Установка горизонтально направленного бурения – Горизонтальное бурение — Википедия

Содержание

Горизонтально направленное бурение - технология ГНБ

Горизонтально направленное бурение – это такая технология пробивки грунта, при которой положение стакана для скважины наклонено под любым углом от вертикальной оси вплоть до горизонтального положения. При отклонении скважины от вертикальности оси хотя бы на два градуса, их уже называют наклонными.

Реализуется методика установкой горизонтально направленного бурения, оснащенной специализированной буровой штангой с гибкими управляемыми соединениями. Это позволяет регулировать ход бурового инструмента в грунте при работе.

Преимущества методики

Использование методики горизонтально направленного бурения ГНБ широко распространено в сфере нефтегазодобычи, проведения различных коммуникаций под землей и строительстве.

Технология применяется в случаях выполнения следующих работ:

  • Бурение нефте- и газодобывающих скважин;
  • Бурение для геологического исследования;
  • Перед прокладкой канализации;
  • Перед прокладкой газоснабжения и водоснабжения;
  • При обустройстве кабельной магистрали.

Сегодня технология, использующая установку горизонтально направленного бурения, считается наиболее выгодным способом провести водоснабжение, газоснабжение и  другие коммуникации под землей, выполнить добычу полезных ископаемых.

В отличие от траншейного типа, бестраншейный способ обладает рядом отличительных черт:

  • Минимальные затраты времени и денег;
  • Прокладка коммуникаций без срывания слоя асфальта;
  • Бурильные установки такого типа могут бурить скважины в местах, где наземные работы недопустимы;
  • Технология проста в выполнении и требует не более пяти человек в бригаде.

Горизонтально направленное бурение — технология ГНБ

Таким образом, технология горизонтального бурения является выгодной и удобной, позволяющей выполнить работы в таких местах, где надземные работы недопустимы техникой безопасности.

Необходимое оборудование

Для реализации технологии горизонтально-направленного бурения потребуется буровая установка и специальная машина – все это зачастую называют установка ГНБ или машина ГНБ. Кроме того, применяется система локации – обязательная составляющая успешного процесса создания скважины с ГНБ.

Система локации

Без этой системы очень сложно контролировать наклон бурения через УГНБ, поскольку буровой инструмент находится в грунте. Чтобы в процессе работы не разрушились имеющиеся коммуникации, либо инструмент не сломался о твердые породы, движение бурового инструмента контролируется геолокационной системой.

Она представляет собой небольшой зонд, который крепят на буровой головке и устройство для отслеживания показателей зонда.

Для работы с локационной системой требуется оператор, который будет корректировать работу бурового инструмента на основе данных, полученных с зонда.

Машина для бурения

Для реализации наклонной технологии требуется аренда специального оборудования. Промышленная установка состоит из:

  • двигателя;
  • ходовой части;
  • кузова.

Ее рабочая буровая часть включает в себя:

  • мини-станцию с подачей воды через шланг;
  • буровой лафет;
  • панель управления.

При выборе устройства нужно руководствоваться максимальным усилием протяжки и максимальным диаметром и длиной бурения.

Планируя прокладку труб, руководствуются объемом расхода бетона в литрах на минуту, а также возможную гибкость буровой штанги – от нее зависит смена направления бурения в процессе работы.

Шнековые установки

Применяется также технология шнекового горизонтально направленного бурения. Устройство установки здесь несколько проще – она состоит из двигателя, штанги, буровой головки и каркаса, соединяющего все эти элементы в один механизм.

Конечно, буровые установки промышленного масштаба более совершенны и функциональны, но приведенная конструкция для шнекового бурения с успехом может использоваться для частного бурения скважин любой глубины, вплоть до артезианских скважин. Кроме того, в управлении и сборке такая установка очень проста и не требует специальных технических знаний.

Шнековые установки для ГНБ

Дополнительные устройства

Таковыми являются фиксирующие элементы при прокладке обсадных труб ПВХ, расширители, насосы, откачивающие остатки бетонита, освещение, генераторы, устройства, устраняющие аварийные состояния.

Этапы работы

Перед началом работ проводят следующие стадии подготовки:

  • Уточняют положение подземных коммуникаций, отмечают опознавательными знаками кабельные провода и трубопроводы.
  • Выбирают лучшую трассу для прокладки исходя из особенностей местности.
  • Уравнивают и освещают площадку для установки буровой машины.
  • Машину устанавливают на подготовленной позиции, подвозят к ней буровые штанги и бетонит, укрепляющий скважину.

Сначала бурят небольшой тоннель, не более десяти сантиметров в диаметре под углом до двадцати градусом. При выходе на нужную глубину параметры тоннеля приводят к требуемым.

Движение бурового инструмента может изменяться в любой плоскости. Для расширения полученного тоннеля используют ример вместо буровой головки, затем устанавливают машину на режим работы с обратными оборотами. Тогда ример выполняет обратные движения, от выхода тоннеля до буровой машины.

Этапы работы ГНБ

Для получения нужного диаметра выполняют до трех проходок, в зависимости от размера римера. Прокладку труб осуществляют скобами и вертлюгами, присоединенными к трубе.

Для фиксации вертлюги потребуется оголовок с присоединенной к нему буровой колонной. После монтажа трубы, ее отсоединяют от колонны. На этом процессе бурение, направленное горизонтально, можно считать завершенным.

Видео по теме: Горизонтальное направленное бурение ГНБ

promzn.ru

Горизонтально направленное бурение с УГНБ-3М4

При необходимости проложить коммуникации под полотном железной дорогой или автомобильной трассой приходится прибегать к использованию специального оборудования. Горизонтальное бурение позволяет производить прокладку коммуникаций бестраншейным способом без проведения трудоемких землеройных работ.

В конструкции установки УГНБ-3М4 эффективно реализован метод горизонтально-направленного бурения.

Установка УГНБ-3М4 в работе:

Установка УГНБ-3М4 и ее цена

Установка горизонтально-направленного бурения УГНБ-3М4 позволяет производить горизонтальное бурение скважины в соответствии с методом ГНБ на максимальное расстояние 200 метров.

Нет никакой разницы, где именно необходимо пробурить скважину - под дорогой или под благоустроенной территорией – при помощи такого мощного, малогабаритного и маневренного оборудования пробурить скважину нужных параметров можно практически где угодно, особенно в стесненных условиях плотной городской застройки.

По сравнению с другими бурильными установками, данная модель отличается мощностью и эффективностью. Если все ее достоинства и преимущества перевести в денежный эквивалент, то окажется, что цена на оборудование ГНБ вполне себя окупает и оправдывает.

Технические характеристики установки УГНБ-3М4

  • Диаметр расширителей: - от 160 мм до 450 мм.
  • Размер пилотной скважины - ф 90 мм.
  • Максимальная скорость вращения шпинделя - до 100 оборотов в минуту.
  • Максимальная длина бурения - до 200 метров.
  • Максимальное давление раствора для бурения - 60 бар.
  • Максимальное усилие обратной тяги и подачи - 12 и 8 тонн соответственно.
  • Номинальная мощность маслостанции - 81 лошадиная сила.

Горизонтальное бурение с установкой УГНБ-3М4

Поскольку комплект оборудования является специализированной техникой, то для его обслуживания необходима бригада с определенными навыками работы.

Эксплуатация буровой установки не зависит от погодных условий: горизонтальное бурение можно выполнять как летом, так и зимой, главное, чтобы температура воздуха вписывалась в диапазон от -10 до +40 оС.

Новая конструкция буровой установки базируется на научных достижениях в области бурения. Гидравлическую часть разработчики оснастили новыми регулируемыми насосами постоянного давления от компании Sauer Danfooss. Та же компания специально для разработок НПК «Гидрофоб ГНБ» изготовила и специальные распределители, применение которых обеспечило максимальную эффективность производимых работ и удобство в эксплкатации.

Буровая установка УГНБ-3М4 работает по принципу ГНБ - горизонтально направленное бурение с промывкой. В качестве промывки используется буровой раствор, состав которого напрямую зависит от свойств грунта, в котором прокладывается скважина.

Буровой раствор или промывная жидкость готовятся из смеси бентонита, полимеров, водоулучшающих средств и воды. Конкретный состав и пропорции подбираются в зависимости от состояния грунта и поставленной задачи. В итоге на ГНБ цена складывается не только из стоимости самого оборудования, но также бурового раствора и расходных материалов, используемых для обслуживания установки.

По сравнению с предыдущими моделями, используемые изменения в конструкции помогают ускорить процесс бурения, увеличить диаметр и длину скважины, уменьшить расходы топлива и бурового раствора. Все это сказывается на итоговой стоимости прокладки скважин.

Установка УГНБ-3М4 в работе

hydrophobe.ru

Преимущества горизонтально направленного бурения – Основные средства

В. Литвинский, компания «Мехгрундстрой»

  • мини-буровые;
  • миди-буровые;
  • макси-буровые;
  • мега-буровые.

Кроме того, существует классификация шахтовых буровых установок (малых буровых установок для работы из существующих стандартных колодцев), которые получили распространение в последние годы.

Мини-буровые установки применяются прежде всего в городских условиях для прокладки ПЕ-труб или кабелей. Они развивают тяговую силу приблизительно до 100 кН, крутящий момент от 10 до 15 кН•м и весят до 7 т. Многие из мини-установок имеют резиновый гусеничный движитель.

Миди-буровые установки чаще всего используют в городских условиях, а также если необходимо произвести прокол под небольшим водоемом или требуется применить экологически чистую технологию. Тяговая сила таких установок – от 100 до 400 кН при крутящем моменте от 15 до 35 кН•м, масса – от 5 до 25 т. Эти установки являются, как правило, самоходными и имеют гусеничный движитель.

Макси-буровые установки обычно применяют для прокладки трубопроводов большой длины и диаметра, они часто используются на магистралях, где с их помощью прокладывают переходы под крупными водоемами или другими сложными препятствиями. Тяговая сила таких установок – от 400 до 2500 кН, крутящий момент – 30...100 кН•м, масса – 25...60 т.

Мега-буровые установки разработаны для прокладки самых длинных переходов и труб большого диаметра, для работы на магистралях. Тяговая сила – свыше 2500 кН, крутящий момент – более 100 кН•м, а масса – свыше 60 т.

  • буровая установка, состоящая из бурового лафета (верхняя и нижняя часть), вращающихся штанг, ударного механизма (только установки Tracto-Technik, Германия), гидравлической станции, магазина со штангами, пульта управления, оборудования для обеспечения безопасности и т. д.;
  • установка для смешивания буровой жидкости и оборудование для промывки;
  • буровая колонна, состоящая из бурового инструмента, буровой штанги и «магазина» для штанг;
  • система управления и локации, состоящая из локационного и регистрирующего оборудования;
  • оборудование для транспортировки и обеспечения.

Основные принципы выполнения работ. Работы начинаются с изготовления пилотной скважины – это очень ответственный этап работ в ГНБ, от которого во многом зависит конечный результат, а осуществляется он с помощью породоразрушающего инструмента – буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем.

Буровая головка соединяется посредством полого корпуса с гибкой приводной штангой, что позволяет управлять процессом горизонтального бурения пилотной скважины и обходить препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельченной породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и очищает скважину от обломков, вынося их на поверхность.

Контроль местоположения буровой головки осуществляют с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика. На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне, азимуте буровой головки, и эта же информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия проекту траектории строящегося трубопровода и минимизируют риск излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении. Затем осуществляется задавливание буровых штанг, устанавливается скос буровой головки в нужном положении с целью коррекции траектории бурения. Направленное бурение пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.

После завершения пилотного бурения скважину расширяют. Для этого буровую головку отсоединяют от буровых штанг и вместо нее присоединяют риммер – расширитель обратного действия. Вращающийся риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до диаметра, необходимого для протаскивания трубопровода.

На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая плеть трубопровода. К переднему концу петли крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и риммером. Вертлюг вращается с буровой нитью и риммером и в то же время не передает вращательное движение на трубопровод. Таким образом буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории.

Важнейшим фактором эффективного применения технологии ГНБ является использование на всех этапах производства работ высококачественных буровых растворов. Буровой раствор – это смесь воды и специальных добавок, соотношение и концентрация которых определяются в соответствии с типом грунта и условиями бурения. Основными ингредиентами бурового раствора являются специальные глины – бентониты и полимеры.

Горизонтальную буровую технику можно применять и в других сферах, находящихся сейчас на начальном этапе развития. Существует не так много строительно-технических областей применения, имеющих такое большое будущее, как технология направленного бестраншейного бурения. Так, ГНБ позволяет: обезвреживать отходы в грунте, т. е. капсулировать их; устанавливать подземные барьеры; изменять направление движения грунтовых вод; в сыпучих телах (например, плотины) бестраншейно устанавливать ядра жесткости; возводить подземные фундаменты; извлекать из почвы жидкие или растворенные материалы и вводить другие жидкие материалы улучшенного свойства; проводить подземную бестраншейную санацию старых трубопроводов; без помех переоборудовать туннели; пересекать пространство под зданиями без дополнительного вмешательства; прокладывать подземные сети для проведения измерений; устанавливать местонахождение очагов вредных материалов в грунте, под реками и озерами; брать пробу грунта инвазивным методом и даже обнаруживать, извлекать и обезвреживать на большом расстоянии твердые вредные материалы и тела и многое другое. Палитра применения технологии бестраншейного бурения не ограничена.

os1.ru

Шнековое бурение против метода ГНБ.

Хотя изобретение первой переносной установки и соответственно метода для горизонтального бурения шнекового типа приписывают еще знаменитому Леонардо да Винчи, в наше время шнек значительно уступает по популярности среди строителей методу ГНБ.  (Для тех кто не знаком с принципом технологии шнекового бурения. смотреть видео).
Попробую сравнить их, назвав все плюсы и минусы этого метода.
Метод шнекового бурения:

Плюсы:

  1. Стоимость. Установка шнекового бурения стоит гораздо дешевле аналогичных по мощности установок ГНБ. Причем разница очень большая.
  2. Экономия на бентоните. Шнек бурит "по сухому", а бентонит нынче ой как подорожал.
  3. Диаметр труб. Диаметр прокладываемых труб у стандартной Auger Boring Machine от 300 мм до 1 метра, а на больших шнеках и вовсе под 2 метра, что очень даже круто.
  4. Сталь. Стальные трубы задавливаются в грунт и служат футляром или рабочей трубой.
  5. Управляемость. Современные установки имеют специальное оборудование в виде насадки на трубу для придания управления задавливаемой колонны. 
  6. Близость к дорожному покрытию. Так как труба заходит без предрасширения и грунт не вымывается, а замещается, то и требования к глубине прокола от поверхности дороги совсем другие. Как можно увидеть на фото, метра полтора в насыпи ж/д полотна вполне хватает. 

А теперь минусы, которых на мой взгляд набирается достаточно много:

  1. Необходимость специально подготовленной рабочей площадки (бетонирование ее и установка рельс). По времени с недельку надо подождать пока схватится цемент(ну хотя бы дня три-четыре).
  2. Отсутствие бентонита. Экономя на бентоните, шнек наверняка сталкивается с большими проблемами зависящими от типа грунта. К примеру, при работе им в обводненной и липкой глине пройдя метров пять труба скорее всего наглухо забьется и придется вынимать шнек для очистки(мое предположение). 
  3. Доп.оборудование. Для придания управляемости колонной нужно покупать доп. оборудование под необходимый диаметр. Например для 30 дюймовой трубы. 
  4. Только стальные трубы. Для задавливания подойдут только стальные трубы, причем любое защитное покрытие на них полностью сдерется, так что в качестве рабочей трубы их использование ограниченно. 
  5. Прямая траектория. Так как используются только стальные трубы управление сильно ограниченно жесткостью металла и поэтому никаких парабол с подныриванием под коммуникациями и выходом "вот туточки" ожидать не следует.
  6. Небольшая длина прокладки. Несмотря на довольно мощные показатели шнековых установок 200-400 тонн тяги на заталкивание, отсутствие бентонита с присадками в качестве смазки и выноса грунта наверняка отрицательно сказывается на рабочих характеристиках. Плюс немалый вес стальных труб, плюс шнеки, плюс грунт в трубе = ограниченная длина. Труба не плывет по скважине как в ГНБ, а заталкивается на силу, поэтому сказывается и сила трения и обжатие штанги грунтом и т.д.
  7. Транспортировка. Это не самоходная установка, поэтому нужны хорошие подездные пути, кран, рельсы, бригада строителей и т.д. и т.п.
  8. Наверняка, те кто работал на подобных установках подскажут еще парочку минусов.

Итоги.

Несмотря на гораздо меньшую стоимость оборудования, метод шнекового горизонтального бурения значительно уступает горизонтально-направленному бурению(ГНБ) по многим ключевым показателям. 

Невозможность проложить трубы под препятствиями где требуется параболическая траектория (реки, болота), небольшая длина проколов, продолжительность по времени, невозможность применения пластиковых труб и многое другое негативно влияет на популярность этого метода среди строителей. 

На фотографиях ниже можно видеть как ребята придают направление движению шнека загнав в песок колонну штанг и затем надев его на них. Вроде как получилось неплохо. 

В принципе, как вариант, можно сделать пилотку небольшой гнбшкой, а потом идти шнеком по штангам. Тогда может и получится парабола, и попадание в цель. Так же можно хорошенько смочить скважину бентонитом. Хотя пожалуй для шнека предпочтительнее сухой грунт. 

В общем, за неимением под рукой шнековой установки можно только догадываться и строить гипотезы. Безусловно, не оставляют равнодушным диаметры с которыми можно работать на шнеке, так как установка ГНБ для таких диаметров(1-1,5метра) потянет за миллион долларов.  

Ниже фотографии с одного из объектов.











xn----9sbbfd1ckm.com.ua

Горизонтальное шнековое бурение: суть метода

Горизонтальное шнековое бурение (ГШБ) – это бестраншейный способ бурения, использующийся в стесненных условиях без возможности применения открытого способа прокладки скважины. Этот метод широко используется в различных отраслях промышленности и в гражданском строительстве.

Применение ГШБ

В современных городских условиях невозможно прокладывать и ремонтировать трубопроводы открытым траншейным способом, поэтому был разработан альтернативный метод – горизонтальное бурение. Это незаменимый способ бурения под железнодорожными путями, реками, под лесными массивами и т.п.

Разработка бестраншейного метода и введение высокотехнологичного оборудования позволило проводить большое количество сложных работ без вскрытия грунта, позволяя при этом минимизировать экономические расходы и время исполнения.

Горизонтальное бурение используется в следующих целях:

  • при прокладке и ремонте коммуникаций;
  • при строительстве и ремонте трубопроводов;
  • при ремонте канализационных систем;
  • при строительстве и ремонте систем теплоснабжения;
  • при сварке труб;
  • при монтаже водопроводов и канализации;
  • при санации трубопроводов.

Узнать подробнее о технологии бестраншейной прокладки труб можно здесь. О разновидностях, особенностях и эксплутации установок ГНБ читайте здесь.

Достоинства метода ГШБ

Шнековое бурение трубопроводов широко используется в наше время, ведь этот способ бурения позволяет быстро и качественно сделать всю работу без лишних затрат. Именно установки для горизонтального шнекового бурения позволяют выполнить сложные работы по прокладке скважин в городских и прочих стесненных условиях, при этом одновременно выполнив удаление породы и продавливание футляра, который стабилизирует скважину и предотвращает ее обвал.

Особенность подобных установок – наличие шнека, представляющего собой стальной сердечник со стержнем и стальной лентой, наваренной на сердечник под углом 35-60 градусов. В процессе работы разрушенные породы выводятся на поверхность при помощи шнека (по сути, это модернизированный винт Архимеда).

Преимущества горизонтального шнекового бурения:

  • сохранение поверхностного грунта, окружающей среды и инфраструктуры;
  • быстрая обработка грунта;
  • создание каналов разного диаметра и длины;
  • создание высокостабильной скважины;
  • предотвращение проседания грунта;
  • возможность работы с разными породами, даже насыпными и с металлическими отходами (кроме скал), при любых погодных условиях;
  • минимальные финансовые затраты.

Технология ГШБ

Технология горизонтально шнекового бурения отличается от других типов бурения методом удаления обработанной породы, который выводится из канала не жидкими веществами, а винтовой поверхностью шнека. К тому же, это позволяет самопроизвольно укрепить поверхность скважины.

В процессе бурения используется шнековое долото, имеющее спиральные и плоские лезвия. После установки устройства и начала буровых работ шнек начинает вращаться с поступательным усилием и постепенно размягчать грунт. Порода по мере разрушения выводится наружу и удаляется механическим путем.

Бурошнековое бурение относится к скоростным типам бурения, поэтому существует большое количество мобильных установок, позволяющих работать даже в самых невыгодных условиях. 

Перед проведением всех работ составляется смета на горизонтально шнековое бурение, в которой учитывают все этапы процесса, условия и их стоимость.

Этапы бурения

1. Подготовка площадки и геодезическое обследование: исследование грунта, его характеристик и параметров;
2. Разработка стартового (рабочего) и приемного котлована. К каждому котловану предъявляются одинаковые требования по безопасности. Материалы, использующиеся для оборудования котлованов, могут использоваться многократно. Параметры котлована зависят от проекта;

Чтобы соорудить котлован необходимо выполнить ряд работ: установить шпунт, разработать грунт, установить ребра жесткости для повышения надежности ограждения, залить бетонный упор, подготовить основание (насыпать песок, щебень и геотекстиль), смонтировать железобетонные плиты, установить заднюю упорную стенку на всю ширину котлована.

3. Сборка и установка оборудования. Вначале устанавливают рамы буровой установкию При этом ось рамы должна совпадать с осью бурения. Для разных условий используется установка ГШБ определенного типа, модели и конструкции, нарпимер, установка горизонтального шнекового бурения bor it d72;

4. Бурение скважины. 

Горизонтальное шнековое бурение предполагает использование управляемого и неуправляемого метода. Неуправляемый метод бурения заключается в одномоментном создании котлована и продавливании опорной трубы: вначале готовят трубу, внутри нее монтируют шнеки с буровой головкой, устанавливают рамы, шнеки соединяют с прессом и выставляют уровень бурения. 

Управляемый метод бурения – это изготовление скважины в 2 или 3 этапа. 1 этап – пилотное бурение (бурение с использованием дистанционного контроля для регулирования уровня и угла бурения). 2 этап – расширение пилотного котлована с одновременным протаскиванием опорной трубы (расширительную ступень соединяют с пилотной штангой, монтируют шнеки и стальную трубу и продолжают бурение по созданному направлению). 3 этап используется при необходимости постепенного расширения пилотной скважины (вначале производят расширение канала с инструментами промежуточного диаметра, затем увеличивают скважину на рабочий диаметр).

Бурение всегда производится с использованием буровой смеси. Гидро шнековое бурение предохраняет скважину от обвалов, охлаждает буровые головки, очищает канал от обломков инструментов, снижает сопротивление грунта.

Прочтите также:


←Вернуться

gnbs.ru

Технология горизонтально-направленного бурения ГНБ

Специализируясь на разработке и внедрении ресурсосберегающих и инновационных технологий можно получить предложжение по бурению скважин для прокладки кабельных линий и коммуникаций самым экономичным и эффективным способом.

Заказать ГНБ бурение - 8 (961) 283-89-71

Перейдите по ссылке чтобы - ОТПРАВИТЬ ЗАЯВКУ НА ПРИОБРЕТЕНИЕ ИЛИ ЗАДАТЬ ВОПРОС

Горизонтально направленное бурение и его особенности

Если объяснить, что такое горизонтально направленное бурение, то проще сказать, что это прокладка подземных тоннелей для коммуникаций без рытья траншей.

Использование специальной установки позволяет пробуривать насквозь участок грунта, не повреждая верхний слой дорожного покрытия или почвы.

Такой сквозной «прокол» получают только при помощи спецтехники – одной из выпускаемых НПК «Гидрофоб РСМ» буровых установок в г.Волгодонске Ростовской области.

В зависимости от особенностей конкретной системы коммуникации протяженность такого подземного тоннеля может достигать нескольких километров. Используя установки ГНБ с расширением – УГНБ 4М или УГНБ 3м4, можно из небольшого прокола получить довольно вместительную скважину диаметром до 1200 мм.

В проложенном таким способом тоннеле могут эксплуатироваться трубы из стали, полиэтилена и других материалов.

Этапы бурения скважин и прокладки трубопроводов

Прокладка трубопроводов бестраншейным способом предполагает последовательное выполнение следующих этапов работ:

  1. Подготовительный этап и анализ грунта;
  2. Бурение пилотной скважины;
  3. Увеличение диаметра скважины;
  4. Прокладка труб;
  5. Завершение работ.

Бурение скважин ГНБ требует четкого соблюдения технологии и выполнения всех видов работ с четким соблюдением нормативов и инструкций. Остановимся подробнее на каждом из этих этапов.

Качественное бурение скважин

На этом этапе изучаются все данные относительно свойств грунта в том месте, где предполагается создание новой скважины. В расчет берется все – состав почвы, ее характеристики, глубина залегания подземных вод, наличие коммуникаций.

Чтобы подобрать наиболее подходящее оборудование, оптимальную технологию бурения и создать надежный тоннель для прокладки труб, производится зондирование грунта.

По окончании этих работ можно получать разрешения и производиться все необходимые согласования на прокладку коммуникаций в данном районе. Следующий этап – создание пилотной скважины уже представляет собой непосредственно бурение.

Прокладка трубопроводов начинается с бурения пилотной скважины

Прокладка любых трубопроводов всегда начинается с бурения пилотной скважины. Для ее создания используется установка ГНБ и инструмент для бурения горизонтальных скважин.

Управлять движением головки не сложно – рабочая головка соединена с приводной штангой, менять положение и направление которой может оператор, обслуживающий установку.

Буровая штанга – это металлическая труба длиной до 3 метров и диаметром от 60 до 80 мм. По мере продвижения буровой головки в заданном направлении штанги последовательно вкручиваются одна в другую до достижения требуемой длины тоннеля.

Главная задача этого этапа работ – четко пройти по траектории, предусмотренной проектом и вывести скважину в обозначенное инженерами место.

Направленное бурение потому и получило свое название, что процессом можно легко управлять и контролировать каждый шаг прохождения инструмента по грунту. Возможным такой контроль стал благодаря встроенному в корпус буровой головки передатчику, передающему сигнал специальному локатору.

При появлении на мониторе оператора информации об отклонении от заданного курса он тут же несколькими простыми манипуляциями возвращает штангу с головкой на нужное направление.

Поскольку технология бурения предполагает разрушение породы и грунта, то для предотвращения обвалов, обрушения созданной скважины и продления рабочего ресурса головки используется буровой раствор – бентонит.

Технология бурения предполагает расширение пилотной скважины

По завершении работ по прокладке пилотной скважины необходимо расширить созданную скважину до требуемого размера. На этом этапе главным рабочим элементом становится расширитель обратного действия.

Расширитель протягивают по направлению к буровой установке – с конца тоннеля к его началу. Во время протягивания расширитель вращается, срезая слои грунта и породы и одновременно расширяя скважину.

Для того, чтобы беспрепятственно протянуть затем через скважину трубу нужного диаметра, размер полученного отверстия должен примерно на 35-50% превышать диаметр самой трубы.

При необходимости произвести довольно большое расширение скважины через нее последовательно протягивают несколько расширителей, каждый из которых несколько больше предыдущего.

Направленное бурение заканчивается прокладкой труб

Установки ГНБ используются не только для непосредственного бурения, но и для последующей прокладки трубопроводов.

Происходит это довольно интересно. С конца проложенной и расширенной до нужного диаметра скважины по направлению к установке гнб опять протягивают расширитель.

Но на этот раз к нему закрепляется плеть трубопровода и захват для его протягивания. Двигаясь по скважине по направлению к буровой установке, расширитель тащит за собой трубопровод четко по тоннелю, не отклоняясь от нужной траектории.

За всем этим процессом чутко следит оператор, считывающий с экрана монитора всю необходимую информацию о прохождении труб по тоннелю.

Заключительный этап прокладки трубопроводов

Когда все предусмотренные проектом работы завершены, остается только проверить полученный результат, сверить его с документацией и сдать заказчику.

Сдачей объекта занимается рабочая группа инженеров, передающая заказчику на руки всю документацию на проведение работ, гарантирующую также предоставление сервисного обслуживания.

Техническая документация на прокладку трубопровода предполагает обязательное наличие подробного плана подземной конструкции с привязкой к местоности.

Установки ГНБ, используемые для прокладки трубопроводов

Все установки ГНБ, используемые для бурения и прокладки трубопроводов, классифицируются в зависимости от усилия протяжки, диаметра расширения и протяженности бурения.

Но помимо производства оборудования, аналогичного зарубежному, инженеры и конструкторы компании создали уникальную систему управления установкой. Вернее, не самой машиной, а движением бура и рабочей головки.

Посредством использования уникальной системы локации, оператор отслеживает всю информацию, поступающую с зонда на буровой головки, и корректирует работу всей системы.

Таким образом, можно не только отследить точность прохождения заданной траектории, но и моментально скорректировать движение бура, предотвратив возможную аварию или отклонение от курса.

Установки и оборудование для бурения: преимущества и достоинства технологии

С технической точки зрения технология горизонтально направленного бурения имеет массу преимуществ:

  1. Прокладка трубопроводов и коммуникаций без рытья траншей и разрушения дорожного покрытия и верхнего слоя грунта.
  2. Возможность прокладки скважин под водоемами и линиями метрополитена, в скальной породе или сыпучем грунте, через территории природоохранных зон, на которых запрещено строительство, под линиями электропередач, газо- и нефтепроводами. В плотно застроенных и густонаселенных районах, близ прохождения загруженных автодорог, парков и скверов допустимо только применение этой технологии бурения.
  3. Использование установок для горизонтального бурения упрощает процедуру получения разрешений и согласований на проведение работ по прокладке трубопроводов. Применение этой технологии не требует блокировки движения и перекрытия улиц.
  4. Высокотехнологичные установки для горизонтального бурения позволяют проводить работы в рекордно короткие сроки, не оттягивая согласованный срок сдачи объекта.
  5. Автоматизированный комплекс по бурению скважин не нуждается в обеспечении внешними источниками энергии.
  6. Установки ГНБ могут использоваться и на территориях с близкорасположенными к поверхности грунтовыми водами.

С экономической точки зрения у горизонтально направленного бурения есть ряд достоинств:

  1. Методика прокладки трубопроводов бестраншейным способом позволяет существенно экономить на содержании оборудования и оплате труда рабочим. Для управления установкой и корректировки работ достаточно оператора с помощником.
  2. В связи с тем, что прокладка трубопроводов бестраншейным способом занимает намного меньше времени, чем стандартный способ, можно существенно снизить сметную стоимость проекта. Основными статьями снижения затрат здесь являются отсутствие необходимости привлекать дополнительную рабочую силу, приобретать многочисленное оборудование и инструменты и выплачивать заработную плату за более продолжительный период.
  3. Применение вышеописанной технологии позволяет снижать затраты на энергообеспечение объекта, а также снижать расходы на обслуживание и ремонт проложенных ранее участков трубопровода.
  4. Бестраншейная прокладка труб не требует предварительного рытья траншей и последующей заделки поврежденных участков автомобильных дорог, путепроводов и железнодорожного полотна.

В качестве источника использованы материалы сайта НПК "Гидрофоб Ремсвязьмонтаж".

Мы также хотим предложить вам купить ворота для участка в нашей компании по очень выгодной цене. Управлять ими можно при помощи кнопки на пульте-брелке, который легко будет помещаться в вашем кармане.

doma-kupola.ru

технология бурения. Горизонтально направленное бурение

Прокладка коммуникационных линий традиционным способом требует задействования специальной техники, разрушающей грунтовый массив до уровня закладки. В свою очередь, горизонтально направленное бурение (ГНБ) ориентируется на метод бестраншейного формирования канала или шахты, в которую проводится труба или кабель. Конечно, применяемые в данном случае установки выполняют технологически более сложные действия и требуют больше энергетических затрат. Однако есть и множество преимуществ, оправдывающих методику ГНБ. Технология бурения без создания траншеи позволяет осуществлять прокладку коммуникаций в условиях, когда не допускается разрушение поверхности грунта. Особенно это актуально в городских районах, но на этом особенности данного метода бурения не заканчиваются.

Общие сведения о технологии

Техника выполнения бурения по горизонтальной линии заключается в формировании скважины путем раскроя грунта по методу углового прокола. То есть установка с рабочей головкой вводится в недра земли таким образом, что поверхность, под которой планируется проведение коммуникационного канала, сохраняет свою целостность. Традиционный метод и технология горизонтального бурения реализуются с помощью породоразрушающего инструмента. Это буровая коронка с излучателем и скосом. Головка производит пилотное бурение, а затем посредством системы управления осуществляется основная часть работы с изменением параметров образования скважины в зависимости от требований проекта.

Немалая часть работ производится еще до начала бурения. Специалисты изучают свойства и качества грунта, расположение функционирующих коммуникаций и т. д. Зондирование грунтового массива с регистрацией других подземных объектов является важнейшим этапом подготовки, после которого можно начинать горизонтально направленное бурение. Технологии мониторинга возможных трасс пересечения существующей коммуникации с проектной позволяют не только решить вопрос с допуском к работам, но и определить оптимальную тактику и траекторию строительства скважины.

Коррекция параметров бурения

Главная сложность выполнения такого типа бурения заключается не в механическом разрушении грунта, а в поддержании верного направления работы коронки. Управление головкой реализуется с помощью коррекции ее положения по вертикальной и горизонтальной плоскости. Механически эта задача выполняется через гибкий трос. Один его конец фиксируется на окончании буровой штанги, а другим управляет оператор комплекса ГНБ. Технология бурения также предусматривает возможность расширения уже готовой скважины. Для выполнения этой операции буровая насадка заменяется риммером – это устройство, которое выполняет функцию расширителя канала с обратным действием. Путем вращения агрегат формирует необходимые размеры шахты, вместе с этим протаскивая трубопровод.

Локация бурения

Эффективное управление процессом бурения невозможно без применения системы локации рабочей головки. Поскольку непосредственное положение коронки не отслеживается визуально, предусматриваются специальные системы мониторинга, которые также учитывает метод ГНБ. Метод и технология современного устройства горизонтальных скважин, в частности, предполагают использование локационных зондов. Это специальные датчики, располагаемые в части буровой головки.

Связь зонда с оператором обеспечивается посредством прибора синхронизации. Таким образом, пользователь может отслеживать местоположение бура, регистрируя сведения о его направлении, угле и температуре. Сбор этих и других данных является обязательным, поскольку он позволяет полностью обезопасить горизонтально направленное бурение. Технологии традиционного формирования скважин чаще всего дают возможность контроля головки без использования сканирующих устройств. Но в данном случае установка работает в зонах недосягаемости, поэтому потеря контроля может привести к непредсказуемым результатам.

Промывочные смеси и растворы

Производительность буровой установки во многом зависит от качества применяемых промывочных растворов. К примеру, такие смеси позволяют увеличить скорость работы бура, повысить безопасность процесса и даже благотворно отражаются на экологической обстановке в зоне проведения мероприятия. На сегодняшний день успешно применяются растворы с компонентами, предотвращающими засорение установки ГНБ. Технология бурения предполагает использование составов, в которые входят смазочные добавки, полимерные частицы, наполнители, улучшающие абразивное воздействие, и т. д. Пользуются популярностью и смеси из бентонита, которые отличаются легкостью приготовления.

Применяемое оборудование

В работе задействуются машины, состоящие из нескольких функциональных блоков. Стандартная комплектация предусматривает наличие в составе ходовой части, кузова с рамой, силовой установки, гидростанции для обслуживания упомянутых растворов, панели управления и др. Отдельное место в комплексе занимает буровой лафет, который может быть представлен разными конструкциями, не говоря о сменных головках. Что касается рабочих характеристик, то технология ГНБ среди ключевых показателей отмечает усилие протяжки трубопровода. Немаловажны и параметры предельной длины и расширения бурения.

Достоинства метода

Не всегда, но во многих случаях уже в процессе эксплуатации коммуникационных систем, организованных по этой технологии, возможна их санация и ремонт без необходимости создания той же траншеи. Кроме того, в условиях повышенного залегания грунтовых вод отсутствует потребность в водопонижении, что расширяет области применения ГНБ. Горизонтально направленное бурение, как уже отмечалось, требует использования более сложной техники, однако в плане логистической организации это один из самых доступных способов создания скважин.

Заключение

По мере внедрения в области строительства и промышленного производства новых технологических решений конечные пользователи получают массу преимуществ. Однако есть и обратная сторона применения современных модернизированных техник и методов, среди которых и ГНБ. Технология бурения в данном случае налагает немалую ответственность на обслуживающий персонал. Аварии в процессе работы происходят редко, но, к примеру, обрушение канала может повлечь огромный ущерб. По этой причине производители бурового оборудования и технологи особенно подчеркивают важность проведения первоначального исследования местности и характеристик грунта.

fb.ru