Solution personnalisée unique pour les équipements de forage d'ingénierie et miniers
Nombre Parcourir:0 auteur:Alaric Zhang publier Temps: 2026-05-29 origine:Propulsé
Rapport de sélection technique pour les systèmes de pompes sans tranchée
HDD / Système de pompe à boue de forage directionnel horizontal
Contenu
1. Qu"est-ce qu"une pompe sans tranchée ?
2. Rôle de la pompe dans la construction du HDD
3. Composition du système
4. Principe de fonctionnement
5. Informations sur le projet requises avant la sélection
6. Paramètres de sélection de base
7. Principes d’adaptation du débit et de la pression
8. Type de pompe et sélection structurelle
9. Configuration de la puissance et de la transmission
10. Considérations de sélection par étape de construction
11. Erreurs de sélection courantes et contrôle des risques
12. Comparaison des produits nationaux et internationaux
13. Liste de contrôle de sélection technique
14. Conclusion
Une pompe sans tranchée, également communément appelée pompe à boue HDD, pompe à boue sans tranchée, pompe à boue de forage directionnel horizontal ou pompe à fluide de forage sans tranchée, est une unité de distribution de boue à haut débit utilisée dans les projets de forage directionnel horizontal et de traversée sans tranchée. Il extrait généralement le fluide de forage d"un réservoir de boue ou d"un système de mélange, le délivre à la plate-forme HDD et l"envoie à travers la tige de forage dans l"outil de fond, l"alésoir ou le moteur de boue. Le fluide retourne ensuite à la surface à travers l’espace annulaire situé entre la paroi du trou de forage et le train de tiges.
Sur le plan fonctionnel, une pompe sans tranchée n"est pas une pompe à eau propre et ne doit pas être comprise simplement comme une pompe de forage pour champs pétrolifères. Il doit gérer des fluides de forage contenant de la bentonite, des polymères, des particules de sable et des déblais forés. Par conséquent, il nécessite une capacité de débit suffisante, une pression appropriée, une résistance à l’abrasion et une fiabilité en service continu.
Article de comparaison | Pompe sans tranchée | Puits d"eau conventionnel/pompe à boue pour trous peu profonds | Pompe conventionnelle série F pour champs pétrolifères |
Application principale | HDD, croisement de pipeline, alésage grand diamètre, retrait | Puits d"eau, trou peu profond, forage conventionnel | Puits de pétrole et de gaz, puits profonds, forage à haute pression |
Exigence de base | Débit élevé, pression appropriée, débit réglable, fonctionnement continu stable | Structure simple, faible coût, entretien facile | Haute pression, haute résistance, circulation en profondeur |
Direction de perçage typique | Traversée horizontale ou quasi horizontale | Forage principalement vertical ou incliné | Forage de puits profonds principalement vertical |
Philosophie de la pression | La pression doit correspondre au projet ; une pression excessive n’est pas préférable | Exigence de pression relativement faible | Capacité de pression généralement plus élevée |
Philosophie du flux | Le débit est critique pendant l’alésage et le retrait | Varie selon la profondeur et le diamètre du trou | Configuré en fonction de la profondeur du puits, de la taille du trou et des exigences de circulation |
Pertinence | Convient aux traversées sans tranchée moyennes et grandes | Ne convient pas aux grands projets de croisement de disques durs | Peut être utilisé dans certains boîtiers de disque dur, mais peut ne pas être économique ou parfaitement adapté |
Terme | Signification |
Disque dur | Forage directionnel horizontal. |
Sans tranchée | Méthodes de construction qui installent, remplacent ou réhabilitent les services publics souterrains avec une perturbation minimale de la surface. |
Alésage pilote | Le forage initial a été foré le long de l"alignement conçu. |
Alésage | Le processus d’agrandissement de l’alésage pilote étape par étape pour atteindre le diamètre de retrait de tuyau requis. |
Retrait | Opération consistant à tirer le pipeline dans le trou de forage terminé depuis le côté sortie. |
Fluide de forage / Boue | Fluide généralement composé d"eau, de bentonite, de polymères et d"additifs. |
Débit | Volume de sortie de la pompe, généralement exprimé en L/min, m3/h ou GPM. |
Pression | Pression de refoulement de la pompe, généralement exprimée en MPa, bar ou psi. |
Pompe triple | Une pompe à trois cylindres couramment utilisée pour une distribution stable du fluide de forage. |
Chemise / Piston / Soupape | Consommables clés de la pompe, notamment le revêtement, le piston, la soupape et le siège de soupape. |
Dans la construction FDH, la pompe à boue transfère normalement le fluide de forage du système de mélange à l"appareil de forage et dans le train de tiges à une pression et un débit appropriés. Ses fonctions essentielles comprennent la fourniture de fluide de forage, le refroidissement et la lubrification des outils de fond, l"évacuation des déblais hors du trou de forage, la stabilisation de la paroi du trou de forage et la prise en charge d"une direction et d"un forage efficace.
Fonction | Explication technique | Problèmes possibles si la pompe est sous-dimensionnée |
Transport de boutures | Utilise une vitesse annulaire et des propriétés de boue suffisantes pour ramener les déblais de sol et de roche à la surface. | Décantation du sable, tuyau coincé, faible efficacité d"alésage, nettoyage incomplet des trous. |
Stabilisation du forage | La boue forme un gâteau de filtration sur la paroi du forage et réduit le risque d"effondrement. | Effondrement du forage, réduction du diamètre, perturbation des parois, force de traction plus élevée. |
Refroidissement et lubrification | Réduit la chaleur et la friction entre le foret, l"alésoir, la tige de forage et la paroi du trou de forage. | Usure plus rapide de l"outil, couple plus élevé, résistance au retrait plus élevée. |
Assistance au pilotage et au forage | Pendant le forage pilote, des jets de fluide ou des moteurs à boue aident à couper, diriger et éliminer les déblais. | Efficacité de forage inférieure, vitesse du moteur de boue insuffisante, direction difficile. |
Prise en charge de l"alésage et du retrait | L"alésage et le retrait nécessitent un volume de circulation plus élevé pour le nettoyage des trous, la lubrification et la réduction de la traînée. | Retrait difficile, blocage du forage, risque de construction accru. |
Les traversées FDH impliquent généralement des diamètres de forage relativement grands. Lors de l’étape d’alésage, le volume de terre excavée augmente considérablement. Si le débit est insuffisant, la haute pression ne peut à elle seule assurer un transport efficace des déblais. La pression aide à pousser la boue dans le système, tandis que le débit détermine le volume de boue disponible pour la circulation, l"élimination des déblais et le nettoyage des trous par unité de temps.
Pour les alésages de grand diamètre, les traversées sur de longues distances et les formations complexes, la sélection de la pompe doit d"abord vérifier le débit requis, puis vérifier la marge de pression.
Un ensemble complet de pompe sans tranchée comprend normalement plus que le corps de la pompe. Il doit être compris comme une unité de pompe ou un système de pompe qui intègre la puissance, la transmission, le contrôle, la protection de sécurité, la tuyauterie d"aspiration et de refoulement, la structure de base et les pièces d"usure de rechange.
Composant | Configuration typique | Objectif de sélection |
Tête de fluide / tête de pompe | Chemises, pistons, soupapes, sièges de soupapes, joints, corps de pompe | Résistance à l"abrasion, pression nominale, durée de vie des pièces d"usure, commodité d"entretien. |
Unité de puissance | Moteur diesel ou moteur électrique | Marge de puissance, économie de carburant, disponibilité électrique du site, fiabilité. |
Système de transmission | Embrayage, accouplement, transmission par courroie ou boîte de vitesses, boîte de vitesses multi-vitesses | Plage de réglage de la vitesse de la pompe, changement de vitesse stable, efficacité de la transmission. |
Système de contrôle | Vitesse, pression, démarrage/arrêt, arrêt d"urgence, alarmes | Opération simple, instruments clairs, fonctions de sécurité complètes. |
Protection de sécurité | Soupape de sécurité, manomètre, conduite de décharge, protections | Prévention de la surpression, des erreurs de fonctionnement et des blessures mécaniques. |
Système d"aspiration | Tuyau d"aspiration, crépine, réservoir d"aspiration, dispositif d"amorçage | Évitez l"aspiration à sec, la cavitation, le blocage et la résistance excessive à l"aspiration. |
Système de décharge | Collecteur haute pression, flexibles, raccords, amortisseur de pulsations | Pression nominale, fiabilité de l"étanchéité, contrôle des vibrations. |
Base / mobilité | Sur châssis, sur remorque, conteneurisé | Transport, levage, aménagement du site et accès pour la maintenance. |
Pack de pièces d"usure | Chemises, pistons, soupapes, sièges de soupapes, joints, outils | Configuré en fonction des heures de travail et de l"abrasivité de la formation. |
Un chemin de circulation typique du fluide de forage HDD est le suivant :
Étape | Nœud de processus | Description |
1 | Système de mélange de boue | L"eau, la bentonite, les polymères et les additifs sont mélangés selon les exigences du projet pour former un fluide de forage ayant la viscosité et la capacité de charge requises. |
2 | Côté aspiration de la pompe | La pompe aspire le fluide de forage du réservoir de boue ou du réservoir de mélange. Des conditions d"aspiration stables sont requises. |
3 | Pressurisation et livraison | La pompe met sous pression et refoule la boue à la pression et au débit requis pour le perçage pilote, l"alésage ou le retrait. |
4 | Appareil de forage et tige de forage | La boue traverse l"appareil de forage et pénètre dans la tige de forage, puis se dirige vers l"outil de fond. |
5 | Bit / alésoir / moteur à boue | La boue sort par des buses ou des outils pour refroidir, lubrifier, couper la formation et transporter les déblais. |
6 | Retour annulaire | La boue ramène les déblais à la surface à travers l’espace annulaire situé entre la paroi du trou de forage et le train de tiges. |
7 | Récupération ou élimination | La boue retournée est décantée, tamisée, recyclée ou éliminée conformément aux exigences environnementales. |
Pour un piston ou une pompe à piston triplex simple effet courant, le déplacement théorique est lié au diamètre du cylindre, à la longueur de course et à la cadence. Une formule simplifiée est :
Q = nx A x S x N x eta_v
Où Q est le débit réel, n est le nombre de cylindres, A est la surface effective du piston, S est la longueur de course, N est les courses par minute et eta_v est l"efficacité volumétrique. Sous la même configuration de châssis et de revêtement de pompe, l’augmentation de la vitesse de la pompe augmente le débit. À la même vitesse, un diamètre de revêtement plus grand ou une course plus longue augmente également le débit.
La puissance hydraulique peut être estimée grossièrement comme suit :
Ph = P x Q / 60
Où Ph est la puissance hydraulique en kW, P est la pression en MPa et Q est le débit en L/min. La puissance réelle du moteur ou du moteur diesel doit tenir compte de l’efficacité de la pompe, de l’efficacité de la transmission, de l’altitude, de la température et d’un facteur de sécurité en service continu.
Exemple | Calcul |
Exigence supposée | Débit requis : 1500 L/min ; pression de service : 10 MPa. |
Puissance hydraulique | Ph = 10 x 1 500 / 60 = 250 kW. |
Estimation de la puissance d"entrée | Si le rendement total est estimé à 0,85, la puissance d"entrée requise est d"environ 250 / 0,85 = 294 kW ; une marge supplémentaire doit être conservée pour un fonctionnement continu. |
Conclusion | Les paramètres évalués par la tête de pompe ne suffisent pas à eux seuls. La puissance, la transmission et la capacité de fonctionnement continu doivent également être vérifiées. |
La sélection d’une pompe sans tranchée doit commencer par les conditions du projet. Sans informations sur la longueur de croisement, le diamètre d"alésage, la taille du tuyau, le type de formation, la capacité de l"appareil de forage et le système de boue, il n"est pas possible de juger de manière fiable si le débit et la pression de la pompe sont adaptés.
Catégorie d"informations | Informations à confirmer | Pourquoi c"est important |
Échelle du projet | Longueur de traversée, angle d"entrée, angle de sortie, rayon de courbe, profondeur maximale | Détermine la distance de circulation, la perte par friction des tuyaux, la difficulté de retour et la marge de pression. |
Forage et pipeline | Diamètre extérieur du tuyau, diamètre d"alésage final, nombre de passes d"alésage | Détermine directement le volume du trou de forage, le volume des déblais et le débit minimum requis. |
Conditions de formation | Argile, sable, gravier, roche altérée, roche dure, formation mixte | Affecte la formulation de la boue, l"abrasion, la difficulté de transport des déblais et le risque de pression. |
Capacité de forage | Force de poussée/traction, couple, capacité maximale du canal de boue | L"ensemble de pompes doit correspondre à la classe de l"installation et ne doit être ni trop grand ni trop petit. |
Étape de construction | Alésage pilote, pré-alésage, nettoyage des trous, retrait | Différentes étapes nécessitent différentes propriétés de débit, de pression et de boue. |
Moteur de boue | Si un moteur à boue est utilisé et sa plage de débit/pression recommandée | Les moteurs à boue nécessitent un débit spécifique pour fonctionner ; un débit insuffisant réduit la vitesse et l’efficacité. |
Système de boue | Capacité de mélange, volume de stockage, capacité de recyclage, taille du pipeline | Le débit de la pompe ne doit pas dépasser la capacité d’alimentation et de traitement du système. |
Conditions du chantier | Alimentation électrique, carburant, routes, levage, espace de travail, exigences environnementales | Détermine la transmission diesel/électrique, la disposition des patins/remorques, le bruit et la configuration des émissions. |
Exigence de fonctionnement | Heures de fonctionnement continues, besoin de pompe de secours, disponibilité des pièces de rechange | Détermine les réserves de fiabilité, de redondance et de pièces d’usure. |
Le débit est le paramètre de sélection principal pour une pompe sans tranchée. Cela affecte directement le transport des déblais, le nettoyage des trous, l’efficacité de l’alésage et la stabilité du retrait. En général, plus le diamètre final alésé est grand, plus le volume de circulation de boue requis est élevé.
Type de projet | Tendance de sélection du débit | Explication |
Petit passage municipal | Débit faible à moyen | Petit diamètre de tuyau et courte distance ; l"économie et la facilité d"utilisation sont des priorités. |
Traversée de pipeline moyenne | Débit moyen à important | Doit couvrir les exigences d’alésage pilote, d’alésage et de retrait. |
Traversée longue distance | Grand débit avec marge de pression | Un long trajet de circulation augmente les pertes de charge et les difficultés de retour. |
Alésage grand diamètre | Le débit d’abord | Volume de coupe élevé par unité de temps ; un débit insuffisant entraîne un risque de tassement et de blocage de l"outil. |
Formation complexe / roche | Grand débit + pression stable + configuration résistante à l"usure | Exigences plus élevées concernant la tête de pompe, l"ensemble de vannes, les chemises, les pistons et les propriétés de la boue. |
La pression surmonte la résistance dans les tiges de forage, les pipelines, les outils, les buses et le flux de retour annulaire. Le disque dur ne poursuit pas simplement la haute pression. Une pression excessive peut perturber la formation, provoquer une perte de boue ou augmenter le risque de retours accidentels. La gestion de la pression en fond de trou dans le FDH nécessite un examen combiné de la viscosité de la boue, de la viscosité du plastique/du point d"élasticité, de la capacité de suspension des déblais, du débit approprié et de la sélection des outils.
Facteur affectant les besoins en pression | Explication technique |
Longueur de traversée | Une distance plus longue augmente la friction des tiges de forage et la résistance au retour annulaire. |
Spécification des tiges de forage | Un diamètre interne plus petit et une longueur de corde plus longue augmentent la perte de pression. |
Buses / outils | La surface de la buse et la structure de l"outil affectent la consommation de pression. |
Moteur de boue | Le moteur nécessite une certaine chute de pression et un certain débit pour fonctionner de manière stable. |
Propriétés de la boue | La viscosité, la densité et la teneur en solides affectent les pertes de charge dans les tuyaux et les anneaux. |
Perméabilité des formations | Les formations sujettes aux pertes ne doivent pas être exposées à une pression de pompe excessive. |
La puissance de l’ensemble de pompe doit permettre un fonctionnement continu à la pression et au débit nominaux requis. Une puissance insuffisante peut entraîner une baisse de vitesse, une réduction de la puissance, une surcharge du moteur diesel ou une surchauffe du moteur. La sélection doit prendre en compte la puissance hydraulique, l’efficacité mécanique, l’efficacité de la transmission, le facteur de sécurité en service continu et le déclassement environnemental du site.
La vitesse de la pompe est une méthode importante pour ajuster le débit. Pour les travaux sans tranchée, une boîte de vitesses à plusieurs vitesses est généralement plus pratique que des changements fréquents de chemise et de piston. Le forage pilote peut nécessiter une pression stable et un débit modéré ; l"alésage et le nettoyage nécessitent souvent un débit plus élevé ; le retrait nécessite une lubrification stable et une capacité de nettoyage des trous.
La boue contient du sable, des débris de roche et des particules solides. Par conséquent, les consommables des pompes sans tranchée doivent avoir une résistance élevée à l’abrasion. Les pièces clés comprennent les chemises, les pistons, les soupapes, les sièges de soupape, les joints et la garniture. Les formations complexes et la boue à haute teneur en solides réduiront considérablement la durée de vie des pièces d"usure.
Le noyau de sélection n’est pas « plus le débit est élevé, mieux c’est » ou « plus la pression est élevée, mieux c’est ». Le débit et la pression doivent être adaptés à l’étape de construction. Dans les projets réels, les calculs hydrauliques, les exigences du moteur à boue, les limites de l"appareil de forage et l"expérience sur le terrain doivent être vérifiés ensemble.
Condition | Paramètre principal | Explication de la sélection |
Grand diamètre d"alésage | Débit | Le volume du forage et le volume des déblais sont importants ; une circulation suffisante de la boue doit être assurée. |
Longue distance | Marge de pression + débit | Les longues distances augmentent les pertes de charge au niveau des tiges de forage et annulaires. Une marge de pression est nécessaire, mais le débit de transport des déblais ne peut être sacrifié. |
Formation de sable/gravier | Débit + propriétés de la boue + résistance à l"usure | La difficulté d’enlèvement des boutures et l’abrasion augmentent toutes deux. |
Utilisation de moteurs de roche dure/boue | Adaptation pression + débit | Le moteur et les outils à boue nécessitent un débit et une chute de pression stables. |
Étape de retrait | Débit stable + lubrification | L"accent est mis sur le nettoyage des trous, la lubrification et la réduction de la résistance au retrait. |
Formation sujette aux pertes | Contrôle de pression | La pression en fond de trou doit être contrôlée pour éviter les pertes de fluide et les retours accidentels. |
Ce qui suit est une classification approximative au niveau de l"ingénierie à des fins de jugement préliminaire uniquement. Il ne peut pas remplacer le calcul hydraulique détaillé et la vérification des paramètres de l’équipement.
Plage de débit | Application typique | Remarques |
200-500 L/min | Petit HDD, franchissement municipal de petit diamètre | Convient aux projets de courte distance et de petit calibre avec un volume d"alésage limité. |
500-1000 L/min | HDD moyen, croisement général de pipeline | Une plage de sortie de pompe commune à moyenne échelle. |
1 000-2 000 L/min | Disque dur moyen à grand, diamètre d"alésage plus grand | Exigences plus élevées en matière de stabilité de la pompe et de capacité d’alimentation en boue. |
Au-dessus de 2 000 L/min | Grands croisements de pipelines, projets longue distance et de grand diamètre | Doit être adapté aux systèmes de mélange, de stockage, de recyclage et de pipeline. |
Les classes de pression suivantes sont également à titre de référence préliminaire. La pression de service finale doit être déterminée par les outils, les tiges de forage, le moteur à boue, les buses, les propriétés de la boue et les calculs de perte de pression du trou de forage.
Plage de pression | Application typique | Remarques |
3-5 MPa | Courte distance, petite traversée | Principalement pour la circulation de base de la boue. |
5-8 MPa | Projet HDD moyen | Couvre le forage pilote, l"alésage et la circulation à moyenne distance. |
8-12 MPa | Traversée moyenne à grande, distance plus longue | Nécessite une marge de pression et une attention particulière au contrôle de la pression en fond de trou. |
Au-dessus de 12 MPa | Formation longue distance, complexe ou outils spéciaux | Doit être utilisé avec prudence avec le calcul hydraulique et la capacité de pression de formation. |
Pour les projets de traversée de FDH de taille moyenne et grande, les pompes à boue triplex à piston ou à piston sont généralement préférées. Ils offrent un rendement relativement stable, une bonne capacité de pression, une structure mature, des consommables maintenables et une aptitude à un fonctionnement continu de longue durée.
Type de pompe | Caractéristiques | Applicabilité |
Piston triplex / pompe à piston | Débit stable, bonne capacité de pression, forte continuité, maintenance mature | Préféré pour les croisements de disques durs moyens et grands. |
Pompe à boue duplex | Structure plus simple, coût inférieur, pulsation plus importante | Convient aux petits forages ou aux applications à faible charge. |
Pompe Quintuplex / multicylindre | Pulsation inférieure, débit plus fluide, coût plus élevé | Peut être envisagé pour les systèmes HDD de grande taille ou haut de gamme. |
Pompe centrifuge | Haut débit et basse pression ; adapté à la circulation et au transfert | Généralement non utilisée comme pompe principale sans tranchée à haute pression. |
La modification du diamètre du revêtement modifie à la fois la capacité de débit et de pression. En général, un diamètre de revêtement plus grand produit un débit plus élevé à la même vitesse, mais la pression maximale autorisée peut diminuer. Un diamètre de revêtement plus petit réduit le débit mais augmente généralement la capacité de pression. La construction HDD est mieux servie en ajustant la vitesse de la pompe et le rapport de boîte de vitesses plutôt qu"en changeant fréquemment les chemises et les pistons.
Type de lecteur | Avantages | Limites | Application typique |
Entraînement par moteur diesel | Bonne mobilité; indépendant du réseau électrique du site ; adapté au travail sur le terrain | Exigences plus élevées en matière de carburant, de bruit, d’émissions et de maintenance | Zones éloignées, croisements de pipelines, sites de FDH sur le terrain. |
Entraînement par moteur électrique | Fonctionnement fluide, entretien relativement simple, faible bruit | Nécessite une alimentation stable et a une mobilité réduite | Chantiers fixes, projets urbains, chantiers avec une alimentation électrique fiable. |
Entraînement hydraulique | Contrôle flexible et intégration avec les systèmes hydrauliques de plate-forme | Exigences élevées en matière de rendement et de refroidissement ; système plus complexe | Équipement HDD intégré dédié. |
Une boîte de vitesses à plusieurs vitesses ajuste la vitesse de la pompe pour fournir différents débits, ce qui convient aux exigences changeantes des étages HDD. Par rapport au remplacement fréquent du revêtement, le réglage à plusieurs vitesses permet un changement de site plus rapide.
Étape de construction | Rôle de la boîte de vitesses |
Alésage pilote | Définit un débit et une pression stables en fonction des exigences du foret, de la buse ou du moteur à boue. |
Alésage | Augmente le débit pour améliorer le transport des déblais et la capacité de nettoyage des trous. |
Nettoyage des trous | Maintient une circulation à grand volume pour réduire les sédiments du forage. |
Retrait | Maintient un débit stable pour réduire la friction et la résistance au retrait. |
Les exigences en matière de pompes ne sont pas identiques selon les étapes de construction du FDH. La pression et le débit de refoulement de la pompe doivent être surveillés pendant le perçage pilote, l"alésage et le retrait. Cela signifie qu’un contrôle de la pression de la pompe est nécessaire tout au long du processus de construction.
Scène | Objectif principal | Exigence de la pompe | Risque clé |
Alésage pilote | Créez le forage le long du chemin conçu, retirez les déblais et entraînez le moteur de boue si nécessaire | Débit stable, pression suffisante, réponse rapide | Vitesse du moteur insuffisante, mauvaise direction, blocage des buses. |
Passes d"alésage simples/multiples | Agrandissez l"alésage étape par étape et retirez les boutures | Débit accru, sortie continue stable, bonne résistance à l"usure | Mauvais transport des déblais, décantation du sable, alésoir coincé. |
Nettoyage des trous | Élimine les sédiments et améliore les conditions de retrait | Débit relativement important, circulation stable, propriétés de boue appropriées | Nettoyage incomplet entraînant une force de retrait excessive. |
Retrait | Lubrifiez le pipeline, réduisez la friction et assurez un retrait en douceur | Alimentation continue et stable, contrôle de la pression, alimentation ininterrompue en boue | Résistance élevée au retrait, dommages aux canalisations, instabilité du forage. |
Erreur courante | Risque | Pratique correcte |
Se concentrer uniquement sur la pression maximale | Une pression élevée associée à un débit insuffisant entraîne toujours un mauvais transport des déblais. | Calculez à la fois le débit et la pression ; dans le disque dur, le débit doit d"abord être confirmé. |
Sélection uniquement par tonnage de plate-forme | Ignorer la taille, la distance et la formation de l"alésage peut conduire à une sélection surdimensionnée ou sous-dimensionnée. | Tenez compte ensemble de la longueur de croisement, du diamètre d’alésage, de la formation et de la capacité du gréement. |
Ignorer la capacité de mélange | Une pompe à haut débit ne peut pas fonctionner si l’apport de boue est insuffisant. | Faites correspondre le réservoir de mélange, le système de recyclage, le volume de stockage et la tuyauterie. |
Ignorer les conditions d"aspiration | Aspiration à sec, cavitation, fluctuation de pression et dommages aux pièces d"usure. | Gardez les conduites d"aspiration courtes et droites, utilisez un diamètre adéquat, maintenez un niveau de liquide stable et évitez les fuites d"air. |
Maintenir une pression excessive | Peut provoquer une perte de liquide, des retours involontaires ou une perturbation du forage. | Pression de contrôle selon la formation et les calculs hydrauliques. |
Ignorer les pièces d"usure | Temps d"arrêt imprévus dus à des dommages au revêtement, au piston ou à la valve. | Préparez les pièces d"usure en fonction des heures de travail et de l"abrasivité de la formation. |
Ignorer la pression nominale du pipeline | Éclatement du tuyau, fuite ou accident de sécurité. | Assurez-vous que toutes les conduites et raccords d’aspiration/refoulement correspondent à la classe de pression. |
Pas de plan de veille ou de maintenance | Long temps d"arrêt en cas de panne. | Préparer les composants de secours et un calendrier de maintenance pour les projets continus. |
L’orientation du développement des pompes sans tranchée sur les marchés nationaux et internationaux est globalement cohérente. Les deux se concentrent sur les opérations de FDH, de franchissement sans tranchée, de franchissement de pipelines longue distance, d"alésage de grand diamètre et de retrait. Les indicateurs techniques de base incluent un débit élevé, une pression stable, une faible usure, une capacité de service continu, un ajustement du débit et une configuration du système intégré.
La différence réside principalement dans l"accent mis sur les marques internationales : elles ont tendance à mettre l"accent sur la fiabilité des systèmes, la conception à faible usure, la modularisation, les systèmes de service et l"adaptabilité de l"ingénierie ; Les marques chinoises ont tendance à mettre l"accent sur les grandes cylindrées, les performances en termes de coûts, la large couverture de modèles, la capacité de personnalisation et la compatibilité avec les plates-formes HDD nationales.
Dimension de comparaison | Marché international | Marché chinois |
Maturité du produit | Produits haut de gamme matures et forte intégration système. | Large couverture de produits, fabrication mature et forte concurrence en termes de paramètres. |
Expression technique | Conception spécifique au disque dur, faible usure, efficacité de maintenance, fiabilité du système. | Grand débit, pression, configuration de puissance, adaptation des plates-formes, configuration personnalisée. |
Structure du produit | Pompes spéciales HDD, pompes multicylindres, pompes à basse vitesse, systèmes de gestion des fluides. | Pompes à piston triplex, unités de pompage diesel, stations de pompage électriques, pompes montées sur plate-forme. |
Système de contrôle | La télécommande, la conception modulaire et l"automatisation sont plus matures. | Développement vers les automates programmables, le contrôle à distance, la surveillance des conditions et le contrôle des flux. |
Couverture des applications | De la gestion des fluides de petite/moyenne taille aux grandes pompes HDD. | Fort dans les unités de pompe indépendantes moyennes/grandes et dans le support des plates-formes HDD domestiques. |
Notion d"entretien | Concentrez-vous sur la réduction des temps d’arrêt et sur la prolongation de la durée de vie des consommables. | Concentrez-vous sur la fiabilité structurelle, la fourniture de pièces de rechange et la maintenance pratique. |
Plage de sortie représentative | Grandes pompes généralement dans la classe 750-1000+ GPM. | Produits généralement concentrés dans la plage de 1 000 à 3 200 L/min. |
Style d"ingénierie | Orienté solution système. | Orienté configuration des équipements et adaptation projet. |
Les marques internationales représentatives courantes comprennent American Augers, GD Energy Products, Prime Drilling, Vermeer et Ditch Witch. Leurs noms de produits utilisent généralement des termes plus orientés vers l"application, tels que pompe à boue HDD, pompe de forage directionnel horizontal, pompe à boue haute pression, système de gestion des fluides ou unité de pompe à boue.
Marque | Produit/données représentatifs | Caractéristiques techniques |
Tarières américaines | Pompe à boue HDD autonome P750 ; pompe à cinq cylindres; débit maximum autour de 750 GPM et pression maximale autour de 1500 PSI. | Débit important, service continu stable, faible vitesse du piston, durée de vie des pièces d"usure plus longue, configuration pompe-unité indépendante. |
Produits énergétiques GD | GD 250HDD et GD 800HDD ; le GD 800HDD est signalé à un débit maximum d"environ 1 000 GPM et une pression maximale de 2 698 PSI. | Gamme de pompes HDD claire, équilibre débit/pression élevé, efficacité de maintenance, temps d"arrêt réduits. |
Forage principal | Unités de pompe à boue série PD X ; les exemples de données incluent environ 1 613 à 2 445 L/min à 110 bars pour le PD X-2.000 HD et environ 3 190 L/min à 60 bars pour le PD X-3.004 SG HDD. | Conception orientée ingénierie, vitesse de fonctionnement inférieure, faible usure, haute fiabilité, adaptée aux grands projets de disque dur. |
Vermeer | Pompes à boue haute pression positionnées dans le cadre de grands systèmes de forage HDD et de forage de long diamètre. | Met l"accent sur l"appariement de la pompe à boue, de l"installation et du système total de gestion des fluides plutôt qu"une seule pompe. |
Sorcière des fossés | Système de gestion des fluides FM13X ; La pompe Flomax peut fournir environ 200 GPM / 757 L/min de fluide de forage de 42 viscosités. | Représente des systèmes intégrés de mélange, de stockage et de pompage pour les applications HDD de petite et moyenne taille. |
En Chine, les noms de produits courants incluent la pompe à boue sans tranchée, la pompe à boue de forage directionnel horizontal, l"unité de pompe à boue, la station de pompage de boue, la pompe à boue à entraînement électrique et la pompe à boue à moteur diesel.
Marque | Produit/données représentatifs | Caractéristiques techniques |
Série GSM/GSM ; Le GSME3200 affiche un débit maximum d"environ 3 200 L/min / 851 GPM, une pression maximale de 10 MPa / 1 450 PSI et une puissance de station de pompage de 310 kW. | Large plage d"environ 1 000 à 3 200 L/min ; clairement orienté vers le travail avec disque dur et sans tranchée ; les stations de pompage à entraînement électrique occupent une place importante. | |
Unités de pompage MP-1000 et MP-2500 ; MP-1000 environ 1000 L/min et 10 MPa ; MP-2500 environ 800/1400/2300 L/min et 10 MPa. | Unités de pompage d"ingénierie pour le franchissement de pipelines ; structure pratique et plateforme de pression 10 MPa. | |
série CBW; CBW-2800 est présentée comme une pompe à piston à simple effet à mouvement alternatif triple horizontal avec un débit de 760 à 2 800 L/min et de 5 à 18 MPa, entraînée par un moteur diesel Cummins de 391 kW. | Fournisseur indépendant de pompes à boue ; large couverture débit/pression ; options d"entraînement flexibles diesel, électriques ou hydrauliques. | |
Pompes à boue série F et pompes à boue sans tranchée 3DP1800/3DP2800/3200. | Fond de pompe à boue pour champs pétrolifères ; La série 3DP représente une transition de la technologie des pompes de forage robustes vers des applications sans tranchée. | |
Plates-formes HDD avec pompes embarquées et stations de pompage externes ; Le XZ1000E dispose d"une pompe à boue de 800 L/min, 10 MPa ; les grands projets utilisent la station de pompage XMP2800. | Prise en charge solide de l"ensemble de la machine et de la station de pompage ; fonctions de contrôle à distance, de surveillance de l"état et de diagnostic dans les grands systèmes. | |
Plates-formes HDD avec systèmes de boue intégrés ou en option ; SD450 signalé avec un débit maximum de 400 L/min. | Principalement des systèmes de boue intégrés aux plates-formes ; des systèmes indépendants de pompe et de mélange de boue peuvent être configurés pour les équipements de la série SD. |
Catégorie | Marques représentatives | Parcours technique | Applications appropriées |
Pompe indépendante sans tranchée de grande cylindrée | Station de pompage diesel ou électrique, pompe à piston triplex, haut débit, connectée en externe à l"installation HDD | Traversées moyennes/grandes, longues distances, alésage grand diamètre. | |
Pompe à boue montée sur plate-forme | Pompe intégrée à la plate-forme ; la production varie en fonction du tonnage de la plate-forme | FDH municipaux petits/moyens et passages à niveau de services généraux. | |
Grande solution de station de pompage externe | Contrôle intelligent, commande à distance, réglage du débit, conception de station de pompage | Plates-formes de gros tonnage, oléoducs/gazoducs, traversées de rivières. | |
Pompe pour champ pétrolifère convertie en application sans tranchée | Base technologique série F/série 3DP, plate-forme robuste haute pression/haut débit | Gros travaux sans tranchée et forte circulation de boue. |
Formulaire de produit | Caractéristiques du marché international | Caractéristiques du marché chinois |
Pompe à boue HDD autonome et auto-alimentée | Commun dans les grands systèmes HDD ; se concentre sur la fiabilité, la faible vitesse et la mobilité du site. | Disponible sous forme d"unités diesel sur châssis ou sur remorque, souvent configurées selon les exigences du projet. |
Corps de pompe HDD professionnel/extrémité d"alimentation | Série de pompes matures, mettant fortement l"accent sur la conception de l"extrémité fluide et l"efficacité de la maintenance. | Souvent fourni sous forme d’ensembles de pompes complets avec alimentation diesel/électrique. |
Système de gestion des fluides | Le mélange, le stockage, le pompage et le recyclage sont de plus en plus traités comme un seul système. | Le mélange, le pompage et le recyclage sont disponibles, avec une intégration croissante des automates programmables et des télécommandes. |
Pompe intégrée à l"installation | Utilisé principalement dans les plates-formes HDD de petite/moyenne taille et les systèmes dédiés. | Commun dans les plates-formes HDD domestiques ; des stations de pompage externes sont utilisées pour les installations de gros tonnage. |
En résumé, les produits internationaux sont généralement plus matures en termes d"intégration de systèmes haut de gamme, de conception à faible usure et d"expression de l"efficacité de la maintenance. Les produits chinois présentent des avantages évidents en termes de couverture de modèles à grand débit, de configuration flexible, d"adaptation aux projets, de réactivité de la fabrication et de compatibilité avec les équipements HDD nationaux.
La liste de contrôle suivante peut être utilisée à des fins d’examen technique avant de confirmer un ensemble de pompes sans tranchée.
Élément de la liste de contrôle | Exigence d"examen |
Géométrie croisée | Confirmez la longueur de croisement, l’angle d’entrée/sortie, le rayon de courbure, la profondeur et la complexité de l’alignement. |
Taille du tuyau et de l"alésage | Confirmez le diamètre extérieur du tuyau, le diamètre d"alésage final et les passes d"alésage. |
Formation | Confirmez l"argile, le sable, le gravier, la roche, le sol mélangé, la perméabilité et l"abrasivité. |
Correspondance des gréements | Confirmez la force de poussée/traction, le couple, la capacité du canal de boue et les exigences de connexion de l"installation. |
Moteur à boue/outils de fond | Confirmez le débit requis, la chute de pression et la configuration des buses. |
Débit | Vérifiez le débit minimum pour l"alésage pilote, l"alésage, le nettoyage et le retrait. |
Pression | Calculez la perte de tige de forage, la perte annulaire, la perte d"outil et la marge de pression. |
Unité de puissance | Vérifiez le moteur ou la puissance du moteur dans des conditions de service continu. |
Transmission | Confirmez les plages de vitesse et la facilité de commutation du débit sur site. |
Côté aspiration | Confirmez la position du réservoir, le diamètre de la conduite d"aspiration, l"état d"amorçage et les mesures anti-cavitation. |
Côté décharge | Confirmez la pression nominale du tuyau/collecteur, le type de connexion et le dispositif de sécurité. |
Mélange et recyclage de boue | Assurez-vous que le système de boue peut fournir et traiter le débit de pompe sélectionné. |
Pièces d"usure | Préparez les chemises, les pistons, les soupapes, les sièges de soupape, les joints et les outils en fonction de l"abrasivité de la formation. |
Sécurité et entretien | Confirmez la soupape de sécurité, le manomètre, les protections, les alarmes, l"arrêt d"urgence et l"accès pour la maintenance. |
Une pompe sans tranchée est l"équipement de base qui prend en charge la circulation de la boue, le transport des déblais, le nettoyage des trous, la stabilité du forage et le retrait en douceur dans les constructions FDH et sans tranchée. La sélection ne doit pas être basée uniquement sur la pression maximale ou la puissance du moteur. Il doit être évalué en fonction de l"échelle du projet, du diamètre du forage, de la formation, de la capacité de l"appareil de forage, de l"étape de construction et du système de boue.
Les principes généraux sont les suivants : plus le diamètre d"alésage est grand, plus le débit est important ; plus la traversée est longue, plus la marge de pression est importante ; plus la formation est complexe, plus la résistance à l"usure et la stabilité opérationnelle sont importantes ; et plus les étapes de construction sont variables, plus l"ajustement de la vitesse et du débit de la pompe devient important.
Pour les projets de traversée de FDH de taille moyenne et grande, une pompe triplex à piston ou une pompe sans tranchée à piston à haut débit est généralement mieux adaptée pour un fonctionnement continu. La pompe doit être sélectionnée comme un système complet, comprenant l"alimentation électrique, la transmission, les conduites d"aspiration/décharge, la capacité de mélange et de recyclage de la boue, la protection de sécurité et la préparation des pièces d"usure. Seul un système de pompe correctement adapté peut garantir un fonctionnement stable et fiable sur le terrain.
