A perfuração direcional horizontal (HDD) é um método convencional empregado por cidades e trabalhadores da construção civil para instalar serviços públicos e encanamentos subterrâneos. Ao contrário da instalação subterrânea tradicional, o HDD não requer valas abertas para ser concluído.
Equipamento necessário para HDD
Como a perfuração direcional horizontal requer ambos os lados de entrada e saída, são necessários vários equipamentos dependendo do lado. Para o ponto de entrada, os trabalhadores secundários precisam de:
- Unidades de energia e geradores
- Bomba de água
- Fornecimento de lama de perfuração
- Tanque de mistura de lama
- Bomba de lama e suportes para tubos de perfuração
- Tubos de perfuração
- A própria plataforma
Se for necessária lama, é necessário o manuseio da lama e um sistema de limpeza.
No ponto de saída, os trabalhadores secundários precisam de:
- Corte de tanques de liquidação
- Sair dos tanques de contenção de lama
- Rolos e equipamentos de manuseio de dutos
- Lanças laterais
- Suportes para tubos
- Tubos de produto
Outros equipamentos necessários incluem tubulações, revestimento, soldagem e equipamentos de teste.
Componentes da plataforma de perfuração horizontal
Quanto à plataforma em si, existem alguns componentes que dependem exclusivamente do plano geral de perfuração. Estas são a haste de perfuração e as brocas. As hastes de perfuração, também conhecidas como hastes de perfuração, vêm em uma variedade de comprimentos, geralmente 3,0, 4,6 e 9,1 metros. Os segmentos possuem roscas fêmea e macho em extremidades opostas para permitir a fixação um no outro.
O comprimento total da haste é calculado com base nos ângulos de entrada e saída em graus, profundidade em metros, comprimento de um obstáculo a ser contornado e raio da curva em metros para o ponto de entrada e saída. Os cálculos devem ser considerados com cuidado, pois exceder o raio de curvatura pode causar danos à haste e eventual falha. A falha resulta em custos adicionais para substituição e tempo de inatividade da máquina.
O tipo de perfurador que está perfurando determina a escolha da cabeça de perfuração. Para solos macios, como argila, calcário macio, xisto, areia não consolidada e leito vermelho, uma broca de arrasto ou de corte fixa é melhor. Essas brocas são uma única peça sólida que gira com a coluna de perfuração. Não há rolamentos e os trabalhadores podem usar fluido de corte ou ar para remover solo quebrado.
Para solos médios ou duros, como calcário, calcita, calcário cherty, xisto duro, argilito ou dolomitas, um cortador de rolamento de três{0}}cones é melhor. A forma, o ângulo e o material determinam seu uso. Brocas com dentes longos{3}}espaçados são para retificação média, enquanto dentes mais curtos e bem espaçados são feitos para quebrar solo duro. Brocas para solo duro e médio usam fluido de perfuração para escavar lascas de rocha.
Etapas necessárias para HDD
Para perfuração direcional horizontal, há quatro etapas necessárias para serem concluídas. Para começar, há o pré--planejamento do local. O planejamento é seguido pela perfuração do furo piloto, expansão do eixo por meio de escareamento e, em seguida, recuo da coluna de tubos.
Pré-planejamento do site
O pré{0}}planejamento do local começa com um relatório geotécnico. Este relatório inclui um exame de pesquisas geológicas anteriores. Além de revisar informações históricas, os topógrafos coletam amostras do solo em intervalos aleatórios.
Os topógrafos podem coletar essas amostras por meio de uma broca manual ou de uma furadeira. As amostras de solo são então enviadas para análise, que informa a localização, elevação, profundidade do exemplar. O relatório retorna com indicações dos tipos de solo encontrados em cada profundidade.
Além da classificação do solo, o relatório geotécnico indica a resistência do solo e quaisquer condições das águas subterrâneas. Os engenheiros usam essas informações para planejar drenagem adicional e possível pressão de elevação ou infiltração da fundação que possa ocorrer.
Assim que o relatório geotécnico estiver concluído, os engenheiros determinam os pontos de entrada e saída da plataforma HDD. Eles usam os dados do relatório para mapear o caminho de detalhamento. Depois de planejar a rota, os planejadores do projeto refinam os pontos de entrada e saída.
Perfurando o furo piloto
Após a conclusão de todo o-planejamento do local, é hora de levar o equipamento ao local e configurá-lo adequadamente. O laudo geotécnico indica a capacidade de suporte do solo, garantindo que os trabalhadores não tragam máquinas muito pesadas para o local. Os resultados da pesquisa também ajudam os engenheiros na seleção das brocas e comprimentos de haste apropriados para o trabalho.
Assim que o equipamento estiver instalado, os trabalhadores fazem um furo piloto ao longo do caminho predeterminado. Uma sonda situada próxima ao bit envia leituras de volta ao controlador periodicamente. Essas leituras indicam as coordenadas vertical e horizontal ao longo do furo. Essas leituras são em relação ao ponto de entrada inicial. Os operadores os utilizam para garantir que permaneçam no caminho e evitem desvios.
Freqüentemente, durante a perfuração do furo piloto, os trabalhadores injetam fluido de perfuração no furo. Este fluido ajuda a fornecer estabilidade ao poço e a transportar os fragmentos e cascalhos da perfuração para fora. Também ajuda a limpar o acúmulo na broca e a resfriar a broca, ao mesmo tempo que reduz o atrito entre a broca e a parede.
Expansão do Buraco
Uma vez que a broca perfura o solo do local de saída, o fundo de poço, os trabalhadores removem o conjunto de fundo de poço. Eles então prendem um alargador traseiro à coluna de perfuração. A corda é puxada para trás através do poço, aumentando o diâmetro.
Para atingir o diâmetro desejado, os trabalhadores podem ter que fazer passagens adicionais através da linha com o alargador.
Nem todos os furos piloto precisam de expansão. Tubulações de diâmetro menor não utilizam alargadores. Isso se deve ao fato de o orifício piloto ter um tamanho adequado para puxar a coluna do tubo de volta.
O recuo da corda do tubo
A coluna de tubos é a seção de arrasto, que é ligeiramente maior que o comprimento da perfuração. A linha é puxada sobre rolos até o furo de saída e puxada de volta para a plataforma até que toda a coluna de tubos tenha passado pelo furo. Muitas vezes esta peça está conectada ao alargador.
O revestimento externo da coluna de tubos é visível e permite que os trabalhadores inspecionem a linha quanto a danos após a conclusão do recuo. Os trabalhadores então realizam a inspeção interna para garantir que não houve danos à tubulação durante a retração.
Uma vez confirmado o sucesso do gasoduto, o equipamento é desmobilizado e desmontado.
Projetos de perfuração direcional horizontal exigem um planejamento cuidadoso. Os relatórios geotécnicos permitem que os planejadores determinem quais brocas usar, o comprimento das hastes e o local pode gerenciar equipamentos pesados. Assim que o plano estiver em vigor, os trabalhadores podem perfurar o furo piloto e expandi-lo para uso na tubulação.
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