در سالیان دور و در ایران باستان حفاری افقی به روش سنتی در حفر قنات ها و با تکنیک های بسیار هوشمندانه مورد استفاده قرار می گرفت که قدمتی در حدود شش هزار سال را داراست. نکته قابل ذکر این است که این مهارت فوق العاده توسط افراد متخصص و با روش حفاری دستی صورت گرفته است. قبل از ابداع ماشین حفاری افقی جهت دار عملیات حفاری در پروژه های خط لوله نفت، گاز و آب به روش بورینگ و پایپ جکینگ صورت می گرفته که هم اکنون نیز در بسیاری از پروژه ها جهت عبور از زیر موانع همچون جاده، ریل آهن، کابل های فشار قوی روکش دار برق، رودخانه ها و… از تکنیکهای فوق الذکر استفاده می شود. در حال حاضر و در کشورهای پیشرفته و در حال توسعه، توجه بسیار زیادی به روش های جدید همچون روش حفاری افقی جهت دار، تونلینگ و میکرو تونلینگ جهت عبور از موانع، رودخانه ها ، حفر کانال های عظیم عبور آب و فاضلاب، حفر تونل های عظیم جهت عبور خودرو و ایجاد جاده های دسترسی بین جزایر و مناطق اصلی از زیر دریاها و اقیانوس ها، انتقال فیبر نوری، انتقال برق و صدها کاربرد دیگر، گردیده است.

اولین حفاری افقی جهت دار در سال ۱۹۷۱ میلادی جهت عبور یک رشته خط لوله گاز از زیر رودخانه ای به عرض ۵۵۰ متر در امریکا و سپس در سال ۱۹۸۶ میلادی در آلمان جهت عبور کانال برق و خط لوله شهری مورد استفاده قرار گرفت و در ادامه با پیشرفت روزافزون تکنیکهای عبور و کامل شدن تجهیزات جانبی جهت کمک به افزایش و ارتقای توان دستگاه حفاری این روش به اوج تکامل خود رسیده است بطوریکه هم اکنون در امریکا، اروپا و شرق آسیا عمده پروژه های عبور کابلهای زیرزمینی برق و فیبر نوری و انشعابات آب، گاز و نفت و مشتقات نفتی به دلیل مزایای غیر قابل انکار این روش از جمله دقت فوق العاده، سرعت انجام کار، صرفه اقتصادی، حذف پارامترهای مزاحم در محیط های شهری و مزیت های فوق العاده زیست محیطی به این روش صورت می پذیرد و هر ساله تعداد پروژه های حفاری افقی جهت دار انجام شده در کشورهای پیشرفته رو به افزایش است. در ایران برای اولین بار در سال 1384 از تکنولوژی حفاری افقی جهت دار جهت عبور 12 رشته خط لوله نفت و فرآورده پالایشگاه آبادان در سایزهای 8 الی 36 اینچ از زیر بستر رودخانه بهمنشیر در آبادان مورد بهره برداری قرار گرفت.دراین پروژه تکنولوژی فوق کاملا بومی شده و اجرای آن بدست متخصصان ایرانی صورت گرفت.

دستگاه های حفاری افقی جهت دار شرکت با قابلیت کنترل و هدایت ساخت شرکت مشهور و پیشرو XCMG چین از پیشرفته ترین و قوی ترین تجهیزات حفاری در کشور می باشد. این شرکت با دارا بودن دو دستگاه بروز اقدام به ارائه خدمات به کارفرمایان محترم مینماید:

• دستگاه حفاری XZ450 plus
• دستگاه حفاری +XZ680 A

دستگاه های فوق با عنایت به ابعاد کوچک آنها همزمان امکان ارائه خدمات حفاری شهری را نیز دارا میباشد و محدودیت دستگاه های سنگین در اینگونه پروژه ها را برطرف نموده است. همچنین شرکت صنعت گستران پارسا بنیان با اخذ توافق رسمی با دارندگان دستگاه های سنگین حفاری افقی جهت دار تا تناژ 500 تن در داخل کشور و کشور امارات امکان اجرای پروژه هایی از این دست تا از قطر 2 تا قطر 56 اینچ را دارا میباشد. محدودیت های عملکردی دستگاه در انتخاب قطر و طول لوله بستگی به پارامترهای متعددی همچون قدرت کششی، فشار و گشتاور مورد نیاز دارد و در این مورد لازم است به نتایج مطالعات ژئوتکنیک انجام شده که معرف جنس و نوع لایه های زمین می باشد توجه کافی نمود.

بهنگام تصمیم گیری در راستای اجرای پروژه ها به روش حفاری افقی جهت دار، فعالیت های بخش مهندسی به شرح زیر می بایست به انجام برسد:

1. بازدید از محل انجام پروژه و نقشه برداری از محل
2. انجام عمل ژئوتکنیک
3. اجرای عملیات عمق سنجی

شرح مختصر مراحل اجرايي به این روش

• حفاري مسير راهنماي اوليه
• گشاد سازي
• كشيدن خط لوله

مرحله اول: حفاري مسير راهنماي اوليه

• حفاري مسير راهنماي اوليه با قطر کم در امتداد پروفيل طولي طراحي شده مورد نظر توسط قطعه سرمته حفاري كه امكان جهت دار نمودن مسير حفاري (حركت در قوس) را تامين مي نمايد، انجام مي گيرد.
• در اين مرحله گل حفاری با فشار از داخل لوله هاي حفاري و در انتها از سر مته خارج شده و ضمن حمل و خارج نمودن مواد حاصل از حفاري باعث تثبيت بدنه محل حفاري شده نيز ميگردد.
• تغيير موقعيت سر مته از نقطه نظر سمت (چپ و راست) و شيب (بالا و پائين) توسط حفار و از کابین کنترل انجام میشود.

مرحله دوم: گشاد سازي

• جهت اجراي عمليات گشادسازي بعد از انجام حفاري مسير راهنماي اوليه و خارج شدن سر مته حفاري از لوله حفاري جدا شده و قطعه گشاد كننده به رشته لوله های حفاري متصل ميگرد.
• با كشيدن و دوران قطعه گشاد كننده توسط لوله هاي حفاري، قطر مسير حفاري شده افزايش مي يابد. در اين مرحله نيز گل حفاری مانند مرحله قبل به سيستم پمپ ميگردد و از طريق جلو و عقب قطعه گشاد كننده به محل حفاري تزريق مي شود.
• در اين مرحله قطعه گشاد كننده در يك يا دو مرحله از محل حفاري شده عبور داده ميشود تا با انجام تميز كاري هر گونه ريزش و يا قطعات واريز نموده در مسير را تميز نمايد. در اين مرحله مسير حفاري پر از گل حفاری ميباشد.

مرحله سوم: كشيدن لوله

• در اين مرحله لوله اصلي كه قبلا" جوشكاري شده و تست هيدرواستاتيك و تست عايق لوله و سرجوش ها انجام گرديده و روي غلطك قرار گرفته، با اتصال به يك عدد هرزگرد، توسط لوله هاي حفاري موجود كشيده ميشود و به سمت داخل محل حفاري شده برده ميشود.
• لازم بذكر است كه در كليه مراحل فوق (حفاري مسير راهنماي اوليه و گشاد سازي و تميز كاري) فشار و كشش لوله هاي حفاري با دوران لوله هاي حفاري و قطعات متصله به آن همراه ميباشد.

لازم به ذکر است که علیرغم کلیه تمهیدات در نظر گرفته شده جهت حفظ سلامت لوله در حال کشش و جلوگیری از ایراد آسیب به لوله، پس از اتمام عملیات لوله اصلی مجددا تحت تست پوشش الکتریکی عایق قرار می گیرد.همچنین جهت جلوگیری از پخش گل بنتونیت به داخل رودخانه یا مناطق خشکی و بروز آسیب به محیط زیست با نصب سیستم سیکل بازیافت گل حفاری، می توان کلیه بنتونیت های خروجی از سیستم را مجددا جمع آوری نموده و پس از تصفیه و خارج نمودن ناخالصی ها، مجددا مورد استفاده قرار داد.

در پایان لازم به ذکر است که برتری فوق العاده روش حفاری افقی جهت دار در دنیای صنعت امروز به اثبات رسیده و آمار روز افزون پروژه های در دست اجرا نشانگر مزیت های این روش نسبت به روش های سنتی انجام شده است، به طور مثال عبور لوله گاز یا نفت از رودخانه حتی به لحاظ امنیتی و جلوگیری از خطرات بالقوه همچون انفجار، ترکیدگی و … مسیر رودخانه را از وجود موانع مشابه که از تردد کشتی ها و لنج ها جلوگیری می کند، پاکسازی می نماید. بدین ترتیب امکان عبور از رودخانه توسط کشتی های تجاری ، تفریحی و … فراهم آمده و به لحاظ زیست محیطی نیز مزیت های فوق العاده ای را ایجاد می نماید

انیمیشن نحوه عملکرد حفاری افقی جهت دار