钻进钻具

创新型水平定向钻进钻具

海瑞克是提供机械化建设地下基础设施解决方案的创新推动者。海瑞克与行业顶尖专家一起,开发了三种创新的钻进钻具。通过水平定向钻机HDD可以快速、安全、经济高效地铺设管道:全断面回扩器、钻孔射流泵以及助流器。

 

优化水平定向钻机HDD钻进过程

无论是单独使用还是组合使用,这三项新开发的专利技术优化了水平定向钻机HDD的钻进过程。例如,可以一步到位地将导向孔扩大至所需最终直径。同时,可开挖几乎无钻屑残留的钻孔,大大减少了钻液外泄的风险。通过创新,海瑞克正在着手解决水平定向钻机HDD钻进作业中长期存在的艰巨挑战。成功的试点项目的结果已经成功证实了这种创新型钻进钻具的性能。

  • 创新的钻进钻具,可以优化水平定向钻机HDD钻进过程
  • 助流器优化物料流动
  • 使用全断面回扩器对导向孔进行一次扩径
  • 利用钻孔射流泵进行高效的钻孔清洗
  • 该钻进钻具可以单独使用,也可以组合使用
  • 采用水平定向钻机HDD钻进工艺可优化钻进成本效益
  • 降低压裂风险
  • 不需要进行多次扩径
  • 钻孔直接通过钻柱

助流器:优化钻孔物料流量

助流器能在导向孔钻进时显著改善物料流量。钻进过程中,通过一个抽取喷嘴将部分钻液从钻杆中导入环形空隙内的清洗循环。这样能改善环形空隙中的物料流动和沉积钻屑的排出。助流器的偏心螺旋形状使该过程更有效,能够实现更为干净、没有大沉积物的先导钻孔。

使用多个助流器可以逐渐增加环形空隙中的物质流量。而所需钻液用量则朝着钻具方向不断减少。这样就降低了环形间隙中的压力水平,尤其是钻头上的最大压力。冲洗周期中,压力越平衡,就越能降低该过程中典型的压裂风险。

  • 导向孔直径:8 1/2” - 9 7/8” - 12 1/4“
  • 柔性射流量:20 – 105 gpm(75 - 400 l/分钟)
  • 降低注浆环形空隙的压力以减少破裂风险
  • 轴向布置的喷嘴优化了物料流动,使其不会破坏井壁
  • 可配置多种喷嘴
  • 提供井下压力水平计算工具

全断面回扩器:一次扩径

海瑞克的新型全断面回扩器可一步到位地实现扩大导向孔地直径。因此,淘汰了传统水平定向钻机HDD的多步骤扩径作业。

全断面回扩器可以根据地质条件的要求配备不同类型的滚刀。它们易于更换并且价格适中,还可以进行翻新再制造。滚刀含有特殊的磨损防护层,且配备压力补偿器。如此便能防止钻液意外侵入,避免轴承润滑损耗。此外,轴承相对而言较大型,承受力达到传统滚刀的两倍。这意味着能在作业面上施加更高的压力,以加快物料挖掘,并提高掘进速度。

  • 开挖直径:30”–72”
  • 最小导向孔直径:12 ¼“
  • 地质条件:软土或硬岩(岩石强度高达350兆帕)
  • 导向孔一次扩径
  • 刀盘自动对中,降低扭矩要求,提高旋转稳定性
  • 内部的不粘(防粘)涂层可防止粘性较大的土壤中出现堵塞
  • 可现场更换前部和中心磨损保护板
  • 大型钻机的喷淋系统有更高的机械钻速(渗透率)和更少的磨损
  • 刀具表面的刮渣板用于优化清洗和物料运输
  • 不同类型的滚刀可灵活应用于软土或硬岩
  • 模块化设计,可快速经济地更换刀具
  • 成功完成多个项目

钻孔射流泵:清洗钻孔与运输钻屑一次完成

海瑞克钻孔射流泵是行业内首台能同时清洗钻孔和高效地从钻杆内运输钻屑的水平定向钻进钻具。

为了接收钻孔中的物料,三个配有集成格筛的铲斗安装在钻孔射流泵的侧面。钻屑通过旋转运动进入泵的内部。在那里借助一个射流泵系统泵入钻杆,并在其中完成输送。如此一来,钻进工程团队可以在更大的钻孔直径工程中仅使用最为简单的钻液,因为钻液在功能上只需实现钻孔的支撑和密封。钻孔射流泵采用无抽吸式工作原理。如此,钻孔中不会因为负压而形成风险。

  • 钻孔直径:20”–72”
  • 驱动量:65 bar,475 gpm(1800 l/min)
  • 钻孔清洗率达98%
  • 直接从钻孔中清出钻屑
  • 显著减少了膨润土及其他添加剂的使用量
  • 压裂风险降至最低
  • 可以自主使用或与全断面回扩器结合使用
  • 可用于稳定的土壤,甚至是在干燥、未填充的钻孔

通过优化工具组合实现性能优化

在水平定向钻进项目中,可将海瑞克全新开发的钻具进行多种组合。全断面回扩器与钻孔射流泵配套使用时,其优点尤为明显。为此,钻孔射流泵直接安装在全断面回扩器的后面。这样就可以通过减少膨润土消耗的情况下,快速一次性完成钻进。

链接:

钻孔射流泵在瑞典项目的成功首秀:
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全断面回扩器在瑞典项目的成功首秀:
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Gerhard Goisser 海瑞克美国子公司 首席运营官
Jack Brockway 海瑞克美国子公司 董事长

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