Wie geht man beim horizontalen Richtbohren mit Gesteinsformationen hoher Härte um?
Oct 10, 2025| Heute stellt Ihnen Drillto Trenchless Co., Ltd., ein Hersteller von Horizontalspülbohrgeräten, das Horizontalspülbohren vor. Gesteinsformationen mit hoher -Härte sind eine häufige Herausforderung bei horizontalen Richtbohrarbeiten. Ihre Druckfestigkeit kann Hunderte bis Tausende Kilogramm pro Quadratzentimeter erreichen. Herkömmliche Bohrmethoden sind anfällig für Ineffizienz und starken Verschleiß des Bohrwerkzeugs. Um dieser Herausforderung zu begegnen, muss eine systematische Lösung entwickelt werden, die technische geologische Eigenschaften mit der Leistung der Ausrüstung kombiniert und die Auswahl des Bohrwerkzeugs, die Prozessoptimierung und Hilfsmaßnahmen umfasst.
1. Bohrwerkzeugauswahl und Kombinationsinnovation
Für Gesteinsformationen mit hoher -Härte wie stark und mäßig verwitterter Granit ist ein Verbundbohrsystem erforderlich. Bei einem Flussdurchquerungsprojekt beispielsweise, bei dem die gesättigte einachsige Festigkeit größerer Steine 125 MPa erreichte, setzte das Bauunternehmen eine Kombination aus einem pneumatischen Bohrhammer und einem Superkegelräumer ein. Der pneumatische Bohrhammer nutzt Druckluft, um einen kolben-angetriebenen Hochfrequenz-Schlagbohrer anzutreiben und so das Gestein zu zerkleinern. In Kombination mit der Schneidkraft des Kegelräumers ermöglicht dies ein effizientes Bohren in Hartgesteinsformationen. Darüber hinaus muss das Bohrgestänge aus einer hochfesten Legierung bestehen und mit vorderen und hinteren Stabilisatoren ausgestattet sein, um Drehmomentschwankungen beim Bohren über große Entfernungen zu reduzieren und zu verhindern, dass das Schwingen des Bohrgestänges zum Einsturz des Bohrlochs führt.
II. Dynamische Anpassung von Bauprozessen
Das Bohren in Hartgesteinsformationen erfordert eine strenge Kontrolle der Bohrparameter. Während der Pilotbohrphase werden die PII-Richtungssteuerungssoftware und ein Bodenbakensystem verwendet, um das Magnetfeld genau zu positionieren und sicherzustellen, dass die Bohrbahn der geplanten Kurve entspricht. Bei Bohrvorgängen wird eine schrittweise Lochreinigung (z. B. von 300 mm auf 1.200 mm) durchgeführt, um den Widerstand jedes Bohrvorgangs zu verringern. Gesteinsräumer mit größerem{6}}Durchmesser werden verwendet, um sich an Formationsschwankungen anzupassen. Bei einem Projekt, bei dem es beispielsweise um abwechselnd weiche und harte Formationen ging, konnten Schlammverluste und verstopfte Rohre wirksam vermieden werden, indem der Schlammdruck (bei 1,5–2,0 MPa gehalten) und die Bohrgeschwindigkeit (0,5–1,0 m/min) angepasst wurden. Darüber hinaus wird vor dem Zurückziehen der Pipeline ein Squeeze-Expander verwendet, um die Bohrlochtiefe zu testen, und ein Probe-Rückzug überprüft die Formationsstabilität, um die Erfolgsquote des Rückzugs sicherzustellen. III. Hilfsmaßnahmen zur Stärkung der Unterstützung
Geologische Verbesserungstechnologie: Bei zerklüfteten Gesteinsformationen mit entwickelten Brüchen wird Hochdruck-Jet-Injektion verwendet, um die Struktur zu verstärken, wodurch eine „Gehäuse-in-Rohrstruktur entsteht und die Stabilität der Bohrlochwand verbessert wird. In einem Projekt reduzierte diese Methode die Einsturzrate des Bohrlochs um 80 %, als der Boden der Verrohrung an der Austrittsstelle auf stark verwitterten Granit traf und diesen mit Wasser pulverisierte.
Notfallreaktionsmechanismus: Zur Bewältigung von Notfällen wie einem Bohrgestängebruch stehen Ersatzbohrgeräte und Bergungswerkzeuge (z. B. Bergungskegel) zur Verfügung. Nachdem beispielsweise bei einem Projekt ein Bohrgestänge gebrochen war, ermöglichten umfangreiche Ausgrabungen am Eintrittspunkt in Kombination mit Bergungskegeln die Bergung des kaputten Rohrs in nur sechs Stunden, wodurch Projektverzögerungen vermieden wurden.
Optimierung der Gülleleistung: Basierend auf den Eigenschaften der Formation wird eine spezielle Bentonitschlämme formuliert, und es werden Polymere hinzugefügt, um den Wandschutz zu verbessern. Während des Baus in Kiesschichten wurde durch die Erhöhung der Viskosität der Aufschlämmung (auf 60–70 s) und des Feststoffgehalts (auf 15 %) das Risiko eines Einsturzes der Lochwand wirksam verringert.
