Transporte de lodos en pozos verticales ultraprofundos: Túnel de Shengli, Montañas Tianshan (Xinjiang, China)
Descripción del proyecto: Excavación de un pozo de ventilación ultraprofundo de 707 m
El túnel Shengli es un importante túnel de carretera de montaña que cruza las montañas Tianshan, con una longitud total de 22,1 km, y actualmente ostenta el récord como el túnel de carretera más largo del mundo.
El proyecto implicó la excavación de un Conducto de ventilación ultraprofundo (conducto n.° 2) a una profundidad de 707 metros y un diámetro interno de 11,4 metros, estableciendo récords mundiales en profundidad de pozo vertical, diámetro y elevación de construcción.
La construcción utilizó el primer desarrollo propio de China. Mandrinadora de eje vertical tipo refuerzo, Un sistema totalmente mecanizado que integra la excavación, la descarga de escombros y la instalación de soportes. En el texto siguiente, nos referiremos a esta máquina simplemente como... máquina perforadora de ejes o máquina excavadora.
El pozo vertical presentó condiciones geológicas y operacionales extremas:
- Profundidad máxima de entierro: 1.112 metros
- Alto estrés in situ y presión de las aguas subterráneas
- Condiciones ambientales: Baja temperatura, baja presión de aire y bajo contenido de oxígeno.
- Alta intensidad sísmica y estrictos requisitos de protección del medio ambiente
Requisitos operativos:
- Transporte ascendente continuo de lodo de alta densidad y alto contenido de sólidos y material excavado a más de 700 m de distancia vertical
- Confiabilidad del sistema de bombeo bajo cabeza alta, alta concentración de sólidos y servicio continuo condiciones
Suministro de caudal estable con interrupciones mínimas de mantenimiento para evitar detener la excavación mecanizada
Cómo se configuró el sistema de bombeo para la elevación de lodos en pozos ultraprofundos
Bomba de lodos de alta presión Kingda 200QDPH
Bomba de grava Kingda 200QDPH Fue seleccionado para el sistema de descarga de lodo vertical.
Consideraciones clave de diseño:
- Rendimiento hidráulico: Mantiene un flujo estable bajo altas concentraciones de sólidos y densidad de pulpa variable.
- Robustez mecánica: Cuerpo de bomba reforzado, eje de alta resistencia y conjunto de cojinetes para mantener un funcionamiento continuo a alta presión.
- Resistencia al desgaste: Diseño optimizado de impulsor y voluta para manejar lodo abrasivo de alta densidad sin acelerar el desgaste
Integración:
- Bomba instalada como parte del sistema de descarga vertical de la perforadora de pozos
- Manipuló el lodo desde el frente de excavación, elevándolo continuamente a la superficie.
- Funciona de forma fiable bajo alta presión (~8 bar por bomba) y en condiciones ultraprofundas.
Resultados del proyecto: Operación confiable y continua
- Descarga de lodo estable Mantenido durante toda la excavación del pozo de 707 m
- Operación continua de la máquina excavadora asegurada sin interrupciones no planificadas
- Menor desgaste y requisitos de mantenimiento Para el sistema de bombeo en condiciones de profundidad extrema y lodos abrasivos.
- Mayor seguridad operativa Gracias al transporte confiable de lodos en entornos geológicos de alto estrés
La solución permitió la construcción mecanizada ininterrumpida de pozos verticales, lo que permitió un rendimiento de excavación récord y minimizó el tiempo de inactividad en condiciones de pozos ultraprofundos.
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Comentario del ingeniero: Perspectivas desde el campo
“Para proyectos de pozos verticales ultraprofundos, la selección adecuada de la bomba y la integración del sistema son cruciales. Nuestras bombas para lodos de 200 QDPH mantuvieron una descarga estable en condiciones de alto contenido de sólidos y alta abrasión, lo que redujo el desgaste y la frecuencia de mantenimiento.
La eficiencia de la excavación mecanizada mejora enormemente cuando los sistemas de transporte de lodos están diseñados específicamente para profundidades extremas y geología desafiante.
Este proyecto destaca la importancia del diseño de bombas de lodos de alta presión dedicadas para respaldar el funcionamiento seguro y continuo en la construcción de pozos en zonas profundas de montaña”.”
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