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

Обзор рынка установок горизонтально-направленного бурения – Основные средства

Прокольное дело

Текущие показатели продаж на мировом рынке техники горизонтально-направленного бурения (ГНБ) на фоне общего спада в строительном секторе демонстрируют положительную динамику и дают хороший повод для долгосрочного оптимизма. Мнения о состоянии российского сегмента не так однозначны. Некоторые специалисты говорят о непростых временах, от других можно услышать о растущем объеме заказов.

Это относительно новое направление, с одной стороны, притягивает новых игроков, с другой – приводит к росту конкуренции. При этом заказчик, выбирая подрядчика, не всегда имеет возможность достоверно оценить его реальную квалификацию. Компании-новички могут купить сильно подержанное оборудование по доступной цене, но они не способны заодно приобрести необходимый опыт. Чтобы быстро зайти на рынок, такие подрядчики подают заявки с ценой ниже рыночной и выигрывают у тех, кто знает, как правильно эксплуатировать эту технику. Наряду с этим есть тенденция, когда уже состоявшиеся компании монополизируют наиболее привлекательные ниши. Как правило, это заказы на переходы повышенной сложности, которые имеют значительную длину и большой диаметр скважины.

Несмотря на взлеты и падения, широкий спектр применения (от прокладки систем водоснабжения и канализации, электрокабелей, волоконно-оптических линий связи до бурения скважин на нефть и газ) позволяет специалистам в этой сфере не только чувствовать себя на плаву, но и с уверенностью смотреть в будущее в ожидании наступления «золотого века» бестраншейной прокладки. Существующие подземные коммуникации рано или поздно перестают удовлетворять потребности эксплуатирующих организаций и тогда требуют расширения, модернизации или ремонта. Для этих целей метод ГНБ считается наиболее приемлемым и экономически рентабельным. Тем более что эта технология распространяется с каждым годом все шире. Многие организации на своем опыте уже убедились, что, например, прокладка кабеля с помощью ГНБ позволяет существенно снизить затраты за счет уменьшения объемов земляных работ и рекультивации, а также сократить сроки исполнения проектов.

К неудобствам можно отнести необходимость утилизации отработанного бурового раствора, который приходится удалять с рабочей площадки с помощью специализированной техники. Использование системы очистки облегчает задачу сохранения окружающей среды, но не решает ее полностью, так как при этом все равно нужно вывозить образующийся шлам. Что касается номенклатуры, можно отметить постепенное увеличение на российском рынке доли комплексов ГНБ «макси» и «мега», в том числе за счет использования данного типа оборудования для добычи сверхвязкой нефти. Количество мини-установок составляет сейчас примерно 50% от общего объема находящихся в эксплуатации машин. Результаты опросов показывают, что профильные специалисты при выборе установок ГНБ оценивают прежде всего уровень качества, наличие сервиса, технической поддержки, сроки поставки расходных материалов и стоимость владения. Для справки: в 2016 г. в мире было произведено и реализовано более 2400 установок ГНБ.

Персоналии рынка

Одними из наиболее надежных в эксплуатации считаются комплексы ГНБ производства компании Vermeer, которая представила свою первую установку для горизонтального направленного бурения в 1991 г. К концу 1990-х линейка Navigator завоевала лидирующее положение на мировом рынке. Одна из последних разработок компании – компактная установка горизонтально-направленного бурения для коммунального хозяйства Vermeer D10x15 S3 Navigator с 60-сильным двигателем Deutz – имеет скорость движения каретки 63,4 м/мин, что на 11% выше по сравнению с предшествующей моделью. Установка отличается пониженным уровнем эксплуатационного шума. Специалисты Vermeer оптимизировали мощность, которая выросла на 36%, усилие продавливания увеличилось до 44,5 кН. Максимальный крутящий момент вырос до 2034 Н.м, скорость вращения шпинделя – до 220 об/мин. Все эти улучшения направлены на то, чтобы помочь подрядчикам, занимающимся прокладкой коммуникаций, проходить большее расстояние за рабочую смену. Установка D10x15 S3, имеющая длину 3,8 м, обладает одними из самых малых в своем классе габаритными размерами, поэтому при работе на проезжей части не блокирует движение транспорта. Сочетание низкого уровня шума и компактных размеров буровой установки D10x15 S3, а также малый допустимый радиус изгиба буровых штанг делают ее подходящей для проходки коротких (от бордюра до здания) скважин для прокладки волоконно-оптических линий связи и других инженерных коммуникаций. Так же, как и на других моделях линейки S3 изделий корпорации Vermeer, на установке D10x15 S3 установлен интерактивный полноцветный сенсорный дисплей

DigiTrak Aurora. На экран Aurora в режиме реального времени в легкочитаемом виде выводятся сведения о местонахождении буровой головки. Установка D10x15 – это последняя модель из линейки установок ГНБ Vermeer S3 Navigator, в которую входят установки D20x22 S3, D23x30 S3, D24x40 S3, D40x55 S3 и D60x90 S3 для прокладки коммуникаций и установки ГНБ в классе «макси» D100x140 S3 и D220x300 S3 для проектов по прокладке трубопроводов.

Компания Ditch Witch представила свой вариант компактной установки горизонтально-направленного бурения – JT10. Оборудованная дизельным двигателем Deutz мощностью 66 л.с. (49 кВт), JT10 относится к одной из самых мощных в своем классе. С усилием обратной тяги 44 кН и высокопроизводительным буровым насосом оператор сможет применять расширители большего диаметра даже на малых работах. Сегодня операторы сталкиваются со все более сложными условиями эксплуатации, особенно это касается компактных стройплощадок в городской черте. По заявлению производителя, при создании JT10 новые требования были учтены.

Еще одна новинка того же производителя – это установка

Ditch Witch JT40 со 160-сильным двигателем Cummins Tier 4. В созданной с учетом пожеланий клиентов Ditch Witch JT40 реализованы запатентованные решения для оптимизации рабочих характеристик, производительности и комфортных условий труда оператора. Компактная, мощная машина с максимальным тяговым усилием 178 кН оборудована кассетой увеличенной емкости для штанг и имеет массу 9300 кг. Максимальный крутящий момент – 7460 Н.м.

Недавно было объявлено о выпуске вакуумного экскаватора MV800, разработанного компанией Ditch Witch специально для уборки на площадках горизонтально-направленного бурения. Вакуумный экскаватор MV800 приводится в действие бензиновым двигателем Briggs & Stratton мощностью 31 л.с. (23,1 кВт) с электрическим стартером. Система фильтрации MV800 включает встроенную камеру для удаления загрязнений. Бак для грунта имеет объем 3028 л. Функция обратного потока и гидравлический лючок предназначены для выгрузки грунта из бака. Вакуумный экскаватор MV800 может также оснащаться дополнительной системой подачи воды с баком объемом 379 л и системой регулировки давления в диапазоне до 207 бар для извлечения мягкого грунта, например, из подземных коммуникаций. Органы управления расположены безопасно, со стороны тротуара, и позволяют одному человеку управлять всеми функциями машины. Система MV800 полностью размещается на адаптированном прицепе с максимальной разрешенной массой 6350 кг.

Компания Universal HDD считается одним из лидеров по разработке и производству оборудования для горизонтально-направленного бурения. В 2016 г. были введены в строй новые и модернизированные буровые установки: UNI 23×36, 80×100 UNI и UNI 250×400. При изготовлении этих ГНБ применяются самые передовые технологии в отрасли, но вместе с этим сохраняется простой дизайн, обеспечиваются высокая производительность и надежность.

Приоритетом для компании Prime Drilling является качество продукции, которая конструируется, производится и собирается в г. Венден (Германия) с 1999 г. Модульная концепция предоставляет клиенту свободу выбора силы тяги и крутящего момента для буровой установки, которая производится по индивидуальному заказу с учетом пожеланий клиента. Сейчас в мире успешно эксплуатируется более 150 буровых установок Prime Drilling с силой тяги от 300 до 1000 кН. Они позволяют пробурить скважины длиной до 1200 м и диаметром до 1200 мм. Сервисная поддержка осуществляется в режиме 24 часа/ 7дней в неделю. Кроме этого компанией предлагается стандартное и дополнительное оборудование, такое как кран для поднятия бурильных труб, механизм подачи бурильных труб, манипулятор, система контроля параметров бурения, бурильные трубы, расширители, вертлюги, насосные и смесительные узлы, измерительное оборудование и другие необходимые аксессуары для ГНБ. Особенностью компактных установок Prime Drilling является наличие бортового насоса PD-X.1.000-C для экономии места и времени транспортировки, а также обеспечения большей гибкости.

Китайские производители традиционно могут предложить значительно более низкую цену на свою продукцию, но при этом техника ГНБ, поставляемая из Китая, далеко не всегда соответствует мировым стандартам качества. Новинка от Forward (КНР) – миди-установка ГНБ RX33x120 – оснащена двигателем мощностью 176 кВт. Основное назначение по замыслу изготовителей – это строительство водопроводов, канализационных коллекторов, тепловых сетей, газопроводов, нефтепроводов, а также прокладка футляров для кабелей связи и электрокабелей в городских и полевых условиях. Основные характеристики комплекса: усилие тяги – до 330 кН, крутящий момент на низкой передаче – до 14 000 Н.м, максимальная скорость вращения – 180 об/мин и скорость подачи – 42 м/мин.

Проблемы развития

Развитие телекоммуникационных сетей и волоконно-оптических линий связи создает потребности в компактных установках ГНБ для города. С увеличением объема работ объем инвестиций в такую технику тоже растет. Подрядчики хотят работать на небольших, маневренных и в то же время достаточно мощных установках. Плотная застройка городов и развитие их инфраструктуры делает прокладку коммуникаций методом ГНБ все более актуальной, потому что открытый способ прокладки не всегда доступен.

Если говорить об использовании технологии ГНБ в нефтегазовом секторе, то большое количество оставшихся от СССР переходов различного назначения, в том числе магистральные нефте- и газопроводы, построенные открытым траншейным способом, вырабатывают свой ресурс и требуют замены. Таким образом, потенциал рынка подземной инфраструктуры практически безграничен. На вопрос, какие трудности приходится преодолевать специалистам горизонтально-направленного бурения, наверное, найдется много эмоциональных ответов. Одной из проблем можно считать надлежащий объем инженерных изысканий и проектирования. Бóльшая часть ошибок, проявляющихся на стадии строительства, является следствием неполноты исходных данных, недостатка достоверной информации о состоянии подземного пространства и неточностей в проектной документации.

К особенностям работы в нефтегазовой отрасли и с госкомпаниями можно отнести то, что каждый крупный заказчик создает свою нормативную базу, при том, что нормативно-технической документации федерального уровня пока не существует.

Еще одной проблемой, стоящей перед рынком ГНБ сегодня, причем не только в России, но и во всем мире, является недостаток квалифицированных и надежных бурильщиков. Надо отметить, что два ведущих производителя оборудования для ГНБ – Vermeer и Ditch Witch – уже приступили к реализации масштабных программ, направленных на оказание помощи в обучении операторов ГНБ. Преимущество этих компаний в том, что они работают в этом направлении совместно со своими дилерами, рассредоточенными по всему миру. В частности, Ditch Witch предлагает интерактивное обучение, комплексную учебную программу, включающую работу в аудитории в течение нескольких дней, подготовку на имитаторе ГНБ для понимания принципов управления машиной или совершенствования своих навыков, а также на смоделированной рабочей площадке для получения практического опыта работы с оборудованием.

os1.ru

Прохождение препятствий методом горизонтального направленного бурения (гнб)

Наиболее существенным преимуществом является то, что при данном методе наносится наименьший вред окружающей среде по сравнению с любым другим методом строительства. Данная технология позволяет обеспечить максимальную глубину прохода под преградой, что очень важно при преодолении водных преград. Расходы по содержанию водных переходов сводятся к минимуму. При применении технологии ГНБ удается сократить сроки строительства, поскольку на ход бурительных работ не влияет ни погода, ни подъем уровня воды.

Технология ГНБ: работы начинаются с развертывания установки ГНБ на месте предстоящих работ, затем пробуривается направляющая (пилотная) скважина под рассчитанным углом под препятствием с определенным профилем, части которого является прямыми тангенциальными линиями с большими радиальными дугами, т.е. плавно без резких изгибов.

Направление ГНБ контролируется с помощью небольшого изгиба на буровой колонне сразу же за режущей головкой. Буровая колонна направляющей скважины не вращается за исключением тех случаев, когда нужно ориентировать вышеупомянутый изгиб. Например, если изгиб ориентирован вправо, то и буровая проходка пойдет вправо с наименьшим радиусом изгиба. Буровая проходка контролируется с помощью электронного устройства, расположенного в буровой колонне вблизи режущей головки. Это устройство определяет положение буровой колонны относительно магнитного поля Земли и ее наклона. Полученные данные передаются на поверхность Земли, где автоматически определяется местонахождение режущей головки. Как только направляющая скважина готова, ее необходимо расширить для прокладки по ней рабочего трубопровода. Например, если диаметр трубопровода составляет 91,4 см (36”), то скважина должна быть расширена до 121,92 см (42”). Эта операция выполняется расширителем. Обычно расширитель присоединяется к буровой колонне на противоположном берегу и протягивается к буровой установке через пилотную скважину. По мере протягивания расширителя в бурильной установке производится наращивание буровой трубы. В процессе бурения производится закачивание большого объема бурового раствора в скважину с целью поддержания целостности скважины и удаления продуктов бурения. После расширения, в скважину затягивают рабочий трубопровод. Расширитель крепится к буровой колонне, а затем с помощью шарнира к головной части протягиваемого трубопровода. Шарнир необходим для предотвращения передачи вращательного движения расширителя в колонне трубопровода, обеспечивая тем самым, плавное его протягивание через скважину. Протягивание продолжается до тех пор, пока расширитель и прокладываемый трубопровод выйдут на поверхность земли у бурильной установки.

Принцип работы установок гнб

Перед началом бурения, готовится водно-бентонитная суспензия (буровая жидкость), с внесением в нее полимера. Относительное количество полимера, бентонита и расход суспензии определяются составом грунта. Существует такое большое количество различных типов и видов полимеров, что даже трудно себе вообразить. Но, в основном, используется жидкообразный полимер, частично гидролизированный полиакриламид. Это противное, слизкое, вязкое, липкое вещество, которое обеспечивает следующее: быструю циркуляцию суспензии, уменьшение фракции жидкости (трения), уменьшение набухания и налипания грязи. Расход суспензии на 100 м бурения, расширения отверстия до 100 мм и укладке трубы будет не более 1900 литров. Стоимость расходных материалов не превышает 5% стоимости бурильных работ.

Установка ГНБ закрепляется на исходной точке вертикальными стойками-упорами (анкерами) и буровая лопатка, прикрепленная к первой штанге,

вращательно-поступательным движением вводится в грунт.

Буровая головка для проходки лидерной (пилотной) скважины в сжимаемых грунтах.

Буровая головка для скальных грунтов (со встроенным гидрозабойным двигателем).

В зону бурения под большим давлением, по внутреннему каналу буровой штанги и специальным отверстиям в бурильной лопатке (соплам), подается буровая жидкость, разжижающая грунт и формирующая в нем скважину. Буровая жидкость одновременно является смазкой между грунтом, буровыми штангами и коммуникационным средством, при последующем его затягивании в скважину.

По мере вхождения бурильной лопатки в грунт, штанги автоматически подаются из кассеты и соединяются между собой при помощи конической резьбы. Оператор установки ГНБ при помощи рычагов управления может изменять вталкивающее усилие и частоту вращения бурильной лопатки. Важным условием долговечности работы буровых штанг, является смазка их резьбы специальными смазочными материалами при свинчивании штанг в плеть. Форма бурильной лопатки позволяет изменять «угол атаки» при бурении, т.е. производить «руление» бурильной лопатки.

При этом останавливается вращение лопатки в определенном положении, отслеживаемом на локаторе (см. рис. 7.5.) и производится только ее вдавливание.

В зависимости от того, как расположена лопатка в данный момент времени, она может изменять направление движения под землей.

Локационная система (дисплей)

За счет упругой деформации штанг на 90 – метровом участке бурения возможно изменение направления бурения на 90 град.

Оператор локационной системы во время процесса бурения постоянно отслеживает положение бурильной лопатки по трем координатам: пройденному расстоянию, глубине залегания бурильной лопатки и «углу атаки». Кроме того, эти данные оперативно передаются на информационный пульт оператора установки ГНБ, с которым оператор локационной системы также поддерживает радиосвязь. Это позволяет вводить плеть буровых штанг в грунт и выводить ее из грунта в расчетном месте с высокой точностью позиционирования.

Возникшие под землей по маршруту бурения препятствия (крупные камни, металлические предметы и т.п.), можно обойти, изменяя “угол атаки” бурильной лопатки. Для этого, необходимо вытащить плеть на одну-две штанги, выставить бурильную лопатку под определенным углом и вновь произвести вдавливание плети. За счет изменения “угла атаки” бурильная лопатка с плетью штанг изменит направление движения и обойдет препятствие. Для обхода крупногабаритных препятствий вышеуказанную операцию, при необходимости, проводят в несколько проходов. Если обойти препятствие вышеуказанным способом не представляется возможным, вместо бурильной лопатки используют шарообразный бур, которым в препятствии высверливается отверстие (см. рис.)

После выхода плети штанг на поверхность земли, бурильная лопатка заменяется расширителем (риммером), который предназначен для расширения отверстия в грунте при обратном ходе плети – втягивании. При этом буровая жидкость формирует скважину, и наличие в водно-бентонитовой смеси полимера, позволяет ей сохранять форму после прохождения риммера. Формы расширителя зависят от твердости грунта.

Скважины большого диаметра формируются за несколько проходов. Для мягких грунтов, скважины диаметром до 500 мм формируются за один проход. При этом за риммером, через специальный вертлюг, к плети подсоединяется труба, которая затягивается в скважину одновременно с ее расширением.

Диаметр сформированной скважины, как правило, должен быть на 30% – 50% больше диаметра затягиваемой в нее полиэтиленовой или металлической трубы (коммуникационного средства) без изоляции и, в два раза больше, при затягивании в скважину трубы (коммуникационного средства) в изоляции. При затягивании коммуникационного средства бентонит заполняет пустоты, затвердевает и предотвращает проседание грунта. Проверку целостности изоляции после прокладки коммуникаций производят неразрушающим методом контроля.

studfiles.net

Устройство и принцип работы установки горизонтального бурения

Нередки случаи, когда выполнение таких работ, как бурение, происходит в достаточно скованных условиях и в довольно тесных местах. В данных ситуациях чрезвычайно важно наличие специального оборудования, которое выполняет работу, даже в подобных условиях. На сегодняшний день одним из самых востребованных инструментов в данном вопросе является установка, которое производит бурение горизонтальным методом. Данная установка так и называется установка горизонтального направленного бурения (ГНБ).

 

Эксплуатация установки ГНБ

Как правило, наиболее часто инструмент используется в таких сферах работы, как бурение скважин под прокладывание коммуникаций, бурение скважин под проведение канализации и водопроводной системы, для всевозможных работ, в ходе которых используются скважины. Такими работами является прокладывание всевозможных трубопроводов, проводов для электричества и тому подобные работы. Данная установка рассчитана на горизонтальное выкапывание скважины, длина которой может варьироваться в разных пределах, все зависит от модели и модификации скважины. Как правило, в среднем длина, которую способна пробурить данная установка равняется тридцати метрам в глубину. Но это не обязательный показатель.

 

 

 

Использование установки является достаточно популярным на сегодняшний день. Данная популярность и востребованность установки горизонтального направленного бурения обусловлена тем, что она является удобной в работе. Вес ее достаточно мал, и компактный размер делает работу с данной установкой предельно простой и не требует применения больших усилий. За счет компактности данная установка обладает такими качествами, как бесперебойная работа в труднодоступных местах, а соответственно и продуктивность данной установки является достаточно высокой.

 

 

К тому же при дорожных работах, использование данной установки дает возможность осуществлять работы без прекращения дорожного движения, что так же является немаловажным. Немаловажным является так же и то, что не требуется никаких разрушительных работ и подготовки поверхности заранее для осуществления работ.

 

Устройство установки горизонтального бурения

Основными элементами конструктивного состава установки горизонтального бурения являются рама, на которой расположены все остальные элементы работы и управления. К данным частям относится двигатель, который работает посредством дизельного топлива, ходовая часть, которая может быть, как гусеничного вида либо иметь колесный ход. В оснащение данной установки входят такие детали как гидростанция, устройство которое осуществляет подачу штанг, лафет для бурения. Это уже непосредственные рабочие элементы, которые производят все манипуляции.

Установка ГНБ непременно оснащается такими элементами, как панель, на которой находятся все управляющие части. Так же она оснащена индикационным оборудованием, которое показывает уровень топлива и масел в двигательной системе. Рабочее место оператора так же оборудовано для удобства проведения всех манипуляций установки. При выборе горизонтальной буровой установки как правило придерживаются таких характеристик, как диаметральный размер бурения, который может варьироваться в разных пределах в зависимости от той или иной модели оборудования.

 

Данные установки обладают достаточно мощным двигателем, размеры мощности которого могут равняться пяти с половиной лошадиным силам и выше. За счет того, что привод у данной установки как правило, является гидравлическим, работа на данной установке выполняется довольно легко, без больших силовых затрат. Поскольку управление данным оборудованием является предельно простым, привлечение высококвалифицированного персонала является нецелесообразным, с данной работой справится простой рабочий.

 

Видео работы ГНБ

 

promplace.ru

Технология бурения с переносной установкой горизонтального бурения УГБ-2М4

Малогабаритная техника в строительстве – ощутимый плюс. Это касается не только техники общестроительного назначения, но и установок для ГНБ. Отличным примером является установка УГБ-2М4 (ГБМ-2.4), в конструкции которой реализован принцип малогабаритности.

Что такое установка для ГНБ УГБ-2М4 (ГБМ-2.4)?

Буровая установка УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) – оборудование, которое используется для бурения горизонтальных скважин, необходимых для прокладки разного рода коммуникаций. УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) позволяет бурить как горизонтальные так и вертикальные скважины для воды максимальной протяженностью 50 метров.

Также установка производит бурение горизонтальных/наклонных скважин длиной 50 метров. Это отличный вариант, если, например, нужно провести коммуникации через полотно автомобильной или железной дороги. Полная остановка движения на таких дорогах вызвала бы огромные пробки и неудобства, а применение УГБ-2М4 позволит обойтись не только без блокировки автотрасс, но и без трудоемкого рытья траншей.

Переносная гидравлическая буровая установка УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) в рабочем положении:

Установка УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) в работе

Технические характеристики УГБ-2М4 (ГБМ-2.4)

Технология бурения по методу ГБ требует от оборудования особых характеристик. Установка УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) полностью им соответствует.

• Двигатель одноцилиндровый, четырехтактный с воздушным охлаждением, максимальная мощность – 13 л.с.
• Максимально возможная длина/глубина скважины – 50 метров.
• Сила протяжки/подачи – 3.1/2.2 т.
• Максимальный диаметр бурения скважин – до 200 миллиметров.
• Крутящий момент – 450 Нм.
• Общая масса вместе с инструментом – 750 кг.

Метод ГНБ в действии

В основе работы установки УГБ-2М4 (ГБМ-2.4) лежит метод горизонтального бурения. Прокладка скважин осуществляется с использованием в качестве бурового раствора пресной воды (для глинистого и суглинистого грунта) или бентонитно-полимерного раствора на водной основе для песчаной почвы.

В зависимости от особенностей грунта раствор бентонита подбирается в нужной пропорции.

Перед началом работ роют котлован с габаритами 1.5*2.5 метра. Глубина этого котлована должна на 0.6 м быть глубже, чем прокладываемая скважина. В готовый котлован закатывают или опускают установку УГБ-2М4. На краю котлована устанавливают рабочую станцию. С обратной стороны готовят аналогичный приемный котлован.

По окончании подготовительных работ, выполняемых согласно инструкции, производят пилотное бурение.

Управление процессом пилотного бурения осуществляется при помощи рукояток на панели управления. При прокладке скважин по методу ГНБ очень важно следить за показаниями монометра. При достижении давления в 150 бар производить дальнейшее бурение запрещено. Оптимальные параметры – 50-140 бар.

После выхода пилота в приемный котлован мотопомпа заглушается, и далее, если диаметр прокладываемой трубы не привышает 63 мм, при помощи резьбовой заглушки с серьгой штанги с трубой протягиваются через ранее созданную скважину обратной тягой. При необходимости прокладки труб, превышающих по диаметру полученную скважину, она расширяется при помощи расширителей.

Комплект поставки УГБ-2М4 (ГБМ-2.4)

Наименование	Кол-во, шт
Буровой станок	1
Маслостанция в комплекте с рукавами высокого давления	1
Штанга буровая ф 48 резьба коническая замковая З-53 L=1250 мм.	40
Пилот буровой ф 80 мм	1
Расширитель ф 160 мм	1
Расширитель ф 200 мм	1
Захват цанговый на пластиковую трубу ф63 мм	1
Захват цанговый на пластиковую трубу ф 110 мм	1
Захват цанговый на пластиковую трубу ф 160 мм	1
Мотопомпа 208ST с рукавами	1
Скоба СИ-4,75т G2130	4
Вертлюг протяжки	1
Ключ трубный	2
Анкер забивной	4
Комплект гаечных ключей и принадлежностей	1

hydrophobe.ru

Мини буровые установки на воду: горизонтального бурения, гидравлические, ручные

Мини буровая установка является буровым оборудованием для устройства колодцев, скважин под воду, установки бетонных столбов и решения тому подобных задач. Имеет сравнительно малые габариты для возможности транспортировки до объекта работ в прицепе для легкового автомобиля, либо даже как ручной груз в разборном виде. Может также называться малогабаритной буровой машиной либо ямобуром.

Мини-буровые установки

Мини-бурильные аппараты могут быть как независимыми автономными, так и подключаемыми в виде навески к малой тракторной спецтехнике. Работают на грунтах разных категорий, включая самые тяжелые. Позволяют бурить скважины и другие технологические отверстия на глубину до 50-ти, до 70-ти и до 100 метров, занимая в процессе бурения минимум места и умещаясь на особо малогабаритных участках: в подвалах и погребах, гаражах и прочих закрытых помещениях.

На фото мини-буровые установки

С помощью малогабаритной буровой при низкой себестоимости работ возможно устраивать скважины:

• для водообеспечения,
• для установки альтернативного отопления – теплового насоса,
• для фундаментов зданий, строений, печей, каминов и т.п.,
• для закрепления свай и опор под проводные кабельные коммуникации, мосты, ограждения, переходы и др.,
• для разрушения некоторых горных пород,
• как для монтажных, так и для демонтажных работ.

ИНТЕРЕСНО! В основном мини-буровые установки на воду выпускаются как серийные агрегаты со стандартными техническими показателями, но некоторые фирмы практикуют изготовление их под конкретные нужды заказчиков. При этом возможны как разные диаметры получаемых отверстий, так и другие особенности (бурение под углом, настройка на работу со специальными породами и др.).

Устройство

Основные узлы и принцип действия

Стандартно малогабаритные установки бурения состоят из:

• прочного стального каркаса-рамы, способного выдерживать высокие нагрузки,
• различных буров шнекового типа с наконечниками из твердосплавных материалов,
• блока управления с регулируемыми режимами работ,
• подъемных лебедок,
• для отдельных моделей – мотопомпы, промывочных шлямбуров и др.

В процессе действия наконечник шнека врезается в землю, вкручиваясь в нее наподобие винта, рыхлит грунтовые породы и одновременно транспортирует их излишки на поверхность.

ВАЖНО! Некоторые модели могут оснащаться бурами с ударниками пневматического типа для отработки особо твердых пород.

Технические показатели

Технические показатели, характеризующие малогабаритную бурильную установку и ее назначение, а также критерии ее выбора при покупке будут следующими:

• глубина бурения (может быть до 100 м),
• диаметр получаемого отверстия (максимально 200 мм),
• скорость вращения шнека (до 70-ти об/мин),
• скорость продвижения вглубь скважины – до 10-ти – 20-ти м/час.

Буровая может быть управляема как от электрического, так и от дизельного двигателя, в ее работе может быть использована гидравлика.

Виды

Мини-буровое оборудование классифицируется на виды по назначению, а также по типу привода (ручной, электрический либо гидравлического типа от дизеля) и способу бурения (традиционная вертикаль, горизонталь либо наклонная).

Гидравлические

Малая бурильная установка гидравлического типа – это навесное тракторное оборудование, приводимое в движение гидравлической системой мини-трактора. Совмещается с большинством наиболее популярных моделей тракторов известных фирм и в действии имеет следующие особенности:

• материалом шнека служит сплав металла с увеличивающими его прочность компонентами,
• диаметр и длина отверстий зависят от габаритных параметров шнека,
• в работе бур двигается одновременно вращательно относительно своей оси и поступательно по отношению к земле, с образованием отверстий эвакуируя раздробленный грунт наружу,
• управляется установка аналогично остальной тракторной навеске – из кабины оператора либо с пульта.

ИНТЕРЕСНО! Некоторые модели гидравлических мини-буровых установок оснащаются комплектом удлинителей для возможности увеличения рабочей длины бура.

Ручные

Мобильные ручные бурильные аппараты позволяют устраивать отверстия до 50-ти метров глубиной. Они имеют питание от стандартного сетевого напряжения 220 В и используются на ограниченных для подхода техники площадях.

Конструкция ручного мини-бура включает:

• разборную раму, легко перевозимую на легковом транспорте,
• мотор-редуктор и вертлюг,
• разных диаметров буры,
• лебедку для подъема оборудования,
• вспомогательный инструмент.

Мини буровые установки горизонтального бурения

Для горизонтального бурения в комплекте установки обязательно должен быть станок для проведения этой операции. Для нее применяется принцип действия гидробурения, то есть использования энергии оборотной воды:

• по штанге бура в пробуриваемое отверстие насосом подается вода, которая доходит до дна скважины,
• при движении шнека вода размывает грунт, превращая его в жидкую смесь,
• оборотным движением шнека грунтовая масса выносится наверх.

На фото мини-буровая установка горизонтального бурения

ЗАПОМНИТЕ! Горизонтальное бурение методом оборотной воды непригодно для каменистых грунтов.

Если же применение горизонтальных мини-буровых установок по каким-то еще причинам невозможно, то бурение горизонтального направления проводится обычным ручным буром, без использования аппарата с электроприводом.

На видео принцип действия мини-буровой установки:

allspectech.com

Недостатки горизонтального бурения – Горизонтально направленное бурение. Бестраншейная прокладка. Работы ГНБ. Методы ГНБ.

У любой методики, даже у самой революционной, каким является горизонтальное бурение, есть свои недостатки. Обычно, о недостатках горизонтального бурения компании, которые продают установки или производят работы, говорят с неохотой. Наша задача – дать объективную информацию потребителю. И чем честнее будет подан материал, тем выше будет коэффициент доверия к нашей компании.

 

Эта публикация прольет свет для интересующихся непрофессионалов на существующие недостатки методов горизонтально-направленного бурения.

 

Работы по ГНБ цена на которые меняется в зависимости от сложности объекта и зависит от множества факторов, попробуем здесь разобраться. Первым препятствием, как правило, является стоимость проведения работ по горизонтально направленному бурению. Однако, как описано в статье о преимуществах бестраншейной прокладки, часто стоимость открытых траншейных методов рассчитывается с занижением сметной стоимости, в которой не учитываются косвенные расходы и социальные расходы. Однако, даже при большей стоимости качество проведения работ бестраншейным методом гораздо выше траншейного. Если трубопровод закапывается на неглубоком расстоянии до 1,5 метров и работы производятся в отсутствии городской застройки, то траншейный метод может быть в разы дешевле горизонтального бурения. Понятно, что зарыть телефонный кабель в 30 сантиметрах под пешеходной дорожкой стоит гораздо дешевле, чем бестраншейная операция по прокладке. Надо заметить, что на горизонтальное бурение цены обычно непропорционально увеличивается, если расстояние между котлованами слишком большое. Особенно при бурошнековом бурении, требуется большее количество шнеков, а это дополнительные вложения. Однако, те компании, которые часто производят бурение, имеют в комплекте необходимое количество шнеков, насадок и другое оборудование. Надо заметить что, стоимость горизонтального бурения существенно возрастает с увеличением диаметра трубопровода. Буровые головы массивнее и дороже. Подытожим.

Основные два фактора которые сильно влияют на стоимость горизонтального бурения это – длина и диаметр трубопровода.

Горизонтальное направленное бурение может быть неудачным, что может повлечь за собой изменение в проекте, т.е. придется рыть новые котлованы или производить повторное бурение. С чем может быть это связано? Ответ, как правило, прост. Геологическая разведка в месте, где должно производиться горизонтальное бурение, была проведена не должным образом. Это не значит, что в этом месте бурить невозможно, просто буровой инструмент был выбран неправильно. В настоящий момент производители УГБ научились делать буровые головы для любого типа грунта, даже скального. Есть еще один неприятный момент, который может способствовать неудачному горизонтальному бурению – это наличие старого трубопровода, который отсутствует в документации городского хозяйства. И если это чугунная труба, лежащая в рыхлом грунте, то буровая голова может упереться в нее, даже если, например, пилотная штанга прошла мимо нее без особых проблем. Причины, при котором горизонтальное бурение оказалось неуспешным могут быть разными, но на 90% они связаны с человеческим фактором, среди которых на первом месте стоит халатность, а на втором непрофессионализм. Снижение рисков при проведении работ обычно связано с опытностью коллектива, производящего горизонтальное бурение. Здесь в качестве оружия служат не только знания и навыки, но и интуиция.

Поломка ГНБ установки

Очень низкий коэффициент неудачных проходок может быть связан с поломкой оборудования, например буровой головы или агрегата бурения. Но даже такие случаи присутствуют, и как правило связаны с неопытностью персонала, с работой на «авось» или элементарной халатностью. Буровые пилотные штанги тоже могут сломаться,  и, как правило, в этом случае вся ответственность ложится на оператора ГНБ. Даже если установка выходит из строя или насос подающий бентонит, то после ремонта можно продолжить проходку. Но следует учесть, что задержка от простоя, которая возникла из-за поломки, может существенно сказаться на сроках.

Поэтому, качество исполнения бестраншейных работ всегда стоит превыше темпов или экономии на профессионализме. Установки горизонтального бурения достаточно экзотичны по сравнению с обычной строительной техникой, это не весьма распространенные экскаваторы и ковшовые тракторы, в случае поломки которого, можно быстро пригнать другой, даже в течение суток. Восстановление работоспособности УГБ может длиться несколько дней или даже недель. Так же сейчас распространены  китайские гнб установки продажа которых производится сомнительными фирмами, без соответствующего обслуживания. Качество таких установок по сравнению с фирменными, мягко скажем, хромает.

Обустройство котлована для проведения ГНБ работ

Неудачное горизонтальное бурение, при проведении работ по бестраншейной прокладке, может наступить и по косвенной причине, даже по такой неожиданной как обустройство котлована. Неправильно вырытый и оборудованный котлован может повлечь за собой порчу оборудования: рамы машин гнуться, ролики ломаются, трубы деформируются. Из-за ошибки в установке угла подачи производственной трубы, может произойти поломка, как оборудования, так и поломка трубы, особенно когда давление на затаскиваемую трубу увеличивается, а это происходит как раз на последних стадиях, когда уже больше половины трубопровода находится в скважине. Еще хуже, при использовании популярного ГНБ-метода, происходит разрыв трубы или отрыв ее от буровой головы. Деформированную трубу сделать работоспособной невозможно, особенно если она стальная. Погнутую раму буровой установки горизонтального бурения, которая изготавливается из усиленных стальных сплавов, придется менять.

Состав бентонитовой смеси

Риск, когда производственная труба может застрять, увеличивается при резких загибах или неправильной консистенции бентонита. Труба в бентонитовой смеси должна находится в плавучем состоянии, тогда трение минимально.

Резюмировать можно следующее, что основным недостатком на текущий момент остаются не экономические факторы, а все-таки низкий профессионализм исполнения работ. Любой высокотехнологичный процесс требует присутствия специалиста, в том числе и ГНБ профессионала, а копать траншею лопатой могут абсолютно все.

< Технология горизонтального бурения		Рентабельность горизонтального бурения >

gorbur.ru