de petroli i la producció d'altres minerals;
• renovació de comunicacions que han patit desgast;
• la formació de carreteres subterrànies.

A més d'aquests estalvis, aquesta tècnica de perforació té altres avantatges:

• destrucció mínima de la superfície terrestre (només es fan 2 punxades);
• reducció del temps de treball en un 30%;
• reducció del nombre de treballadors de la brigada (es necessiten 3-5 persones);
• mobilitat dels equips, és fàcil d'instal·lar i transportar;
• la capacitat de realitzar treballs en qualsevol territori (centres històrics, al territori de pas de línies d'alta tensió) i sòls;
• la capacitat de preservar el sòl sense danyar les seves capes fèrtils;
• la realització del treball no requereix un canvi en el ritme habitual: moviment superposat, etc.;
• cap dany al medi ambient.

Els avantatges descrits contribueixen a la popularitat i l'adopció generalitzada del mètode HDD. Tanmateix, també té desavantatges.

• Amb l'ús d'instal·lacions estàndard per a la perforació profunda, és possible col·locar canonades amb una longitud no superior a 350-400 metres. Si necessiteu col·locar una canonada més llarga, heu de fer juntes.
• Si cal instal·lar canonades més llargues sota terra o passar-les a grans profunditats, el mètode sense rases serà massa costós.

Per dur a terme HDD, s'utilitzen màquines i eines que poden perforar les capes superiors del sòl i aprofundir.Segons el volum de treball i el tipus de sòl, poden ser perforadores de roca especials, perforadores a motor o màquines perforadores. Les 2 primeres opcions s'utilitzen normalment per a ús personal, mentre que les màquines de perforació s'utilitzen en objectes grans, sòls sòlids i durs.

Una perforadora o plataforma HDD és un tipus d'equip industrial que funciona amb un motor dièsel. Els principals elements funcionals de la màquina són una estació hidràulica, un carro, un panell de control. Aquest últim permet a l'operador controlar el funcionament i el moviment de la màquina i sembla un panell de control especial. La creació d'una rasa en si és possible gràcies a un trepant. Durant la rotació, el trepant s'escalfa, que està ple de la seva ràpida fallada. Això es pot evitar refredant regularment la part metàl·lica amb aigua. Per a això, s'utilitza una mànega de subministrament d'aigua, un altre element de la màquina de perforació.

Els equips de perforació es classifiquen en funció del límit de la força de tracció (mesurada en tones), la longitud màxima de la perforació i el diàmetre del forat. A partir d'aquests paràmetres, es calcula la potència del trepant. Un anàleg més compacte d'una plataforma de perforació és un trepant motoritzat. La seva finalitat principal és la realització de petits moviments de terra. Tanmateix, la part de perforació del procés de perforació en alguns casos es realitza amb força i rapidesa amb un motor-trepant. Com que el motor-trepant funciona com a equip de barrena, sovint s'anomena màquina de barrena de premsa. Aquesta plataforma inclou un trepant, vareta i motor.

Aquest sistema és necessari per controlar amb precisió la trajectòria del capçal de perforació i la seva sortida a la ubicació de la segona punxada. És una sonda connectada al capçal del trepant. Els treballadors controlen la ubicació de la sonda mitjançant localitzadors.

Aquest tipus d'eines es fan necessàries en l'etapa de perforació del sòl. Vares usades, eines de cargol roscat, expansors, bombes. L'elecció d'una eina específica està determinada pel tipus de sòl i les etapes del treball. Les eines auxiliars també inclouen pinces i adaptadors, la tasca principal dels quals és ajudar a obtenir una canonada de la longitud requerida. Els expansors s'utilitzen per obtenir un canal del diàmetre requerit. La unitat es subministra amb aigua mitjançant un sistema de bomba. Els generadors garanteixen un funcionament ininterromput de l'equip, i el sistema d'il·luminació permet perforar fins i tot a les fosques.

Les eines o consumibles auxiliars inclouen greix de coure i grafit. S'utilitza per lubricar les articulacions de les barres de perforació. La perforació horitzontal implica necessàriament l'ús de bentonita, la qualitat de la qual afecta en gran mesura la velocitat de treball, la fiabilitat de la rasa i la seguretat ambiental. La bentonita és una composició multicomponent a base d'aluminosilicat, caracteritzada per una major dispersió i propietats hidròfiles. La resta d'ingredients de la solució i la seva concentració es seleccionen a partir de l'anàlisi del sòl. El propòsit de l'ús de la bentonita és reforçar les parets de la rasa, per evitar l'abocament del sòl.

HDD es realitza en diverses etapes i l'esquema general de treball és el següent:

• preparació dels documents del projecte, que reflecteixin tots els càlculs necessaris;
• coordinació del projecte amb el propietari del solar (si es tracta d'un territori privat) i autoritats (si es tracta de realitzar obres en equipaments municipals);
• fosses d'excavació: una a l'inici de l'obra, la segona al punt de sortida de la canonada;
• col·locació de l'equip necessari mitjançant plataformes de perforació;
• finalització de l'obra: ompliment de les fosses, si cal - restauració del paisatge al lloc de les fosses.

Abans de fer un forat al terra, cal tenir cura de preparar el paisatge. Per instal·lar un equip de perforació universal, necessitareu una àrea plana de 10x15 metres, que es troba directament a sobre del lloc de la punxada d'entrada. Pots fer-ho tu mateix o amb un equip especial. Assegureu-vos que hi ha desviaments a aquest lloc. Després d'això, es realitza el lliurament i la instal·lació d'equips de perforació.

A més de la màquina HDD, es necessitaran equips per a la preparació de purins de bentonita. S'utilitza per reforçar les parets de la rasa i treure terra del canal. La instal·lació per a purins de bentonita es col·loca a una distància de 10 metres de la màquina de perforació. Es creen petites sagnies a les proximitats dels punts de punxació previstos en cas d'excés de morter.

L'etapa de preparació també implica la instal·lació i verificació de comunicacions radiofòniques entre els treballadors de la brigada, anàlisi de sòls. A partir d'aquesta anàlisi, es selecciona una o altra ruta per a la perforació. La zona de perforació s'ha de protegir amb cinta d'advertència groga. A continuació, s'instal·len l'equip de perforació i la vareta pilot. Es fixa en el punt on el capçal de perforació entra a terra.

Un cop finalitzada l'etapa preparatòria, podeu procedir directament a la perforació. En primer lloc, es forma un pou pilot amb una secció transversal de 10 cm, després es torna a depurar l'equip i s'ajusta la inclinació del capçal de perforació: hauria de tenir un angle d'inclinació de 10-20 graus respecte a la línia de l'horitzó. Un pou pilot és una perforació d'entrenament, sense la formació de la qual la perforació sense rases és inacceptable. En aquest moment, es comprova el funcionament i la funcionalitat dels sistemes i s'avaluen les característiques del moviment del trepant.

En l'etapa de formació d'un forat pilot, cal ajustar l'eina a l'angle d'inclinació del sòl i també comprovar la posició del capçal de perforació en relació a la línia del paisatge. Per si de cas, es formen corbes a les fosses. Seran útils si es troben aigües subterrànies o líquids de bentonita en grans volums. Això últim evitarà l'enfonsament de la rasa i la frenada de la perforació a causa de l'adhesió del sòl a aquesta, el sobreescalfament de l'equip.

A l'hora de preparar-se, és important fer càlculs precisos per no danyar les canonades prèviament col·locades. La distància mínima de les canonades ha de ser de 10 metres. A continuació, comença el procés del trepant que passa per una determinada trajectòria, i cada 3 metres cal controlar i corregir la direcció de l'eina. Quan el trepant arriba a la profunditat requerida, comença a moure's horitzontalment o amb un lleuger pendent: així es col·loca una rasa de la longitud requerida. Després que el trepant hagi superat la longitud requerida, es dirigeix ​​cap amunt cap a la sortida. Naturalment, el punt de la segona fossa es calcula per endavant i, en aquest punt, el lloc està preparat de manera preliminar.

El pas final és treure l'eina original del terra i expandir el forat amb un escariador o una fresa. S'instal·la en lloc del trepant i permet augmentar el diàmetre del canal pilot. Durant el moviment de l'expansor es proporciona el control i, si cal, la correcció de la trajectòria del moviment de l'eina cada 3 metres.

Rimmer es mou al llarg d'una trajectòria oposada a la direcció del trepant, és a dir, de la segona punxada a la primera. Depenent del diàmetre requerit de la rasa, l'escariador pot passar-hi diverses vegades. El diàmetre del canal depèn del diàmetre de les canonades; de mitjana, hauria de ser un 25% més ample que el diàmetre de les canonades que es col·loquen. Si parlem de canonades d'aïllament tèrmic, l'amplada del diàmetre del canal hauria de ser un 50% més gran que el diàmetre de les canonades.

Si s'obté una gran pressió del sòl al canal i hi ha una major probabilitat que s'enfonsin, es produeix una distribució uniforme de bentonita. Després que s'endureixi, no només s'exclou el risc d'enfonsament, sinó també l'enfonsament del sòl. Per facilitar l'entrada i el pas de l'eina a través del sòl, s'utilitza un fluid de perforació suavitzant especial. Amb el mètode HDD, es presta molta atenció al risc de despreniment del sòl. En aquest sentit, es controla addicionalment la força de la connexió de la canonada perquè no es trenquin sota el pes del sòl enfonsat.

Quan la rasa horitzontal estigui a punt, comencen a instal·lar-hi canonades. Per fer-ho, s'hi adjunten suports i pivots, amb l'ajuda dels quals serà possible estrènyer la canonada al canal. A l'inici de la canonada s'adjunta un capçal, per al qual el giratori ja estarà fixat. Les canonades també s'uneixen a través del gir, mentre que el propi equip de perforació està apagat. Per unir-se, recorren a l'ús d'adaptadors especials.

HDN és adequat per col·locar tubs de protecció per on passen cables de telèfon, fibra òptica i d'alimentació; per a la instal·lació d'una canonada a l'interior de la qual es mouen aigües pluvials i aigües residuals, així com aigua potable. Finalment, també es poden col·locar canonades d'aigua i oleoductes i gas mitjançant el mètode HDN.

La tècnica també s'utilitza en aquells casos en què cal reduir el pressupost de reparacions o reduir el nombre de treballadors. La disminució dels costos financers es deu a l'absència de la necessitat de restaurar el paisatge després de la perforació, així com a la màxima automatització del procés. L'optimització de la mida de l'equip de treball es fa possible a causa del fet que només es necessiten treballadors per fer funcionar la màquina.

La tècnica és eficaç quan s'instal·len canonades en sòls sorrencs, argilosos i argilosos. L'ús de la tecnologia descrita està justificat si la rasa passa per sota de carreteres, en zones de valor històric o sota l'aigua. En aquest darrer cas, la punxada d'entrada es fa per la desembocadura del riu.

La perforació sense rases és eficaç no només en zones urbanes denses i centres històrics, sinó també en una casa privada, ja que us permet preservar les plantacions i els edificis. Per regla general, els sistemes de subministrament d'aigua i clavegueram es col·loquen a la propietat privada d'aquesta manera.

Vegeu el següent vídeo per saber com funciona la perforació direccional horitzontal.