ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГОРИЗОНТАЛЬНО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
Назначение и преимущество технологии ГНБ Применяемое оборудование для ГНБ Этапы ГНБ Описание технологии ГНБ (видео) Наклонно-горизонтальное бурение – технология бурения скважин, пространственное положение которых отклоняется от вертикальной линии по любому направлению, вплоть до полного горизонтального расположения.
Наклонными принято считать скважины, которые отклоняются от вертикали больше, чем на 2 градуса. Процесс горизонтально-наклонного бурения Наклонно-направленное бурение выполняется с помощью специальной конструкции буровой штанги и головки с гибким соединением, что позволяет изменять направление движения бура внутри грунта, в процессе работы
В промышленности наклонное бурение скважин востребовано в нефте-газовой сфере, в строительстве, также метод широко применяется для создания подземных коммуникаций.
Наклонно направленное бурение применяется для выполнения таких работ:
Создания скважин для добычи нефти и газа;
Бурение для добычи полезных ископаемых;
Прокладки труб водоснабжения и канализации;
Прокладки коммуникаций газоснабжения;
Монтажа нефтепроводов и газопроводов;
Обустройства кабельных магистралей.
На сегодняшний день, наклонно направленное бурение является наиболее экономичным способом создания подземных коммуникаций и выполнения любых подземных работ. Наклонно направленное бурение, в сравнении с рытьем траншей своими руками, обладает следующими преимуществами: Минимизация затрат времени и финансовых средств.
Возможность прокладки коммуникаций без разрушения асфальтового покрытия.
Бурение скважин (как нормальных, так и мини — на небольшую глубину) может осуществляться под водоемами, транспортными путями и в местах, где запрещены наземные строительные работы. Работы могут выполняться мини бригадой из 3-5 человек.
ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ГНБ
Оборудование для горизонтального бурения можно условно разделить на несколько видов: машина для ГНБ, локационная система для ГНБ, вспомогательные устройства – буровые вертлюги, скобы, фиксаторы. Применение локационной системы при ГНБ Локационная система для ГНБ.
Без наличия такой системы невозможно в полной мере контролировать наклонно направленное бурение, так как в процессе работы бур находится вне зоны видимости.
Чтобы бурение не привело к непредсказуемым последствиям (разрушение существующей прокладки коммуникаций, поломка оборудования из-за подземных преград), и для того, чтобы в полной мере контролировать точность бурения скважины, используется специальная геолокационная система.
Такое устройство состоит из двух основных частей: мини зонд, который устанавливается на буровую головку, и аппарат для отслеживания его показателей. Когда осуществляется наклонно направленное бурение, этой системой управляет оператор, который считывает всю информацию, поступающую с мини зонда, и на её основе корректирует процесс бурения.
Применение мини зонда является незаменимой частью процесса ГНБ.
Буровая машина.
Наклонно направленное бурение выполняется дорогостоящим профессиональным оборудованием. Промышленные машины для ГНБ имеют рамные конструкции: они состоят из кузова, двигателя, работающего на дизельном топливе, и ходовой части. В свою очередь функциональная часть имеет следующие элементы: буровой лафет, гидростанция с шлангом для подачи воды, и панель для управления процессом.
Классификация буровых установок выполняется в зависимости от граничного усилия протяжки, которое измеряется в тоннах. Помимо этого, ключевыми характеристиками любой установки являются максимально возможные диаметр и длина бурения.
Вторичными факторами, на которые необходимо обращать внимание при выборе устройства для бурения скважины и прокладки труб, являются показатели расхода бетонита (л\мин), и радиус изгиба буровых штанг – он влияет на возможность изменять направление бурения по ходу работы.
Также можно выделить технологию горизонтально шнекового бурения, которое выполняется с помощью достаточно простых буровых установок, состоящих из буровой головы, штанги, двигателя, и каркаса, который соединяет их в один механизм.
В сравнении с промышленными буровыми машинами, такая конструкция обладает мини размерами. К тому же она достаточно проста в управлении – после краткого вводного курса, бурение может быть выполнено своими руками кем угодно. Буровая установка для горизонтально-наклонного бурения
Вспомогательные устройства.
К этой категории относятся все элементы фиксации для прокладки ПВХ обсадных труб, переходники, расширители, насосы для откачивания излишков бетонита, электрогенераторы, системы освещения и инструмент устранения аварийных ситуаций.
ЭТАПЫ ГНБ
Перед тем как начать бурение горизонтальных скважин необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
Уточняется расположение подземных коммуникаций, которые расположены в пределах участка, где будет выполняться ГНБ.
Места существующих коммуникаций – трубопроводы, кабельные линии, должны быть отмечены опознавательными знаками.
Исходя из особенностей грунта, и других важных факторов, выбирается оптимальная трасса прокладки.
Подготавливается площадка для буровой установки (уравнение грунта, создание освещения), и пути подъезда к ней.
Буровая машина занимает исходную позицию, на площадку доставляется необходимое количество бентонита (раствора для укрепления скважины), и буровых штанг.
Выполняется бурение пилотной скважины (мини тоннеля, диаметром до 100 мм).
Изначально процесс бурения наклонных и горизонтальных скважин начинается под углом в 10-20 градусов, который, в процессе выхода на заданную глубину, корректируется к нужным показателям.
В процессе ГНБ изменение движения бура возможно во всех плоскостях. Чем ближе бурильная головка находится к точке выхода, тем сильнее бур направляется вверх, для того чтобы на выходе из грунта скважина получила необходимый угол.
Технология горизонтально направленного бурения требует использования специальных устройств для мониторинга процесса, которые отслеживают местоположение бура под землей, и дают возможность точно определить глубину его заглубления в почву.
Для того чтобы расширить скважину, буровая головка своими руками заменяется на ример (специальное устройство для расширения), после чего на буровой машине включается режим обратных оборотов, и выполняется обратное движение римера, по направлению от точки выхода скважины, до буровой установки.
Количество проходов, необходимых для выполнения расширения скважины до нужного диаметра, может колебаться от 1 до 3.
Это зависит от особенностей грунта и от того, какое устройство бурения используется. Если для расширения необходимо несколько проходок, то римеры последовательно меняются на устройства большего диаметра.
Прокладка труб выполняется с применением системы вертлюг и скоб, которые подсоединяются к трубе, и выполняют функцию креплений и фиксаторов, с помощью которых происходит затягивания труб в скважину.
Для фиксации труб вертлюгом на её край монтируется специальный скважинный оголовок, к которому присоединяется буровая колонна. В мелкогабаритных скважинах, обсадка которых выполняется полимерными трубами с небольшим весом, прокладки могут выполняться своими руками, в противном случае – усилие для затягивания труб придает буровая машина.
После того как труба смонтирована нужным образом, она отсоединяется от буровой колонны, после чего процесс ГНБ можно считать законченным.
Когда все этапы бурения наклонных и горизонтальных скважин завершены - осуществляется свертывание буровой установки и уборка рабочей площадки.
Метод наклонно направленного бурения подразумевает необходимость обязательного использования бетонита.
Бентонит – это специальный раствор, который применяется для укрепления стенок скважины, так как риск обвалов грунта при ГНБ достаточно большой.
Также бетонит уменьшает трение бура и улучшает процесс извлечение выбуренной почвы наружу. Бентонит во много определяет эффективность всего процесса бурения, так как раствор плохого качества, который не будет обладать необходимыми промывочными свойствами, будет являться причиной дополнительных временных затрат, необходимых для очистки скважины от грунта.
Так как в процессе ГНБ используется большое количество бентонитного раствора, на входе и выходе в скважину могут скапливаться его излишки, которые, после завершения бурения, нужно извлечь своими руками, либо откачать с помощью насоса. Все остатки бетонита необходимо утилизировать.
Существуют определенные ограничения, которые препятствуют применению ГНБ:
Подземные препятствия могут стать причиной невозможности продолжения ГНБ;
Ограниченный изгиб буровых штанг для ГНБ не дает возможность выполнять короткие и неглубокие изменения направления скважины (до 5 м);
Наклонно направленное бурение не может осуществляться в монолитных скальных породах, либо в грунтах, с высокой концентрацией валунов.
В последнее время бестраншейная прокладка трубопроводов пользуется огромной популярностью, продвигая тем самым метод горизонтально направленного бурения, позволяющего выполнять укладку труб различных диаметров.
Благодаря этой технологии можно заметно удешевить работы, более того метод горизонтального бурения применим на любых участках земной поверхности. В этой статье мы рассмотрим основные преимущества технологии горизонтального бурения.
Для начала отметим, что данная методика наибольшее распространение получила в ремонтно-строительной сфере.
Так, бестраншейная прокладка трубопроводов обеспечивает оперативное выполнение санации или ремонта подземных коммуникаций, без вскрытия грунта над трубопроводами.
Это позволяет сократить временные затраты на подготовку коммуникаций и обеспечение доступа к ним, а также добиться значительной финансовой экономии, ведь фактически метод ГНБ не нуждается в проведении каких-либо подготовительных и восстановительных работ.
Еще одно преимущество данной технологии – возможность использования на самых труднодоступных участках. Чаще всего, методика ГНБ применяется, если возникает необходимость в проведении трубопровода под загруженной городской дорогой или в оживленном жилом районе.
Благодаря особенностям технологии удается оградить население от временных неудобств, избежав остановки движения транспорта или перекрытия территории строительства.
Помимо этого, используя метод гнб прокладка труб может быть выполнена под реками, лесными массивами и оврагами, в специфических грунтах, а также в охраняемой зоне газопроводов или высоковольтных линий электропередач! Она никакого вреда не нанесет уже существующим коммуникациям и сетям, позволив быстро и аккуратно завершить работы.
Метод горизонтально направленного бурения обеспечивает проведение ремонтно-строительных работ с максимальной выгодой.
Бестраншейная прокладка труб выполняется без длительных и дорогостоящих подготовительных работ, позволяя строителям значительно сокращать сроки укладки трубопровода и финансовые затраты на ее выполнение.
При этом экономия достигается не только в процессе выполнения самих работ: процедура согласования и узаконивания ГНБ также является более упрощенной и менее затратной.
С учетом всех вышеперечисленных преимуществ неудивительно, что горизонтальное бурение постепенно вытесняет традиционные методики укладки трубопроводов. Это универсальный способ, по праву считающийся одним из наиболее выгодных и перспективных для любой строительной компании!