क्षैतिज ड्रिलिंग: क्षैतिज दिशात्मक ड्रिलिंग तकनीक, डू-इट-खुद सीवर पंचर, संचार बिछाने के लिए प्रतिष्ठान

2024 लेखक: Beatrice Philips | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-09 13:22

क्षैतिज ड्रिलिंग कुओं के प्रकारों में से एक है। प्रौद्योगिकी निर्माण, तेल और गैस उद्योग के साथ-साथ शहरी भीड़-भाड़ वाली परिस्थितियों में काम करते समय व्यापक हो गई है। आइए अधिक विस्तार से विचार करें कि विधि का सार क्या है, और इस प्रकार की ड्रिलिंग के लिए कौन से चरण मुख्य हैं।

यह क्या है?

क्षैतिज दिशात्मक ड्रिलिंग (HDD) एक प्रकार की ट्रेंचलेस ड्रिलिंग है जो परिदृश्य की सतह को संरक्षित करने में मदद करती है (उदाहरण के लिए, रोडबेड, भूनिर्माण तत्व, आदि)। यह तकनीक पिछली शताब्दी के 60 के दशक में वापस दिखाई दी और आज भी लोकप्रिय है। तकनीक इस प्रक्रिया के बाद ड्रिलिंग लागत, या बल्कि, परिदृश्य बहाली को कम करना संभव बनाती है।

औसतन, काम की लागत 2-4 गुना कम हो जाती है।

तकनीकी विशेषताएं

आसान शब्दों में तो विधि का सिद्धांत क्षैतिज रूप से झुका हुआ पाइप बिछाने का उपयोग करके जमीन (गड्ढों) में 2 पंचर और उनके बीच एक भूमिगत "मार्ग" बनाने के लिए कम हो गया है। इस तकनीक का उपयोग उन मामलों में भी किया जाता है जहां खाई खोदना असंभव है (उदाहरण के लिए, ऐतिहासिक रूप से मूल्यवान वस्तुओं पर)। तकनीक में प्रारंभिक कार्य (मिट्टी विश्लेषण, 2 साइटों की तैयारी - खाई के प्रवेश और निकास बिंदुओं पर), एक पायलट कुएं का निर्माण और पाइप व्यास के अनुसार इसके बाद के विस्तार का कार्यान्वयन शामिल है। काम के अंतिम चरण में, पाइप और / या तारों को परिणामी खाइयों में खींच लिया जाता है।

एचडीडी के साथ, प्लास्टिक और स्टील पाइप दोनों को खाई में रखा जा सकता है। पूर्व को एक कोण पर तय किया जा सकता है, जबकि बाद वाले को केवल एक सीधे रास्ते पर तय किया जा सकता है। यह जल निकायों के नीचे खाइयों में पॉलीप्रोपाइलीन पाइप के उपयोग की अनुमति देता है।

क्षैतिज ड्रिलिंग निम्नलिखित कार्यों को हल करने में प्रभावी है:

• वस्तुओं के लिए विद्युत केबल, गैस और पाइपलाइन बिछाना;
• तेल उत्पादन और अन्य खनिजों के उत्पादन के लिए कुओं को प्राप्त करना;
• संचार का नवीनीकरण जो टूट-फूट से गुजरा है;
• भूमिगत राजमार्गों का निर्माण।

इन बचतों के अलावा, इस ड्रिलिंग तकनीक के अन्य फायदे हैं:

• पृथ्वी की सतह का न्यूनतम विनाश (केवल 2 पंचर बने हैं);
• काम के समय में 30% की कमी;
• ब्रिगेड में श्रमिकों की संख्या में कमी (3-5 लोगों की आवश्यकता है);
• उपकरण गतिशीलता, इसे स्थापित करना और परिवहन करना आसान है;
• किसी भी क्षेत्र (ऐतिहासिक केंद्रों, उच्च वोल्टेज लाइनों के पारित होने के क्षेत्र में) और मिट्टी में काम करने की क्षमता;
• इसकी उपजाऊ परतों को नुकसान पहुँचाए बिना मिट्टी को संरक्षित करने की क्षमता;
• काम के कार्यान्वयन के लिए सामान्य लय में बदलाव की आवश्यकता नहीं होती है: अतिव्यापी आंदोलन, आदि;
• पर्यावरण को कोई नुकसान नहीं।

वर्णित लाभ एचडीडी पद्धति की लोकप्रियता और व्यापक रूप से अपनाने में योगदान करते हैं। हालाँकि, इसके नुकसान भी हैं।

• गहरी ड्रिलिंग के लिए मानक प्रतिष्ठानों के उपयोग के साथ, 350-400 मीटर से अधिक की लंबाई के साथ पाइप रखना संभव है। यदि आपको लंबी पाइपलाइन बिछाने की आवश्यकता है, तो आपको जोड़ बनाने होंगे।
• यदि लंबे पाइपों को भूमिगत स्थापित करना या उन्हें बड़ी गहराई पर पारित करना आवश्यक है, तो ट्रेंचलेस विधि बहुत महंगी होगी।

उपकरण

एचडीडी करने के लिए, मशीनों और उपकरणों का उपयोग किया जाता है जो मिट्टी की ऊपरी परतों को छेद सकते हैं और गहराई तक जा सकते हैं।काम की मात्रा और मिट्टी के प्रकार के आधार पर, ये विशेष रॉक ड्रिल, मोटर-ड्रिल या ड्रिलिंग मशीन हो सकते हैं। पहले 2 विकल्प आमतौर पर व्यक्तिगत उपयोग के लिए उपयोग किए जाते हैं, जबकि ड्रिलिंग मशीनों का उपयोग बड़ी वस्तुओं, ठोस और कठोर मिट्टी पर किया जाता है।

कारों

एक ड्रिलिंग मशीन या एचडीडी रिग एक प्रकार का औद्योगिक उपकरण है जो डीजल इंजन पर काम करता है। मशीन के मुख्य कार्यात्मक तत्व एक हाइड्रोलिक स्टेशन, एक गाड़ी और एक नियंत्रण कक्ष हैं। उत्तरार्द्ध ऑपरेटर को मशीन के संचालन और गति को नियंत्रित करने की अनुमति देता है और एक विशेष नियंत्रण कक्ष की तरह दिखता है। एक ड्रिल की बदौलत ही खाई का निर्माण संभव है। रोटेशन के दौरान, ड्रिल गर्म हो जाती है, जो इसकी तीव्र विफलता से भरा होता है। धातु के हिस्से को नियमित रूप से पानी से ठंडा करके इससे बचा जा सकता है। इसके लिए, पानी की आपूर्ति नली का उपयोग किया जाता है - ड्रिलिंग मशीन का एक अन्य तत्व।

ड्रिलिंग उपकरण को पुलिंग फोर्स बाउंड्री (टन में मापा जाता है), अधिकतम ड्रिल लंबाई और बोरहोल व्यास के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। इन मापदंडों के आधार पर, ड्रिल की शक्ति की गणना की जाती है। ड्रिलिंग रिग का एक अधिक कॉम्पैक्ट एनालॉग एक मोटर-ड्रिल है। इसका मुख्य उद्देश्य छोटे-छोटे मिट्टी के काम करना है। हालांकि, कुछ मामलों में ड्रिलिंग प्रक्रिया का भेदी हिस्सा मोटर-ड्रिल के साथ काफी आसानी से और जल्दी से किया जाता है। चूंकि मोटर-ड्रिल बरमा उपकरण के रूप में काम करता है, इसलिए इसे अक्सर प्रेस-बरमा मशीन कहा जाता है। इस रिग में एक ड्रिल, रॉड और मोटर शामिल है।

मोटर-ड्रिल के साथ ड्रिलिंग एक व्यक्ति द्वारा भी संभव है, उपकरण शक्ति के प्रकार में भिन्न होते हैं और पेशेवर और निजी उपयोग के लिए विभाजित होते हैं।

लोकेटिंग सिस्टम

ड्रिल हेड के प्रक्षेपवक्र और दूसरे पंचर के स्थान पर इसके निकास को सटीक रूप से नियंत्रित करने के लिए ऐसी प्रणाली आवश्यक है। यह ड्रिल हेड से जुड़ी एक जांच है। लोकेटर का उपयोग कर श्रमिकों द्वारा जांच के स्थान की निगरानी की जाती है।

लोकेशन सिस्टम का उपयोग ड्रिल हेड को प्राकृतिक बाधाओं से टकराने से रोकता है, उदाहरण के लिए, घनी मिट्टी, भूमिगत जल, पत्थरों का जमाव।

सहायक उपकरण

इस प्रकार के औजार मिट्टी को पंचर करने की अवस्था में आवश्यक हो जाते हैं। प्रयुक्त छड़, थ्रेडेड पेंच उपकरण, विस्तारक, पंप। एक विशिष्ट उपकरण का चुनाव मिट्टी के प्रकार और काम के चरणों से निर्धारित होता है। सहायक उपकरणों में क्लैंप और एडेप्टर भी शामिल हैं, जिनमें से मुख्य कार्य आवश्यक लंबाई की पाइपलाइन प्राप्त करने में मदद करना है। आवश्यक व्यास का एक चैनल प्राप्त करने के लिए विस्तारकों का उपयोग किया जाता है। एक पंप प्रणाली का उपयोग करके इकाई को पानी की आपूर्ति की जाती है। जनरेटर उपकरण के निर्बाध संचालन को सुनिश्चित करते हैं, और प्रकाश व्यवस्था अंधेरे में भी ड्रिलिंग की अनुमति देती है।

सहायक उपकरण या उपभोग्य सामग्रियों में कॉपर-ग्रेफाइट ग्रीस शामिल हैं। इसका उपयोग ड्रिल रॉड के जोड़ों को लुब्रिकेट करने के लिए किया जाता है। क्षैतिज ड्रिलिंग अनिवार्य रूप से बेंटोनाइट के उपयोग का तात्पर्य है, जिसकी गुणवत्ता काफी हद तक काम की गति, खाई की विश्वसनीयता और पर्यावरण सुरक्षा को प्रभावित करती है। बेंटोनाइट एल्युमिनोसिलिकेट पर आधारित एक बहु-घटक रचना है, जो बढ़े हुए फैलाव और हाइड्रोफिलिक गुणों की विशेषता है। घोल के बाकी अवयवों और उनकी सांद्रता का चयन मिट्टी के विश्लेषण के आधार पर किया जाता है। बेंटोनाइट का उपयोग करने का उद्देश्य खाई की दीवारों को मजबूत करना, मिट्टी को बहाए जाने से बचाना है।

इसके अलावा, समाधान उपकरण के लिए मिट्टी के आसंजन को रोकता है और घूर्णन तत्वों को ठंडा करता है।

प्रक्रिया का चरण-दर-चरण विवरण

एचडीडी कई चरणों में किया जाता है, और काम की सामान्य योजना इस तरह दिखती है:

• परियोजना दस्तावेजों की तैयारी, जो सभी आवश्यक गणनाओं को दर्शाती है;
• साइट के मालिक (यदि यह एक निजी क्षेत्र है) और अधिकारियों के साथ परियोजना का समन्वय (यदि नगरपालिका सुविधाओं पर काम करने की बात आती है);
• गड्ढे खोदना: एक काम की शुरुआत में, दूसरा उस बिंदु पर जहां से पाइप लाइन निकलती है;
• ड्रिलिंग रिग के माध्यम से आवश्यक उपकरण रखना;
• काम पूरा करना: गड्ढों की बैकफिलिंग, यदि आवश्यक हो - गड्ढों के स्थल पर परिदृश्य की बहाली।

जमीन में छेद करने से पहले, लैंडस्केप तैयार करने में सावधानी बरतनी चाहिए। सार्वभौमिक ड्रिलिंग उपकरण स्थापित करने के लिए, आपको 10x15 मीटर के एक फ्लैट क्षेत्र की आवश्यकता होगी, यह सीधे इनलेट पंचर की जगह के ऊपर स्थित है। आप इसे स्वयं या विशेष उपकरणों का उपयोग करके कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि इस साइट के लिए चक्कर हैं। उसके बाद, ड्रिलिंग उपकरण की डिलीवरी और स्थापना होती है।

एचडीडी मशीन के अलावा, बेंटोनाइट घोल तैयार करने के लिए उपकरण की आवश्यकता होगी। इसका उपयोग खाई की दीवारों को मजबूत करने और नहर से मिट्टी निकालने के लिए किया जाता है। बेंटोनाइट घोल की स्थापना ड्रिलिंग मशीन से 10 मीटर की दूरी पर की जाती है। अतिरिक्त मोर्टार के मामले में इच्छित पंचर बिंदुओं के आसपास के क्षेत्र में छोटे इंडेंटेशन बनाए जाते हैं।

तैयारी के चरण में ब्रिगेड के कार्यकर्ताओं, मिट्टी विश्लेषण के बीच रेडियो संचार की स्थापना और सत्यापन भी शामिल है। इस विश्लेषण के आधार पर, ड्रिलिंग के लिए एक या दूसरे मार्ग का चयन किया जाता है। ड्रिलिंग क्षेत्र को पीले चेतावनी टेप से संरक्षित किया जाना चाहिए। फिर ड्रिलिंग उपकरण और पायलट रॉड स्थापित किए जाते हैं। यह उस बिंदु पर तय होता है जहां ड्रिल हेड जमीन में प्रवेश करता है।

HDD के दौरान विस्थापन से बचने के लिए एंकर के साथ टूल को सुरक्षित करना एक महत्वपूर्ण कदम है।

प्रारंभिक चरण के पूरा होने पर, आप सीधे ड्रिलिंग के लिए आगे बढ़ सकते हैं। सबसे पहले, 10 सेमी के एक खंड के साथ एक पायलट कुआं बनाया जाता है। फिर उपकरण को फिर से डिबग किया जाता है और ड्रिल हेड के झुकाव को समायोजित किया जाता है - इसमें क्षितिज रेखा के सापेक्ष 10-20 डिग्री के झुकाव का कोण होना चाहिए। एक पायलट कुआं एक प्रशिक्षण वेध है, जिसके गठन के बिना ट्रेंचलेस ड्रिलिंग अस्वीकार्य है। इस समय, सिस्टम के कामकाज और सेवाक्षमता की जाँच की जाती है, और ड्रिल आंदोलन की विशेषताओं का आकलन किया जाता है।

एक पायलट कुएं के निर्माण के चरण में, मिट्टी के झुकाव के कोण के लिए उपकरण को समायोजित करना आवश्यक है, और लैंडस्केप लाइन के संबंध में ड्रिल हेड की स्थिति की भी जांच करना आवश्यक है। बस मामले में, गड्ढों में मोड़ बन जाते हैं। वे उपयोगी होंगे यदि भूमिगत जल या बेंटोनाइट तरल बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं। उत्तरार्द्ध खाई के पतन और ड्रिल के ब्रेकिंग को मिट्टी के आसंजन के कारण, उपकरण के अधिक गरम होने से रोकेगा।

तैयारी करते समय, सटीक गणना करना महत्वपूर्ण है ताकि पहले से रखी गई पाइप लाइनों को नुकसान न पहुंचे। पाइप से न्यूनतम दूरी 10 मीटर होनी चाहिए। फिर किसी दिए गए प्रक्षेपवक्र से गुजरने वाली ड्रिल की प्रक्रिया शुरू होती है, और हर 3 मीटर पर उपकरण की दिशा को नियंत्रित और सही करना आवश्यक है। जब ड्रिल आवश्यक गहराई तक पहुंच जाती है, तो यह क्षैतिज रूप से या थोड़ी ढलान पर चलना शुरू कर देती है - इस तरह आवश्यक लंबाई की खाई बिछाई जाती है। ड्रिल आवश्यक लंबाई पार करने के बाद, इसे बाहर निकलने के लिए ऊपर की ओर निर्देशित किया जाता है। स्वाभाविक रूप से, दूसरे गड्ढे के बिंदु की गणना पहले से की जाती है, और इस बिंदु पर साइट पहले से तैयार की जाती है।

अंतिम चरण जमीन से मूल उपकरण को हटाना है और छेद को एक रिमर या रिमर के साथ विस्तारित करना है। यह ड्रिल के बजाय स्थापित है और आपको पायलट चैनल के व्यास को बढ़ाने की अनुमति देता है। विस्तारक की गति के दौरान, नियंत्रण और, यदि आवश्यक हो, तो हर 3 मीटर पर उपकरण आंदोलन के प्रक्षेपवक्र का सुधार प्रदान किया जाता है।

रिमर ड्रिल की दिशा के विपरीत एक प्रक्षेपवक्र के साथ चलता है, यानी दूसरे पंचर से पहले तक। खाई के आवश्यक व्यास के आधार पर, रिएमर कई बार इससे गुजर सकता है। चैनल का व्यास पाइप के व्यास पर निर्भर करता है - औसतन, यह बिछाए जा रहे पाइप के व्यास से 25% अधिक चौड़ा होना चाहिए। अगर हम गर्मी-इन्सुलेट पाइप के बारे में बात कर रहे हैं, तो चैनल व्यास की चौड़ाई पाइप के व्यास से 50% अधिक होनी चाहिए।

यदि चैनल में एक बड़ा मिट्टी का दबाव प्राप्त होता है और इसके टूटने की संभावना बढ़ जाती है, तो बेंटोनाइट का एक समान वितरण होता है। इसके सख्त होने के बाद, न केवल उखड़ने का खतरा, बल्कि मिट्टी का उप-विभाजन भी बाहर रखा जाता है। मिट्टी के माध्यम से उपकरण के आसान प्रवेश और पारित होने के लिए, एक विशेष नरम ड्रिलिंग तरल पदार्थ का उपयोग किया जाता है। एचडीडी पद्धति के साथ, मिट्टी के बहाए जाने के जोखिम पर बहुत ध्यान दिया जाता है। इस संबंध में, पाइप कनेक्शन की ताकत की अतिरिक्त निगरानी की जाती है ताकि वे ढहती मिट्टी के वजन के नीचे न टूटें।

क्षैतिज खाई तैयार होने के बाद, वे इसमें पाइप स्थापित करना शुरू करते हैं। ऐसा करने के लिए, ब्रैकेट और कुंडा इससे जुड़े होते हैं, जिसकी मदद से पाइप को चैनल में कसना संभव होगा। पाइप की शुरुआत से एक सिर जुड़ा होता है, जिसके लिए कुंडा पहले से ही तय किया जाएगा। पाइप भी कुंडा के माध्यम से जुड़े हुए हैं, जबकि ड्रिलिंग उपकरण स्वयं बंद है। शामिल होने के लिए, वे विशेष एडेप्टर का उपयोग करते हैं।

छोटे आकार के कुओं और छोटे व्यास के प्लास्टिक पाइप को खींचने के लिए ड्रिलिंग मशीन के बल का उपयोग किया जाता है। एक क्षैतिज खाई में पाइप बिछाने के बाद, एचडीडी प्रक्रिया को पूरा माना जाता है।

आवेदन की गुंजाइश

एचडीएन सुरक्षात्मक पाइप बिछाने के लिए उपयुक्त है जिसके अंदर टेलीफोन, फाइबर-ऑप्टिक और पावर केबल गुजरते हैं; एक पाइप लाइन की स्थापना के लिए जिसके अंदर तूफान और सीवेज का पानी, साथ ही पीने का पानी भी चला जाता है। अंत में, एचडीएन पद्धति का उपयोग करके पानी के पाइप और तेल और गैस पाइपलाइन भी बिछाई जा सकती हैं।

तकनीक का उपयोग उन मामलों में भी किया जाता है जब मरम्मत के लिए बजट को कम करना या श्रमिकों की संख्या को कम करना आवश्यक होता है। वित्तीय लागत में कमी ड्रिलिंग के बाद परिदृश्य को बहाल करने की आवश्यकता के अभाव के साथ-साथ प्रक्रिया के अधिकतम स्वचालन के कारण है। कार्य दल के आकार का अनुकूलन इस तथ्य के कारण संभव हो जाता है कि श्रमिकों को वास्तव में केवल मशीन संचालित करने की आवश्यकता होती है।

रेतीली, दोमट और मिट्टी की मिट्टी में पाइपलाइन स्थापित करते समय तकनीक प्रभावी होती है। वर्णित तकनीक का उपयोग उचित है यदि खाई राजमार्गों के नीचे, ऐतिहासिक रूप से मूल्यवान क्षेत्रों में या पानी के नीचे चलती है। बाद के मामले में, प्रवेश पंचर नदी के मुहाने के माध्यम से किया जाता है।

ट्रेंचलेस ड्रिलिंग न केवल घने शहरी क्षेत्रों और ऐतिहासिक केंद्रों में, बल्कि एक निजी घर में भी प्रभावी है, क्योंकि यह आपको वृक्षारोपण और इमारतों को संरक्षित करने की अनुमति देता है। एक नियम के रूप में, निजी संपत्ति पर इस तरह से जलापूर्ति और सीवरेज सिस्टम बिछाए जाते हैं।