ساختار اصلی حفاری جهت افقی

(1) میزبان

سیستم قدرت موتور اصلی به طور کلی یک موتور دیزلی است. موتور دیزلی به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود و قدرت آن یکی از شاخص های سنجش توانایی ساخت دکل حفاری است. با این حال، دکل حفاری باید با یک بار پایدار در طول فرآیند بکسل کردن دکل حفاری کار کند، بنابراین قدرت مداوم موتور اهمیت بیشتری دارد. به منظور کاهش شدت کار و بهبود راندمان کار، موتور اصلی به طور کلی مجهز به تجهیزات بارگیری و تخلیه خودکار برای لوله های مته است. هنگام حفاری، دکل حفاری به طور فعال لوله حفاری را از جعبه لوله مته جدا می کند و آن را به ستون لوله مته می چرخاند. هنگام عقب کشیدن، درست برعکس. برخی نیز مجهز به تجهیزات روکش اتوماتیک روغن روانکار هستند و روغن کاری رزوه اتصال لوله مته به افزایش طول عمر لوله مته کمک می کند. دکل حفاری باید در حین کار کاملاً ثابت شود. اگر حرکت در حین سوراخ کردن و کشیدن اتفاق بیفتد، از یک طرف ممکن است باعث آسیب به موتور شود، از طرف دیگر باعث کاهش نیروی فشار کش و در نتیجه از دست رفتن توان در سوراخ می شود. در حال حاضر دکل های حفاری جدید دارای یک سیستم لنگر هیدرولیکی فعال هستند که با تکیه بر توان خود لنگر را در لایه خاک سوراخ می کنند، به طور کلی از یک میله لنگر مستقیم در لایه خاک خشک استفاده می کنند و از میله لنگر مارپیچی در لایه خاک مرطوب استفاده می کنند.
(2) ابزار حفاری

لوله مته باید استحکام کافی برای جلوگیری از پیچ خوردگی و شکستگی داشته باشد و باید به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد تا کانال های منحنی را سوراخ کند. در پیمایش از راه دور، طول لوله مته مستقیماً بر قدرت حفاری تأثیر می گذارد، به ویژه هنگامی که از هدایت سیمی استفاده می شود، لوله مته طولانی تعداد اتصالات لوله مته را کاهش می دهد که به طور قابل توجهی در زمان اتصال صرفه جویی می کند. تغییر جهت حفاری با دستکاری جهت مته به دست می آید.

مته معمولاً گوه ای شکل است. در طول فرآیند رو به جلو، اگر مته به چرخش ادامه دهد، مسیر حفاری یک خط مستقیم خواهد بود. هنگامی که مته می خواهد موانع را دور بزند یا با شعاع انحنای خاصی به جلو حرکت کند، مته از چرخش باز می ایستد و سطح گوه قبل از فشار دادن در یک زاویه خاص باقی می ماند. به این ترتیب مته در جهت مخالف صفحه گوه پیشروی می کند. صفحه swash مته معمولاً دارای نازل است و گل با سرعت بالا از نازل ها به بیرون پاشیده می شود تا لایه خاک را تمیز کند. گاز و حرارت باید از مته های مختلف برای لایه های مختلف خاک استفاده شود. به عنوان مثال، در خاک رس نرم، به طور کلی از یک مته در مقیاس بزرگتر برای تسهیل تغییر جهت در طول فرآیند هل دادن استفاده می شود. در لایه های آهکی سخت تر، از مته های کوچکتر استفاده کنید. در حفاری سنگ سخت، مته های مخصوصی مانند مته های کاربید سیمانی در مقیاس کوچک با جوشکاری منبتی باید انتخاب شوند.

ریمورها انواع مختلفی دارند و ریمورهای مختلف برای لایه های مختلف خاک مناسب هستند. به عنوان مثال، ریمر شیاردار برای زمین های شنی و زمین های شنی تنگ حاوی سنگ مناسب است، اما هنگام کار در خاک رس با ویسکوزیته بالا، به راحتی کروی می شود. کاتر میله‌ای شکل برای لایه‌های خاک سخت و لایه‌های رسی مناسب است، اما نمی‌توان آن را در زمین‌های سنگی یا سنگریزه‌ها به طور موثر استفاده کرد.

(3) سیستم راهنما

سیستم های هدایت شامل سیستم های هدایت بی سیم و سیستم های هدایت سیمی هستند. سیستم هدایت بی سیم شامل یک آشکارساز سطحی دستی و یک کاوشگر است که در یک مته نصب شده است. آشکارساز عمق مته، شیب گوه و سایر پارامترها را با دریافت سیگنال امواج الکترومغناطیسی ساطع شده توسط پروب قضاوت می کند و همزمان سیگنال را به نمایشگر روی کنسول دکل حفاری ارسال می کند تا مته بتواند حفاری را تنظیم کند. پارامترهای به موقع برای کنترل حفاری. هنگام عبور از رودخانه ها و دریاچه ها، به دلیل دشواری پیاده روی زمین یا عمق حفاری بسیار عمیق، دریافت سیگنال های امواج الکترومغناطیسی دشوار است، بنابراین باید از سیستم هدایت سیمی استفاده شود. پس از عبور پروب از لوله مته، با کابل به آن متصل می شود تا سیگنال را به کنسول منتقل کند. از آنجایی که کابل ها باید به صورت دستی از طریق لوله مته یکی یکی وصل شوند، استفاده از راهنمای سیمی زمان قابل توجهی را صرف می کند.

(4) سیستم گل

سیستم گل تجهیزات مهمی برای پیشروی هموار باز کردن و عقب نشینی لوله است. پس از اینکه بنتونیت، آب و مواد افزودنی به طور کامل در مخزن گل مخلوط شدند، توسط پمپ گل تحت فشار قرار می گیرند و از نازل ابزار حفاری از طریق لوله مته به بیرون اسپری می شوند تا لایه خاک شسته شود و قلمه ها برای کمک به حفاری برداشته شود. گل حفاری می تواند ابزارهای حفاری چاله را خنک کند و از گرم شدن بیش از حد و سایش ابزارهای حفاری جلوگیری کند. یکی دیگر از اثرات مهم گل حفاری کاهش اصطکاک بین دیواره لوله و دیواره سوراخ هنگام عقب کشیدن لوله است. در حالت ایده آل، خط لوله در گل معلق و بیرون کشیده می شود، بنابراین در مهندسی واقعی، اگر حفاری به خوبی شکل گرفته باشد، نیروی کششی مورد نیاز برای خط لوله اغلب بسیار کمتر از حد انتظار است. قطر سوراخ لوله حفاری جهت افقی معمولاً نسبتاً بزرگ است و پایداری دیواره سوراخ ضعیف است. با این حال، پس از متراکم شدن گل حفاری، می تواند دیواره سوراخ را تثبیت کند.

(5) سیستم کمک هوشمند

سیستم کمکی هوشمند دکل های حفاری در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است. نرم افزار برنامه ریزی حفاری پس از پیش وارد کردن پارامترهایی مانند جهت گیری خطوط لوله زیرزمینی و موانع، نوع لوله حفاری، عمق حفاری، جهت ورودی و خروجی و شعاع خمش مجاز خط لوله، می تواند به صورت خودکار طراحی کند. مسیر ایده آل، از جمله زاویه ورود، زاویه خروج، جهت گیری خاص هر لوله مته را می توان با توجه به وضعیت واقعی در مهندسی واقعی تنظیم کرد.