关于水平钻孔

水平钻井是钻井的一种。该技术已在建筑行业、石油和天然气行业以及在城市拥挤的工作中得到广泛应用。让我们更详细地考虑该方法的本质是什么，以及这种钻孔的主要阶段是什么。

水平定向钻孔 (HDD) 是一种非开挖钻孔，可保留景观表面（如路基、景观等）。 这种技术出现于上世纪60年代，流行于今天。 该技术可以降低钻孔成本，或者更确切地说，在此过程之后恢复景观。

简单来说，那么 该方法的原理是在地面（坑）中创建 2 个穿孔，并使用水平倾斜的管道铺设在它们之间创建一个地下“通道”。 该技术也用于无法挖沟的情况（例如，在具有历史价值的物体上）。该技术涉及准备工作的实施（土壤分析，2个地点的准备 - 在沟槽的入口和出口点），先导井的形成以及随后根据管道直径进行的扩展。在工作的最后阶段，管道和/或电线被拉入由此产生的沟槽。

使用HDD，可以在沟槽中铺设塑料和钢管。 前者可以固定在一个角度，而后者只能沿直线路径固定。这允许在水体下的沟渠中使用聚丙烯管。

水平钻孔有效解决以下问题：

• 铺设电缆、天然气和管道到设施；
• 获得用于石油生产和开采其他矿物的井；
• 更新已磨损的通讯；
• 地下高速公路的形成。

除了这些节省之外，这种钻孔技术还有其他优点：

• 对地球表面的破坏最小（仅进行 2 次穿刺）；
• 工作时间减少 30%；
• 减少工人大队的数量（需要3-5人）；
• 设备的机动性，易于安装和运输；
• 能够在任何地区（历史中心，在高压线通过的地区）和土壤中工作；
• 在不破坏其肥沃层的情况下保护土壤的能力；
• 工作的实施不需要改变通常的节奏：阻塞交通等；
• 不损害环境。

所描述的好处决定了 HDD 方法的普及和广泛分布。 但是，它也有缺点。

• 使用标准装置进行深钻，铺设长度不超过 350-400 米的管道是可能的。如果需要铺设更长的管道，则必须制作接头。
• 如果您需要在地下安装更长的管道或在很深的地方通过它们，非开挖方法将过于昂贵。

为了进行HDD，使用可以刺穿土壤上层并加深的机器和工具。根据工作范围和土壤类型，这些可以是特殊的射孔器、电动钻机或钻孔机。 前 2 个选项通常用于个人使用，而钻孔机用于大型物体、固体和坚硬的土壤。

钻孔机或 HDD 装置是一种在柴油发动机上运行的工业设备。 机器的主要功能元件是液压站、托架、控制面板。 后者允许操作员控制机器的操作和移动，看起来像一个特殊的遥控器。由于钻头，可以直接创建沟槽。在旋转过程中，钻头变热，这充满了它的快速故障。这可以通过定期用水冷却金属部件来避免。为此，使用了供水软管 - 钻孔机的另一个元件。

钻井设备根据边界拉力（以吨计）、最大钻井长度和井径指标进行分类。 根据这些参数，计算钻头的功率。钻机的更紧凑的类似物是电动钻机。其主要目的是进行小型土方工程。然而，在某些情况下，钻孔过程的穿孔部分可以通过电钻轻松快速地完成。由于电钻作为螺旋设备工作，它通常被称为螺旋压力机。该装置包括钻头、杆和发动机。

这种系统对于精确控制钻头的轨迹及其在第二次穿刺位置处的出口是必要的。它是一个附在钻头上的探头。 工作人员使用定位器监控探头的位置。

这种类型的工具在穿刺土壤阶段变得必要。使用杆、螺纹工具、膨胀机、泵。 特定工具的选择取决于土壤类型和工作阶段。 辅助工具还包括夹具和适配器，其主要任务是帮助获得所需长度的管道。扩展器用于获得所需直径的通道。水通过泵送系统供应到工厂。发电机确保设备不间断运行，照明系统即使在黑暗中也能钻孔。

辅助工具或消耗品包括铜石墨润滑脂。 她润滑钻杆的接头。水平钻孔必然意味着使用膨润土，膨润土的质量在很大程度上影响工作速度、沟槽的可靠性和环境安全。膨润土是一种多组分组合物，其基础是硅铝酸盐，其特征在于增加的分散性和亲水性。基于土壤分析选择溶液的其余成分及其浓度。使用膨润土的目的是加固沟壁，避免土壤脱落。

HDD分几个阶段进行，一般的工作方案是这样的：

• 准备项目文件，反映所有必要的计算；
• 与场地所有者（如果它是私人领土）和当局（如果我们谈论的是市政设施的工作）协调项目；
• 挖坑：一个在工作开始时，第二个 - 在管道的出口点；
• 通过钻机铺设必要的设备；
• 工作完成：基坑回填，必要时恢复基坑现场景观。

在地面上钻孔之前，必须注意准备景观。要安装通用钻孔设备，您需要一个 10x15 米的平坦区域，它位于入口穿刺点的正上方。你可以自己做，也可以使用特殊设备。确保有绕道到这个网站。然后是钻井设备的交付和安装。

除了 HDD 机器外，您还需要制备膨润土砂浆的设备。它用于加强沟壁和清除通道中的土壤。膨润土溶液的安装位置距离钻孔机 10 米。在溶液过量的情况下，在预期的穿刺点附近会产生小压痕。

准备阶段还包括安装和测试工作组之间的无线电通信、土壤分析。 基于该分析，选择一条或另一条钻孔路线。钻井现场应用黄色警告胶带围起来。然后安装钻井设备和导向杆。它固定在钻头进入地面的位置。

准备阶段完成后，您可以直接进行钻孔。首先形成一口10厘米断面的先导井，然后重新调试设备，调整钻头的倾角——相对于地平线应有10-20度的倾角。先导井是一个训练射孔，没有它，非开挖钻井是不可接受的。此时，检查系统的功能和可维护性，评估钻机的运动特性。

在先导井形成阶段，需要根据土壤的倾斜角度调整工具，并检查钻头相对于景观线的位置。 以防万一，在凹坑中形成弯曲。如果大量发现地下水或膨润土液体，它们将派上用场。后者将防止由于土壤粘在沟槽上而导致沟槽坍塌和钻机制动，设备过热。

准备时，重要的是要进行准确的计算，以免损坏先前铺设的管道。与管道的最小距离应为 10 米。然后钻头通过给定轨迹的过程开始，每 3 米需要控制和调整工具的方向。当钻头达到所需深度时，它开始水平移动或略微倾斜 - 这就是铺设所需沟槽长度的方式。钻头通过所需长度后，向上引导至出口。 自然是提前算好第二个坑的点位，此时场地已经初步准备好了。

最后一步是从地面上移除原始工具并使用扩张器或修边器扩张井。它代替钻头安装，允许您增加导向通道的直径。在扩张器的运动过程中，每 3 米提供一次控制，并在必要时调整工具的轨迹。

修整器沿与钻头方向相反的路径移动，即从第二个穿刺点到第一个穿刺点。根据所需的沟槽直径，扩张器可以通过它几次。通道的直径取决于管道的直径——平均而言，它应该比正在铺设的管道直径宽 25%。如果我们说的是保温管，那么通道直径的宽度应该比管子的直径大50%。

如果在通道中获得较大的土壤压力并且其脱落的可能性增加，则产生均匀分布的膨润土。 硬化后，不仅排除了脱落的风险，还排除了土壤沉降的风险。为了使工具更容易进入和穿过土壤，使用了一种特殊的软化钻井液。采用 HDD 方法时，非常关注土壤脱落的风险。在这方面，额外控制了管道连接的强度，以便在破碎土壤的重量下，它们不会破裂。

水平沟准备好后，他们开始在其中安装管道。 为此，支架和旋转接头附在其上，借助它们可以将管道拧紧到通道中。头部连接到管道的开头，旋转接头已经固定。管道也通过旋转接头对接，而钻井设备本身则关闭。对于对接诉诸使用特殊的适配器。

HDN适用于敷设电话、光缆、电力电缆通过的保护管；用于安装雨水和下水道水以及饮用水在其中移动的管道。最后，水管和油气管道也可以采用HDN法铺设。

在需要减少维修预算或减少工人数量的情况下，也会使用该技术。 财务成本的降低是由于不需要在钻井后恢复景观，以及该过程的最大自动化。由于实际上只需要工人来控制机器，因此优化工作团队的规模成为可能。

在沙质、壤质和粘土中安装管道时，该技术非常有效。如果沟渠穿过高速公路、历史价值区域或水下，则使用所描述的技术是合理的。在后一种情况下，入口穿刺是通过河口进行的。

非开挖钻孔不仅在密集的城市发展和历史中心的条件下有效，而且在私人住宅中也很有效，因为它可以让您节省种植和建筑物。 通常，供水和下水道以这种方式铺设在私有财产上。

有关水平定向钻孔的工作原理，请参见以下视频。