حفاری افقی چیست؟

حفاری افقی (HDD) یک متد ساخت و ساز است که با استفاده از این روش به وسیله ماشین آالات حفاری مختلف مانند دستگاه حفاری چال موازی ، یک تونل زیرزمینی زیر یک مسیر آب یا مناطقی که امکان حفاری در آن ها وجود ندارد مثل زیر ساختمان های مسکونی، دریا و رودخانه حفر می شود و خطوط لوله آب، کابل های مخابراتی، کابل های برق، خطوط لوله گاز، خطوط لوله نفت و یا سایر تاسیسات بدون ایجاد مزاحمت در سطح زمین داخل آن نصب و یا عبور داده می شود.

این روش به دلیل اینکه فقط در دو نقطه از سطح زمین باعث خرابی می شود و آسیب کمتری به محیط زیست می زند و روشی با دوره ساخت کوتاهتر و موثرتر به حساب می آید، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

روش حفاری افقی (Horizontal directional drilling) این روز ها به یک روش متداول و پر استفاده تبدیل شده. رشد این صنعت به دلیل مزایایی بوده که این تکنیک با خود به همراه داشته است و ابزار های مناسبی که امروزه در اختیار کارفرمایان این صنعت قرار دارد.

حفاری جهت دار افقی را بر اساس شعاع انحنا به سه دسته طبقه بندی می کنند:

1. شعاع کوتاه
2. شعاع متوسط
3. شعاع بلند

امروزه بیشترین کاربرد حفاری افقی در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی است. دسترسی به چاه های نفت و برداشت از آن ها همواره با استفاده از حفاری عمودی امکان پذیر نیست پس بهترین راه برای رسیدن به آن ها استفاده از روش های نوین تر مثل حفاری افقی است. اکثر حفاری های جهت دار برای دسترسی به چاه های نفت از نوع حفاری افقی شعاع بلند و متوسط است.

حفاری جهت دار افقی در سه مرحله انجام می شود:

• فرایند حفاری سوراخ پایلوت (Pilot Hole)
• فرایند گسترش لوله حفاری (Hole Enlargement)
• فرایند کشیدن لوله (Pulling)

برای انجام حفاری افقی ابتدا مطالعات زمین شناسی و نقشه برداری مسیر را انجام می دهند سپس در این مرحله از کار عملیات اجرایی شروع می شود. در نقطه ی ابتدایی (Entry Point) با استفاده از موتور حفاری، سر مته ای تو خالی وارد زمین می شود و سوراخ ایجاد می کند.

در حین حفاری، مخلوط گل بنتونیت و آب با درصد مناسب نسبت به شرایط حفاری و جنس محلی که در آن حفاری انجام می شود با لوله های مخصوص وارد سوراخ حفر شده می شود و در آخر همراه با سر مته از انتهای لوله حفر شده خارج می گردد.

این دوغاب علاوه بر اینکه باعث تثبیت بدنه ی لوله حفاری شده می شود کمک می کند تا باقی مانده ی مواد داخل مسیر حفر شده خارج شود و مسیر بدون هیچ مانع عبوری باشد. همچین تعیین مسیر لوله با استفاده از سر مته از نظر اینکه در کدام جهت و مسیر حرکت کند توسط حفار و در کابین موتور حفاری کنترل می شود.

مطلب پیشنهادی: جهت شناخت، آنالیز و بررسی سنگ و خاک لایه‌های زیر سطحی زمین از کرگیری استفاده می‌شود.

بعد از حفاری پایلوت، در نقطه خروج (Exit Point) مته را با یک قطعه گشاد کننده (Reamer) جایگزین می کنند. این ریمیر برای عریض کردن و بزرگ کردن (Hole Enlargement) به لوله حفاری وصل می شود. لوله حفاری به عقب کشیده می شود و با دوران ریمیر قطر مسیر ایجاد شده بزرگتر می شود و در این جا دوباره مسیر از مخلوط بنتونیت و آب (مایع حفاری) پر می شود.

در این مرحله قطعه گشاد کننده (Reamer) یک یا دو بار از مسیر حفاری شده عبور می کند تا مسیر تمیز شود و قطر مورد نظر برای حفاری افقی تامین شود. قطر مسیر باید تقریبا 30 تا 50 درصد بزرگتر از لوله ای باشد که قرار است داخل این مسیر کار شود.

پیشنهاد مطالعه: خدمات حفاری

در اینجا دیگر زمان آن رسیده است که لوله ی اصلی وارد مسیر حفر شده شود. همانطور که گفته بودیم قطر مسیر ایجاد شده 30 تا 50 درصد بزرگتر از لوله است تا هنگام کشیدن لوله اصطکاک کمتری بین لوله و مسیر برقرار شود و این عمل به دلیل شناور شدن لوله راحت تر صورت پذیرد.

برای این کار لوله را که یک سر آن بسته شده، همراه با یک هرزگرد (swivel) به سر لوله حفاری که ریمیر به آن متصل است وصل می کنیم و حالا لوله حفاری را عقب می کشیم تا لوله اصلی در محل خود جای گیرد و لوله حفاری به محل ابتدایی خود (Entry Point) باز گردد.

• طول انجام حفاری افقی بین 50 تا 3000 متر بسته به نوع دستگاه و محیط متغیر است.
• عمق حفاری با توجه به جنس محیط و دستگاه حفاری از 2 تا 45 متر می تواند باشد.
• سرعت عمل این روش نسبت به دیگر روش های حفاری بالاتر است.
• طراحی مسیر و نقطه ورود و خروج حفاری بسیار دقیق و مطمئن خواهد بود.

در پایان باید بگوییم برتری این روش حفاری افقی امروزه در دنیا اثبات شده است. تعدد پروژه های انجام شده با استفاده از این تکنیک خود گواه برتری این متد نسبت به متد های قبلی و سنتی است. به عنوان نمونه عبور لوله ی گاز یا نفت از داخل رودخانه ها یا تالاب ها علاوه بر اینکه خطر هایی مثل انفجار یا ترکیدگی لوله دارند باعث این می شوند که کشتی ها، قایق ها و یا لنج ها نتوانند از آن مسیر عبور و مرور کنند. پس با استفاده از روش حفاری افقی می توان لوله ها را از زیر زمین عبور داد تا مسائل ذکر شده رخ ندهد. برای اطلاعات بیشتر با مجموعه صنعتی آرمیکو در ارتباط باشید.