A geológiai fúrórudak nem csak úgy eltörnek – a fúrótorony beindítása előtt hozott rossz döntések miatt törnek el

Egy geológiai fúrórúd – amilyet vízszintes irányított fúrásokhoz, geotechnikai kutatásokhoz és közműépítésekhez használnak – nem éli azt az erőszakos életet, mint egy ütvefúró rúd. Nem kalapálják ötvenszer másodpercenként. Forog és húz, néha több ezer méteren keresztül a talajon, a sziklán és mindenen keresztül, ami a kettő között van.

Amikor egy geológiai rúd meghibásodik, az ritkán hirtelen kohászati ​​meglepetés. Ez napokkal vagy hetekkel korábban hozott döntések végeredménye – a berendezés kiválasztása, a rúd osztályozása, a dörzsárazási terv elkészítése során. Íme, honnan erednek ezek a meghibásodások, és hogyan lehet megállítani őket, mielőtt a rúd a földbe kerülne.

Szerelje fel a szerelvényt és a szerszámokat a mobilizálás előtt

A legköltségesebb rúdmeghibásodást a nem megfelelő berendezés használata okozza. Mielőtt egyetlen rudat is felpakolnának a teherautóra, valakinek el kell olvasnia a geotechnikai jelentést – nem átfutni, hanem elolvasni. Milyen a talajprofil? Hol vannak a macskakő rétegek? Van-e alapkőzet, és milyen mélységben? Milyen a talajvíz?

A válaszok határozzák meg, hogy a tervezett fúróberendezés, iszaprendszer és a fúrórúd valóban elbírja-e a furatot. Egy olyan fúróberendezés, amely tökéletes a puha agyagban való fúráshoz, tönkreteszi a váratlan sziklákon áttörő fúrórudakat. Egy homokhoz tervezett iszaprendszer nem fogja nyitva tartani a lyukat a kavicsban. A rudak minden alkalommal kibírják a terhelést, amikor a felszerelés nem illik a talajhoz.

A projekt specifikációit és a kivitelező által javasolt berendezéslistát a mobilizáció előtt össze kell vetni a geotechnikai adatokkal. Ha eltérés van, javítsd ki a szerszámozási tervet – ne reménykedj abban, hogy a talaj jobb, mint amit a jelentés állít.

Válassz rudakat a számok alapján, ne a katalógus alapján

A geológiai fúráshoz használt rúd kiválasztása más logikát követ, mint a kőzetfúráshoz használt rúd kiválasztása. A domináns terhelések a nyomaték és a húzóerő, nem az ütés. Az a rúd, amelyik az előző munkánál működött, ehhez a fúráshoz teljesen rossz lehet.

Nyomatékkapacitási szabály:A rúd névleges maximális nyomatékának legalább kétszeresének kell lennie a fúróberendezés maximális kimeneti nyomatékánál. Ez nem a rúd biztonsági tényezője, hanem a váratlan helyzetekre vonatkozó biztonsági tényező. A földalatti akadályok, a szűk sugarú ívek és a fúrólyuk beomlása mind nyomatékcsúcsokat generálnak az állandósult fúrási terhelésen túl. Egy normál körülmények között a névleges nyomatékának 90%-án működő rúdnak nulla mozgástere van a csúcsok kialakulására.

Rúd osztályozási szabvány:Minden munkába kerülő rudat az SY/T 5824 vagy azzal egyenértékű szabvány szerint kell osztályozni – megmérni, ellenőrizni és a kopási állapot, valamint a szerviztörténet alapján osztályozni. A sorozatban lévő osztályozatlan rudak ismeretlenek. Az ismeretlenek meghibásodnak.

Vezetői nyilvántartások:Minden egyes rudat nyomon kell követni. A fúrt átmérő, a tapasztalt visszahúzó terhelések, az ellenőrzés eredményei, az időbeli minőségváltozások. Egy öt furaton átesett rúd maximális visszahúzó erővel már nem ugyanaz a rúd, mint amilyen az első munkánál volt. Nyilvántartás nélkül csak találgatni lehet.

Stresszelemzés:Kritikus furatok – hosszú keresztezések, nagy átmérők, nehéz geológia – esetén a várható terhelések alatti rúdpálca végeselemes analízise a fúrás megkezdése előtt azonosítja a gyenge pontokat. A dörzsár mögötti átmeneti zóna jellemzően a legnagyobb feszültségű hely. A végeselemes analízis pontosan megmutatja, hol koncentrálódik a feszültség, és hogy a rúd elbírja-e azt.

Vastagfalú átmeneti rudak:Helyezzen két-három vastagfalú fúrórudat közvetlenül a dörzsár mögé. Ezek a rudak hidat képeznek a dörzsár és a standard fúrórúd közötti átmérőátmenetben. A dörzsár a legnagyobb nyomatékot és a legegyenetlenebb terhelést generálja a teljes rúdban – ezek az átmeneti rudak elnyelik ezt a terhelést, és védik a mögöttük lévő standard rudakat.

Tartsa a pilótalyukat ott, ahol tartozik

A furat eltérése meglepően sok rúdmeghibásodás kiváltó oka. A tervezett útvonaltól eltérő furat szűk sugarú íveket hoz létre, amelyeket a rudaknak nem kellett volna követniük. A tervezett hajlítási sugaruknál szűkebb görbén forgó rudakra ható hajlítófeszültség gyorsuló ütemben halmozza fel a kifáradási ciklusokat.

A szabály: a vezetőfurat eltérése a tervezett görbétől nem haladhatja meg a fesztávolság 1%-át. Egy 300 méteres furatnak a tervezett nyomvonaltól 3 méteren belül kell maradnia. Ha a vezetőfurat ennél nagyobb eltérést mutat, ne fogadd el, és reménykedj, hogy a dörzsárazás kiegyenesíti. Javítsd meg a vezetőfuratot, vagy fogadd el, hogy a rudak meg fognak szenvedni.

A furat átvételének hivatalosnak kell lennie – felmérni, dokumentálni és a mérnöknek vagy a tulajdonosnak aláírnia kell a dörzsározás megkezdése előtt. Egy rossz előfúráson áthaladó dörzsár csak egy rúdroncsolás egy nagyobb vágófejjel.

Lépésekben, ne egy ugrással dörzsölj

Amikor a végső furatátmérő nagy – 400 milliméter felett –, akkor nem lehet egyetlen menetben elérni a pilótaátmérőt a végső átmérőig. Ez hatalmas ugrásszerű változást hoz létre a vágási terhelésben, a nyomatékigényben és a forgácsmennyiségben. A húr elején lévő rudak a tervezési tartományukon messze túlmutató terheléseket érzékelnek.

A tudományos megközelítés: az átmérő fokozatos növelése. Egy tipikus sorozat 200-240 mm-es dörzsárral kezdődik, majd menetenként nagyjából 200 mm-rel növekszik a végső átmérőig. Minden menet kezelhető mennyiségű anyagot távolít el. Minden menet lehetővé teszi az iszaprendszer számára, hogy eltávolítsa a forgácsot, mielőtt a következő, nagyobb dörzsár áthaladna. Minden menet a rudakat a névleges terhelési tartományukon belül működteti.

A fokozatos tervnek figyelembe kell vennie a fúróberendezés visszahúzóképességét, az iszaprendszer áramlási sebességét és szilárdanyag-kezelési képességét, a rúdhúr nyomaték- és szakítószilárdsági határait, valamint a formáció válaszát a dörzsárazásra. Ha kihagy egy lépést az időmegtakarítás érdekében, a rudak meghibásodás formájában megtérülnek.

Figyelje a mérőeszközöket dörzsárazás közben

Dörzsárazás közben két szám számít mindenekelőtt: a nyomaték és a visszahúzóerő. Mindkettőt folyamatosan figyelni kell, és össze kell hasonlítani a formáció és a dörzsárak átmérőjének várható tartományával.

Egy hirtelen nyomatékcsúcs azt jelenti, hogy valami megváltozott – a dörzsár kemény rétegnek ütközött, a forgács tömörödik, a furat összeomlik. Egy normál nyomaték melletti visszahúzási csúcs azt jelenti, hogy a húr húzódik – valószínűleg fúrólyuk összeomlása vagy túlzott forgácsfelhalmozódás.

Ha bármelyik paraméter eltér a várt tartománytól, állítsa le a dörzsárazást. Húzza vissza kissé, hogy gyűrű alakú felületet hozzon létre. Indítson nagy áramlású keringtetést a furat átöblítéséhez. Csak akkor folytassa a dörzsárazást, ha a paraméterek visszaállnak a normális értékre. "H A tüskén keresztüli teljesítmény az, ahogyan a fúrórudat két rövidebb, kevésbé hasznos darabra alakítja.

A nagy kép

A geológiai fúrórudak a föld felett hozott döntések, nem pedig a föld alatti körülmények miatt meghibásodnak. Rossz berendezésválasztás. Nem osztályozott rudak a sorban. Egy elfogadott előfúrás, amely túl messzire vándorolt. Egy dörzsárazási terv, amely megpróbált lépéseket kihagyni. A paramétereket figyelmen kívül hagyták, amíg a tüske törést nem okozott.

Mindez megelőzhető a fúrás előtt és alatt alkalmazott mérnöki fegyelemmel, nem pedig azután, hogy a rudak darabokban jönnek ki.