A hat ok, amiért egy DTH munka rosszul sül el: Balesetelemzés a mélyről

A sűrített levegős DTH-fúrás tízszer gyorsabb, mint a hagyományos módszerek kemény kőzetben. Ez a sebesség a vonzereje. De ugyanaz a nagyfrekvenciás ütés, ami gyorssá teszi, könyörtelenné is teszi, ha valami rosszul sül el. A DTH-baleset nem lassan alakul ki – másodpercenként ötven ütéssel történik, és mire észrevesszük, a kár már megtörtént.

Íme hat lehetséges ok, amiért egy DTH-feladat rosszul sülhet el, ezek okai, valamint a teendők előtte és utána.

1. Kalapácsfej-törés – Fáradásos törés a bordás vállízületnél

A kalapácsfej szinte mindig ugyanazon a helyen törik el: az átmérőátmenetnél, közvetlenül a bordás szakasz felett. Ez egy geometriai feszültségkoncentráció – ahol a keresztmetszet megváltozik, a feszültség felhalmozódik. Itt továbbítja a fúrófej a nyomatékot a bordákon keresztül, nyírófeszültséget adva az axiális ütőterheléshez.

Két dolog kényszerítheti a kalapácsfejet a kifáradási határán túlra. Az első a rossz gyártási minőség: alacsony minőségű acél, megmunkálásból származó maradék feszültség, elégtelen kifáradási szilárdság. A második az üzemi körülmények: túlzott előtolási nyomás, amely meghajlítja a húrt és felerősíti a rezgést, vagy puha-kemény átmeneteken keresztüli fúrás, ahol a nyomaték folyamatosan ingadozik.

A megelőzés azzal kezdődik, hogy olyan gyártótól vásárolunk, aki bizonyítani tudja a minőségét. Aztán jön a fúrási fegyelem: csökkentsük a paramétereket repedezett vagy heterogén talajba való belépéskor, kezdjünk könnyű előtolással, ha a formáció ismeretlen, és lazítsunk a puha rétegekben, ahol a lapkák túl mélyre fúródhatnak és megnövelhetik a nyomatékot.

Két praktikus óvintézkedés: használjon rögzítőhüvellyel ellátott kalapácsot, hogy a törött fej ne essen le az aljára, és ha a fej mégis eltörik, azonnal halássza ki, mielőtt véglegesen beékelődne.

2. Lapkatörés – A külső él törik először

Normál fúrás során a lapkakopás fokozatos. A legtöbb lapkameghibásodás hirtelen törés, és a fúrófelület külső szélén lévő lapkák a legsebezhetőbbek. Ezek viselik a legnagyobb ütőterhelést, a furatfallal való legnagyobb koptató érintkezést és a legnagyobb hajlító igénybevételt.

Az okok három kategóriába sorolhatók: formáció (kemény, töredezett vagy kevert talaj), fúrási paraméterek (túl nagy előtolás, túl nagy forgási sebesség) és működés (egyenetlen előtolás, pattogás, üres égetés).

A megelőzés a szokásos eljárás: enyhe előtolás indításkor, csökkentett paraméterek nehéz talajon, sima és állandó előtolási nyomás, és – ami a legfontosabb – olyan fúrófejet kell választani, amelynek lapkaminősége és felületkialakítása illeszkedik a formációhoz. Az a lapka, amely egy olyan formációban törik el, amelyhez nem tervezték, nem minőségi probléma. Ez kiválasztási probléma.

3. Kalapács okozta dugulás – A saját csöveidből származó törmelék

Ez azért kínos, mert teljesen önmagunk hibája.

Az új fúrócső belső falán rozsda, hengerlési reve és gyártási törmelék található. Amikor a sűrített levegő áramlani kezd, ez a törmelék fellazul és lefelé halad a szálon – egyenesen a kalapács tetejébe. A légjáratokhoz és a visszacsapó szelephez nyomódva korlátozza vagy blokkolja a levegő áramlását.

A javítás egyszerű és univerzálisan kihagyható: tisztíts meg minden csövet, mielőtt a furatba kerül. Fújd ki sűrített levegővel. Új cső esetén drótkefével tisztítsd meg a furatot, vagy használj tisztítópálcikát. És tisztítsd meg a felszíni levegővezetékeket is – különösen a szelepeket és a könyököket, ahol a törmelék felhalmozódik.

4. Visszaáramlás – A nyomáskülönbség, amely beszippantja a forgácsokat

Ez a legalattomosabb DHT meghibásodási mód, mert akkor történik, amikor a kalapács még nem is működik.

Amikor a furat vastag, iszapszerű forgácsot tartalmaz, és a kalapács leáll, nyomáskülönbség keletkezik. Ha a visszacsapó szelep nem tömít tökéletesen, vagy ha a belső hézagok elkoptak, ez a nyomáskülönbség visszaszívja a forgácsot – fel a kalapács belső résein keresztül a dugattyú és a bordák hézagába. A forgács beszorul. A dugattyú elakad. A bordák beszorulnak. A kipufogónyílások eltömődnek.

A kiváltó ok általában egy kopott vagy sérült visszacsapó szelep, vagy a dugattyú-henger hézagok elkopása, amelyek már nem tömítenek. A megelőzés az ellenőrzés: minden egyes leállás előtt ellenőrizze a visszacsapó szelepet, ütemterv szerint ellenőrizze a dugattyú és a henger hézagokat, és cserélje ki a kopott alkatrészeket, mielőtt azok visszaáramlást okoznának.

Mély furatokhoz egy kifinomultabb megoldás: szereljen fel egy úszószelepes csatlakozást 150-200 méterrel a húron felfelé. Az úszószelep bezár, amikor a légnyomás csökken, megakadályozva a visszaáramlást, amely a forgácsot a kalapácsba hajtja.

Azonnali teendők a levegőáramlás korlátozása esetén: erőteljesen mozgassa a zsinórt fel és le, hogy megszüntesse az elzáródást. Ha ez nem működik, húzza meg a zsinórt, és ellenőrizze – ne erőltesse folyamatosan a levegőt az eltömődött kalapácsba.

5. Sárgyűrűs tekercselés – A lassú fojtás

Nedves körülmények között a forgács nem tisztul le. Odaragad – a fúrószálhoz, a fúrólyuk falához, a kalapács testéhez. Egy gyűrű alakú, tömör forgács alkotta tömörítést. A gyűrű alakú hézag összezsugorodik. A korábban elfolyó forgács most a gyűrűhöz tapad. A gyűrű iszapréteggé nő, és az iszapréteg végül teljesen lezárja a gyűrűt. A szál beragad.

A mechanizmus progresszív: minden egyes keringési ciklus egy kicsit több anyagot hagy a gyűrűn, és a gyűrű a következő ciklust kevésbé hatékonysá teszi. Mire bárki észrevenné, hogy a keringés romlik, a csomag már kialakulóban van.

A megelőzés a gyűrű alakú légtér tisztán tartását jelenti: megfelelő légmennyiség, rendszeres, erős öblítés és a visszaáramlásra való odafigyelés. Ha a visszaáramlás lassul, alaposan öblítsük át, mielőtt teljesen leállna.

6. Elragadva és eltemetve – A formáció visszavág

Az utolsó meghibásodási mód a legdrágább: a húr beragad, és minél tovább áll, annál jobban beragad.

A képződési tényezők közé tartozik a repedezett vagy vetős kőzet, amely a lyukba omlik, valamint a víztartó rétegek, amelyek a palák duzzadását és szétesését okozzák. A technikai tényezők közé tartozik a nagyfrekvenciás rezgés, amely fellazítja a fúrólyuk falát, a nagy sebességű levegő, amely erodálja az instabil kőzetet, valamint a falat tartó folyadék hiánya a levegős fúrás során.

Amikor a falak elkezdenek omladozni, a sorrend kiszámítható: a tömbök leesnek, a kalapács beszorul, és ha a lyuk beomlik, a kalapács beszorul.

A válaszlétra fokozatos. Kezdjük megfigyeléssel – figyeljük a visszatérő áramlást, a nyomatékot, a behatolás változásait. Tartsuk mozgásban a zsinórt – gyakori rövid lépések, rendszeres fel-le mozgás a leülepedés elkerülése érdekében. A probléma első jelére álljunk meg és hárítsuk el a problémát. Használjunk habbefecskendezést nehéz fúrások elvégzéséhez. Rövid lépésekkel ellenőrizzük a fúrólyuk falának állapotát. Ha a furat nem marad nyitva, váltsunk taktikát – habfúrás, falat tartó folyadék vagy béléscső használata. Végső megoldásként marás a beszorult zsinór kiszabadítására.

A minta

A DTH fúrás gyors, de jutalmazza a figyelmet és bünteti a hanyagságot. A hat balesettípusnak egy közös vonása van: szinte mindegyik megelőzhető ellenőrzéssel, tisztítással és fúrási fegyelemmel. A kalapács, amelyik a szennyezett csőben lévő törmelék, a kopott visszacsapó szelep vagy a túlzott előtolási nyomás miatt meghibásodik – ezek a hibák nem balszerencse. Ezek a fúrási lépések kihagyásának kiszámítható következményei.