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#Actualités du secteur
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L'énergie hydraulique pour la longue traction
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Deux grandes foreuses directionnelles à entraînement hydraulique ont installé plus d'un kilomètre de tuyaux en acier dans de la roche solide à 60 pieds sous une autoroute très fréquentée.
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Fasken Oil and Gas construisait un pipeline de 4,5 miles de long à Midland, au Texas, qui devait transporter du pétrole, du gaz et de l'eau. Il passerait également sous deux autoroutes. Cela signifiait qu'il fallait utiliser le forage directionnel horizontal (HDD) pour faire passer plus de 8 000 pieds de tuyaux d'acier de 30 pouces sous terre. C'était un long parcours, mais le poids du tuyau qu'ils allaient tirer à travers le trou foré était plus important que la distance.
"Nous savions que nous pouvions aller jusqu'au bout et que nous aurions un bon trou pour travailler, car c'était de la roche solide, mais nous devions nous assurer d'avoir un appareil capable de tirer tout ce poids vers l'arrière", explique le directeur général de l'entreprise, Cory Baker. L'entreprise a calculé qu'elle aurait besoin d'un appareil de forage directionnel horizontal capable de tirer jusqu'à 800 000 livres.
L'équipe de Fasken a donc appelé Hard Rock Directional Drilling, un spécialiste du forage directionnel souterrain.
Hard Rock a déterminé qu'il pouvait faire le travail avec deux machines majeures, les navigateurs à disque dur D1000x900 et D500x500 de Vermeer Corp.
Le D1000x900 est propulsé par deux moteurs Caterpillar C-27 qui développent un couple de rotation pouvant atteindre 92 000 lb-pi et une poussée/récupération de 1 000 000 lb. Le D500x500 fournit jusqu'à 52 900 lb de couple de rotation et 493 000 lb de poussée/recul.
Les deux machines sont équipées de moteurs hydrauliques individuels Hägglunds Gearless LS/HT (basse vitesse/couple élevé) à entraînement direct qui alimentent leurs entraînements rotatifs et de chariot, fournissant un couple complet sur une large plage de régime. Les moteurs utilisent une configuration à cames à piston radial et à équilibrage hydraulique. Ces moteurs Bosch Rexroth à pistons axiaux ont une came multilobée avec des galets sur chacun de plusieurs pistons axiaux plutôt qu'un vilebrequin comme dans les conceptions à pistons axiaux classiques. Ils offrent le meilleur rendement global (jusqu'à 96%), et sont les plus fiables, avec une longue durée de vie et moins de temps d'arrêt, selon le fabricant. Les moteurs n'ont pas besoin de boîte de vitesses, ils sont donc compacts, ce qui contribue à leur donner un rapport puissance/poids élevé. Ils résistent également à des charges de choc élevées.
Les moteurs utilisent un bloc-cylindres rotatif/arbre creux et un boîtier fixe. Le bloc-cylindre est monté sur des roulements à rouleaux fixes dans le carter. Un nombre pair de pistons encerclent le bloc-cylindres et la plaque à soupapes dirige l'huile entrante et sortante vers et depuis les pistons. Chaque piston travaille contre un galet de came. Lorsque la pression hydraulique agit sur les pistons, les galets de came sont poussés contre la pente sur un anneau de came relié rigidement au boîtier, ce qui génère un couple. Les galets de came transfèrent la force de réaction aux pistons, qui sont guidés dans le bloc-cylindres. Cela crée une rotation et génère un couple proportionnel à la pression du système.
Alors qu'un moteur Hägglunds assure la fonction de rotation, le système de poussée du chariot intègre un second moteur et un entraînement planétaire. Les deux machines à disque dur ont les mêmes configurations d'entraînement de base, mais un certain nombre de moteurs sont utilisés pour obtenir la capacité nominale de la machine. Les pompes à déplacement variable individuelles alimentent et contrôlent les moteurs rotatifs et les moteurs du chariot de manière hydrostatique, plutôt que d'utiliser une seule grande pompe pour fournir suffisamment de fluide pour faire fonctionner les deux moteurs. Des circuits hydrauliques indépendants retiennent également toute contamination provenant du circuit concerné et de ses composants
Sur le site, la grande machine à disque dur a été installée d'un côté du forage, et la petite foreuse de l'autre côté. Les deux machines transportaient des moteurs à boue de 8 pouces et des trépans de 12,75 pouces pour que le pilote puisse forer à travers le grès et la roche calcaire sous l'autoroute.
Ensuite, les équipes ont utilisé les deux machines pour effectuer trois grandes passes successives, avec des ouvreurs de trous de 24, 36 et 48 pouces, avant de raccorder le train de tiges de 1,7 million de livres au D1000x900 pour le refoulement. Il a fallu 23 heures pour tirer le tuyau de 30 pouces en position, en utilisant une force de traction maximale d'un peu moins de 600 000 livres - bien en dessous de la capacité de 1 000 000 livres de la machine.
Le forage initial a été réalisé en 12 jours, à une profondeur moyenne de 60 pieds.
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