foraje cu diametre maricele

8/8/2019 Foraje Cu Diametre Maricele

1/28

Foraje cu diametre mari

Ciobanu Dimitrian

Szekely Rita


2/28

Cuprins

Introducere

Tipuri de Foraje

Tubarea si cimentarea forajelor

Echipamente de Foraj

Bibliografie


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.


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


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


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.


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.


8/28

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 .


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


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.


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


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.


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.


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.


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.


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.


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


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.


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


20/28


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


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


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


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.


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.


26/28


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


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

foraje cu diametre maricele

Documents