ГНБ - порядок проведения работ

Горизонтально-направленное бурение выполняется буровыми машинами и предполагает нескольких этапов работы с соблюдением технических условий.

1. Подготовительный этап

На этом этапе:

  • производятся геолого-изыскательские работы, устанавливаются геодезические знаки створов трубопровода и реперные метки оси трассы;
  • уточняются маршруты других подземных коммуникаций в зоне бурения с представителями эксплуатирующих организаций;
  • согласовывается траектория прокладки и получается разрешение на выполнение работ;
  • оцениваются зоны риска по маршруту (наружные коммуникации, охранные объекты, шахты и люки, распределительные шкафы, счетчики и т.д.);
  • уточняется проектный профиль скважины.

2. Подготовка строительных площадок

На этом этапе расчищаются и выравниваются две строительные площадки для стартового и приемного котлованов.

Подготовка строительной площадки

  • на стартовой площадке, имеющей удобные подъездные пути, оборудуется входной котлован и размещается буровая установка со вспомогательным оборудованием (экскаватор, автокран, оперативная машина-самосвал, бытовки и мастерская);
  • на приемной площадке готовится котлован для приемки бура;
  • буровой комплекс проходит техническую проверку и обслуживание;
  • готовятся буровые растворы и химические реагенты;

3. Оборудование строительных площадок

Для бурения горизонтальной скважины необходимо создать и оборудовать входной и приемный котлован. Для этого:

  • определяется глубина залегания близлежащих подземных коммуникаций;
  • рабочая зона очищается от зеленых насаждений, ограждается забором (1.1 м), оборудуется предупредительными и световыми знаками, временными подъездными путями и водоснабжением, транспортной стоянкой, комплектуется средствами противопожарной безопасности и сигнализации;

4. Оборудование стартового котлована

  • глубина котлована должна учитывать расстояния оси трубопровода до днища буровой шахты, конструкцию стыков и вид буровой установки;
  • крепежные соединения выбираются в зависимости от типа грунта, гидростатического давления и давления, возникающего при протаскивании трубопровода в скважину;
  • длина должна позволять погружать в него стальные трубы до 3-х метров, а сам котлован должен иметь прямоугольную форму (в стесненном пространстве и при большой глубине скважины – круглую);
  • основание котлована возводится с учетом уклона буровой скважины, имеет основу из уплотненного щебня (15-20 см), заливаемую бетоном или накрываемую дорожными плитами;
  • под буровую трубу возводится бетонный упор с широкой задней стенкой и отверстием под трубу (диаметр на 35-40% больше) в передней стенке.
  • в распоры стенок устанавливается буровая установка, а к котловану подводится водяной насос для откачки воды со дна.

Оборудование стартового котлована

5. Монтаж буровой установки в стартовом котловане

Большинство установок ГНБ являются модульными, и их монтаж в котловане производится отдельными модулями с крепежными кронштейнами. Устанавливается:

  • полный пакет оборудования для продвижения труб в скважину, выемки и удаления грунта из котлована;
  • силовое и электропитание;
  • гидравлический привод двигателя;
  • два гидродомкрата на раме;
  • гидропривод для шнекового конвейера (пилотные штанги с головками, обсадные трубы, шнеки, расширители);
  • элементы системы наведения (монитор, теодолит с видеокамерой);
  • установка для буровых растворов.

Монтаж установки производится на домкратных платформах, под контролем опытных инженерных специалистов и в строгом соответствии с заводскими требованиями по сборке. Параллельно на площадке у котлована осуществляется сборка комплекса по приготовлению и подаче растворов в скважину.

6. Бурение пилотной скважины

Бурение скважин производится управляемым методом по заранее спроектированной траектории. Для этого:

  • исследуется состояние грунта на маршруте, рассчитывается траектория бура и определяется диаметр буровой головки;
  • забуривание головки в грунт выполняется по пилотным штангам с помощью гидродомкратов (штанги постепенно наращиваются);
  • пилотное бурение выполняется на всю длину скважины и задает направление для прокладки трудного канала.

Бурение пилотной скважины

Большие осевые нагрузки, давление в шахте и препятствия на пути скважины могут деформировать головку и нарушить траекторию бурения. При столкновении со скальным грунтом, необходимо сменить головку и увеличить частоту ее вращения. Изменение траектории допустимо в пределах ± 25мм.

7. Закачка бурового раствора

Бурение скважины сопровождается закачкой в шурф раствора на основе воды, глины и полимерных добавок. Раствор готовится в растворном узле, помогает размывать грунт в забое, снижает трение при бурении и охлаждает буровую головку. Контролировать его консистенцию помогает экспресс-лаборатория.

8. Локация бурения

Система контроля буровой головки выдает информацию о ее движении через теодолит на монитор в режиме реального времени. Сигнализатор установлен на диодной мишени, сообщает угол наклона и угол поворота каждые 0.8 метра проходки и позволяет оперативно корректировать его продвижение. Установку и настройку системы локации проводят только подготовленные специалисты.

Локация бурения

9. Расширение скважины и прокладка футляра

Расширение скважины до нужного диаметра и продавливание в канал стальных труб проводится после окончания пилотного бурения. Расширитель, к которому приварена стальная труба, монтируется в стакане последней пилотной штанги.

Скорость движения расширителя регулируется давлением буровой машины вручную, а грунт извлекается через обсадную трубу по шнековому конвейеру. Труба наращивается постепенно – с продвижением расширителя, а пилотные штанги постепенно выдавливаются в стартовый котлован и удаляются. После завершения расширения, обсадная труба запрессовывается, а буровое оборудование отсоединяется и извлекается из котлована.