Upload
andreea-bodea
View
223
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
1/28
Foraje cu diametre mari
Ciobanu Dimitrian
Szekely Rita
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
2/28
Cuprins
Introducere
Tipuri de Foraje
Tubarea si cimentarea forajelor
Echipamente de Foraj
Bibliografie
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
3/28
Foraje cu diametre mari
Forajul de mari dimensiuni s-a nascut datorita necesitatii saparii tunelelor, puturilorde mina, traversarea unor obstacole de catre conducte mari, extragerea unor
minereuri din locuri greu accesibile, saparii fundatiilor, teste nucleare etc.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
4/28
Foraje cu diametre mariForajul de mari dimensiuni inseamna saparea unor puturi cu un diametru
mai mare de 30 cm. Pentru realizarea acestora a fost necesara
adaptarea tehnologiilor sau chiar construirea unor noi instalatii de
foraj. Datorita dificultatilor referitoare la constructia utilajului desuprafata si din sonda, precum si celor determinate de tehnologia de
foraj, sau incercat mai multe variante dintre care mentionam:
-forajul cu turbine paralele;
-forajul ascendant prin gauri pilot;
-forajul descendent cu masa in trepte, sau cu diametrul final chiarla initierea forajului.
-foraju prin inghetarea rocii
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
5/28
Forajul pentru diametre mari cu
turbine paralele
Metoda de foraj cu turbine paralele estefoarte extinsa, realizandu-se gauri de
sonda cu diametre mari prinansamblarea a doua sau mai multeturbine in paralel.
Este alcatuita din:
- Garnitura de foraj
- Prajina
- Turbine
- Sarniere
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
6/28
Sistemele cu trei si patru turbine paralele pot realiza diametre de 2050mm,respectiv 4000mm doar in faza experimentala deoarece in afaradificultatilor legate de asamblarea turbinelor la suprafata, o problema
greu de rezolvat este asigurarea debitului necesar functionariisimultane a doua sau patru turbine si mai ales a debitului necesarspalarii sondei de detritus, circulatia fiind directa.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
7/28
Forajul ascendent prin gauri pilotEliminarea deficientei legate de evacuarea detritusului s-a facut prin realizarea unor
foraje ascendente cu diametre mari prin gauri pilot.
Fluidul de foraj in acest caz trebuie sa raceasca sapa si sa umecteze detritusul pentruevitarea formarii de praf in galerie putand fi folosit si aerul in cazul rocilorumectate.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
8/28
La suprafata exista un dispozitiv hidraulic ce se ocupa cu apasarea sitractarea garniturii de foraj.
Sapa cu diametrul mare are in centru ei, pe fata activa, un cep care face
legatura cu garnitura de foraj.Foarte important este ca gaura pilot sa nu devieze, iar la sfarsit, putul de
mina sa fie consolidat cu burlane
Aceasta metoda are posibilitati de aplicare limitate din cauza inexistenteigaleriilor subterane .
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
9/28
Forajul descendent cu sape cu
diametre mariAcesta metoda se foloseste atunci cand forajul ascendent prin gauri pilot nu
se poate realiza, singura metoda fiind saparea unor gauri de sonda cudiametre care sa satisfaca cerintele de pana la 7000mm, folosindu-se 2
metode:- Forajul in trepte
- Forajul cu sapa cu diametrul final maxim
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
10/28
Forajul in trepteAcest tip de foraj se face cu sape cu diametrul mare largindu-se gaura
de sonda pana la diametrul final prin intermediul a 6 8 diametre
intermediare.
Avantajul acestei metode este ca pentru fiecare treapta cantitatea dedetritus necesara evacuarii este mai mica decat daca s-ar fora de la
inceput cu diametrul final.
Dezavantajul este dat de folosirea unei game variate de diametre ceea
ce duce la dificultati de proiectare si adaptare uzinala a unor noi
diametre de sapa.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
11/28
Forajul cu sapa cu diametrul final
maximEste tipul de foraj cel mai folosit si cel mai usor, timpul de executie a unei lucrari
fiind cu mult mai mic fata de cel al sapei in trepte.
Legatura intre garnitura de
foraj si sapa se face prin
intermediul unei
mandrine, ce are
caneluri in dreptul
prajinilor grele,
deasupra si dedesubtul
carora se afla corectori-stabilizatori cu role
Exista 3 tipuri de sape:
-cu trei sau patru lame
-cu o rola
-cu role multiple
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
12/28
Sapa cu role multiple monoetajate
Sapa cu role multiple monoetajate are incompozitie mai multe role care acopera
intreaga suprafata a talpii sondei.
Rolele din interiorul sondei trebuie sa se
roteasca cu o turatie diferita de cea a
rolelor din exteriorul talpii sondei.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
13/28
Sapa cu role multiple monoetajate
Debitul lichidului de foraj, se stabileste pentru circulatia inversa, vitezaminima fiind 2,3 m/s.
Forajul cu aer este dificil, insa s-au obtinut rezultate bune la circulatia
inversa prin airlift si prin absorbtie.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
14/28
Sapa cu role multiple multietajate
Este formata dintr-un suportcilindric pe care sunt montatede la 2 la 4 placi metalice decare se fixeaza 4 suporti cu rolecorespunzatoare pt fiecare etaj
La partea inferioara, prin
itermediul unei flanse seetanseaza o sapa pilot cu patrurole.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
15/28
Saparea puturilor de mina prin
inghetarea rociiAceasta metoda se foloseste atunci cand stratul util se afla sub un acvifer. In
aceste conditii in jurul zonei de lucru se creeaza un cilindru de roca
inghetata pe o raza si adancime prestabilita ; acest ecran permite saparea si
consolidarea putului in bune conditii.
Una din conditiile reusitei acestei inghetari
o constitue verticalitatea gaurilor de
sonda; in cazul sondelor deviate,
cilindrul din gheata poate avea
discontinuitati prin care sa patrunda
apa din exteriorul cilindrului.Cand adancimea sondei este mare sau daca
stratele superioare nu trebuie inghetate,
se poate folosi inghetarea zonala.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
16/28
Pentru reusita completa a operatiei de inghetare
sunt necesare o serie de masuratori referitoare la
realizare si constructia gaurilor de sonda:
in timpul forajului trebuie efectuata masurareadevierii sondelor si luate masurile necesare
pentru ca acestea sa fie cat mai verticale;
diametrul coloanelor tubate trebuie sa fie cat
mai mare posibil pentru ca suprafata de
inghetare sa fie corespunzator mare;
burlanele trebuie sa fie cu mufe din corp pentru
a putea fi detubate; in lipsa acestora se vor
folosi burlane cu mufe separate, dar spatiul
inelar trebuie sa fie suficient de mare pentru
evitarea prinderii coloanelor tubate;
fluidul de foraj din spatele coloanelor trebuie sa
asigure stabilitatea peretilor gaurilor de sonda
programul de constructie, respectiv numarul de
coloane trebuie ales astfel incat sa se asigure
izolarea acelor strate care contin ape cu viteze
mari de circulatie sau cu continut ridicat de
saruri cu temperatura scazuta de inghetare.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
17/28
Fiecare gaura de sonda se tubeaza, iar prinintermediul unor tevi de extractie, se
introduce un agent de racire care ingheataroca din jurul sondei.
Diametrul cilindrului de gheata din jurulsondei depinde de:
-temperatura agentului de racire
-timpul de circulatie
-temperatura rocii-natura si viteza de circulatiei a apelor in
jurul gaurii de sonda
Instalatia de racire este cuprinsa din:
-rezervor in care se afla agentul de racire
-serpentina de detenta
-pompa-conducta de distributie
-sir de sonde
-separator
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
18/28
Forarea puturilor cu SnecAceasta metoda de forare a gaurilor cu
diametre mari se bazeaza pe principiul
snecului si este aplicata numai in roci
slabe pana la tarie medie.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
19/28
Tubarea forajelor
Sustinerea puturilor miniere, realizate prin forare, este o operatiecomplexa, ce se poate executa in mai multe feluri, in functie decaracteristicile fizico-mecanice ale rocilor, conditiile
hidrogeologice, starea de tensiune a rocilor.Tubajul putului urmeaza imediat dupa terminarea forajului si respectivdupa ce proprietatile fluidului de foraj au fost reglate astfel incat sanu se modifice in timpul tubajului, respectiv cimentarii.
In functie de dotarea tehnica a instalatiei cu care s-a forat putul, tubarease face in doua moduri:
prin flotare (plutire)
prin manevrare (sustinere) cu dispozitive speciale
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
20/28
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
21/28
Cimentarea forajelor
Cimentarea coloanelor cu diametre mari se face
prin urmatoarele procedee: prin tevi perforate
prin tevi cu diametre mari
prin interiorul coloanei de
burlane
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
22/28
Sape largitoare, corectori-
stabilizatori, stabilizatoriSapele largitoare sunt construite din role fixate pe niste suporti cu ajutorul unorbolturi, suporti care la randul lor sunt prinsi de corpul sapei prin itermediul
unor suruburi.
Deasupra sapei si a prajinii grele se monteaza un stabilizator cu role si un
corector-stabilizator sau se doar un stabilizator deasupra sapei.Rolele stabilizatorului sunt cilindrice, iar fata exterioara danturata, cu insertii
sau lisa
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
23/28
Sape cu diametrul foarte mare
-sunt folosite la saparea tunelelor
-capetele de taiere sunt in functie de taria roci:
-cu cutite asamblate pe brate oscilante
-cu role cu dantura frezata
-cu butoni sau discuri asamblate pe un disc rotitor
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
24/28
Prajini de foraj
Pot fi normale cu flanse sau din burlane cu
calitati superioare
Prajinile din burlane au sudate racorduri speciale
si sunt folosite la foraje cu diametre de peste
2000 mm, insa aceste racorduri filetate se potrupe din cauza fortelor de torsiune ce le
trimite sapa.
Cele mai bune rezultate sunt date de prajinile pe
care se sudeaza corniere dintr-un material ce
trebuie sa reziste presiunii de contact ce aparein timpul forajului.
Prajinile grele folosite pentru verticalitate si
apasarea pe sapa.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
25/28
Exista 2 tipuri de contructie:
1) Format din o structura sudata si rezistenta cu flanse de asamblare, corpul
prajinii fiind alcatuit din doi cilindri, sudati la ambele capete de cele doua flanse
si prevazuti cu elemente de rigidizare.
Prin cilindrul interior circula fluidul de foraj, iar intre cilindre se pune material greu
(plumb sau fonta)
Asamblarea se face prin suruburi si bolturi rezistente la torsiune si presiune
2) Constructia de tip ax central, cu greutatiinelari din fonta
-la partea inferioara, axul central are o flansa
pe care se sprijina greutile, iar la partea
superioara, piesa de legaura cu prajina de
foraj-greutatile inelare sunt stranse pe axul central
printr-o flansa mobila ce se poate fixa pe
acesta in pozitia necesara.
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
26/28
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
27/28
BurlaneSunt folosite la consolidarea puturilor miniere si a altor lucrari
Sunt executate din otel, au o forma cilindrica, rigidizata si inele
sau dispozitive inelare numite cintre.
-Mantaua cilindrica este realizata din tabla roluita in virole si are
o grosime de 10-40 mm
-imbinarea tablelor roluite se face numai prin suduri continue,
rezistente si etanse.
-examinarea defectelor de sudura se face cu lichide penetrante si
cu ultrasunete, cu radiatii penetrante g sau cu pulberi metalice
8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele
28/28
Bibliografie Victor Muresanu, Maria Calinoiu; Forajul geologic si minier in
subteran si la suprafata, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1987
G. Iordache, Foraje speciale, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1977
G. Iordache, Foraje cu destinatie speciala si forajul marin, Ed.Didactica si pedagocica, Bucuresti, 1982
http://www.bdf.co.uk/gallery.php?g=18-Ground%20Freezing