Гнб бурение технология


ГНБ: технология бурения. Горизонтально-направленное бурение :

Прокладка инженерных коммуникаций, трубопроводных магистралей и кабельных сетей нередко требует проведения земельных работ. Достаточно распространенным решением этой задачи является формирование траншеи, в которую затем укладывается рабочий материал. При этом не в каждом случае в принципе возможна его реализация, что может быть связано с физическими помехами на площадке. В таких ситуациях помогает технология ГНБ – горизонтально-направленное бурение, обеспечивающее возможность создания канала без разработки траншеи.

Рабочее оборудование

Обычно задействуются специализированные машины с буровыми установками. Комплексная техника с полным набором функциональных узлов ГНБ включает в конструкцию, рамную базу, кузов, гидростанцию, лафет бура, панель управления и энергетический блок. Существуют разные классификации таких машин – в том числе по типу ходовой части (на колесах или гусеницах), системе энергоснабжения и т. д. С точки зрения рабочих свойств, значимо максимальное протяжение коммуникаций, которое измеряется тоннажем. Характеризуются установки и параметрами образования скважины. Длина и диаметр канала в итоге определят, какие линии в принципе можно устраивать конкретным оборудованием для ГНБ. Технология бурения в данном случае делает акцент и на возможность управления коронкой. Оператор регулирует траекторию бурения через пульт управления, давая команды на рабочую головку агрегата.

Принцип выполнения работы

Технология предполагает создание глубинного канала, начало и конец которого выходят к поверхности земли. В процессе осуществления мероприятия используется принцип гибкого направления буровой установки, при котором породы разрушаются с определенным изгибом рабочего контура. То есть, с одной стороны, принцип работы горизонтально-направленного бурения сходится с методами вертикальной разработки скважин, а с другой – ключевое значение имеет возможность управления гибкой приводной штангой. Изначально она создает пилотный канал с воронкой, после чего запускается процесс расширения скважины.

Изменение направления бурения может быть связано с препятствиями, которые встречаются на пути формирования канала. Данные о них заносятся в систему локатора, связанного с панелью управления. На основе геологической карты составляется так называемая рабочая нить, по которой ориентируется рабочая головка. В дальнейшем создается каркас линии проводки, образованной горизонтально-направленным бурением. Суть метода заключается не только в непосредственной разработке грунта, но и в укреплении скважины, поскольку ее надежность в данном случае ниже, чем при вертикальном бурении.

Применяемые расходные материалы

На эффективность рабочих операций оказывает влияние и применяемый раствор. Это промывочная жидкость, свойства которой направлены на повышение скорости бурения, безопасности и поддержание оптимальной экологической обстановки в зоне проведения работ. В условиях бурения на глиняном грунте есть также риск заклинивания оборудования. В этом случае также ситуацию помогает исправить специальный раствор в виде смазочной добавки. Преимущественно используются многокомпонентные составы из бентонита, но в некоторых сферах допускаются и «народные» смеси, удешевляющие применение метода ГНБ. Технология бурения в частном строительстве, например, задействовать водно-солевые растворы. В выборе смеси также делается акцент на конкретные особенности места разработки – учитывается давление на грунт, температура, уровень влажности и т. д.

Разработка скважины

Это основа рабочего процесса, которую можно разделить на два этапа. На первом создается пилотный контур с выходом головки бура в ранее заданной точке. Опять же, линия скважины проектируется и наносится на локационную карту заранее при анализе местности. Второй этап более трудоемок и предполагает расширение канала с применением буровой штанги. Это труба длиной порядка 2-5 м и шириной 6-7 мм с резьбой на окончаниях. В соответствии с технологией горизонтально-направленного бурения, подключение штанги осуществляется последовательно по мере продвижения коронки бура. В итоге формируется гибкий трос наподобие канализационной трубы. Через нее на поверхность выносится шлам, образовавшийся в процессе разработки скважины.

Управление рабочей установкой

Система контроля бура позволяет оператору направлять гибкий трос в пилотном канале. Посредством того же локатора определяется оптимальное направление движения рабочей головки, а приводные механизмы непосредственно поворачивают ее. Обычно команды задаются путем нажатия на кнопку направления и обозначения градусной величины. После этого включается и подача промывочного раствора ГНБ. Технология бурения требует, чтобы оператор контролировал давление через шпиндель. Сила напора циркуляции подбирается из расчета нагрузки, действующей на буровую штангу.

Прокладка коммуникаций

После завершения процесса расширения скважины начинается ее обустройство. Лишь в редких случаях коммуникации протягиваются без специального бронирования и надежного слоя изоляции. Чаще всего в качестве оболочки применяется трубопровод. С помощью специальной петли его пропускают по образованному контуру с оптимальным тяговым усилием, установленным на этапе создания проекта бурения. Технологию ГНБ и работы по дальнейшему устройству нельзя рассматривать по отдельности. Например, в тяжелых геологических условиях может потребоваться цементирование затрубного пространства. Этот нюанс учитывается заранее, добавляя несколько сантиметров к диаметру пилотного канала. В будущем это облегчит и пропуск трубопровода по скважине.

Плюсы и минусы технологии

Альтернативных методов подземной прокладки коммуникаций немного, поэтому часто выбирается именно этот способ. Если сравнивать ГНБ с траншейным обустройством инженерной магистрали, то к достоинствам можно отнести уменьшение объемов работ, скорость их проведения, отсутствие дополнительных технических операций и минимальное количество спецтехники. Но есть и слабые места технологии горизонтально-направленного бурения, которые в основном сводятся к сложности исполнения. Обращение с буровыми установками ГНБ требует высокой квалификации на всех этапах. И малейшая ошибка может спровоцировать разрушение канала с деформацией заложенного трубопровода. Что касается стоимости, то обе технологии в целом сопоставимы, хотя горизонтальный способ требует применения более современных и дорогостоящих машин.

Заключение

Данный метод создания коммуникационных линий оправдывает себя в случаях, когда нет возможности использовать траншейную прокладку. Например, если нужно преодолевать участок с дорогой, водоемом или инженерным объектом. В таких ситуациях есть смысл нанимать специалистов по ГНБ. Технология бурения с созданием горизонтальной скважины, разумеется, имеет и ограничения по сферам распространения. Так, нефтеперерабатывающие и энергетические предприятия для передачи ресурсов на большие расстояния используют каналы крупного формата. Но увеличение диаметра неизбежно сказывается на долговечности и надежности горизонтальной скважины. Поэтому в таких случаях применять ГНБ можно только при капитальном усилении транспортной линии. И даже при такой страховке траншейная методика бурения оказывается более надежным вариантом.

www.syl.ru

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БУРОВЫХ РАБОТ

Технологии горизонтального направленного бурения (ГНБ) предназначены для прокладки коммуникаций бестраншейным способом. Это, прежде всего, прокладка и ремонт трубопроводов, прокладка электрокабелей, средств теле- и радиовещания и др.

Данные технологии отличаются экономичностью, оперативностью и в большей степени отвечают требованиям экологии, чем траншейная прокладка коммуникаций, а также возможностью выполнения работ в местах, где традиционные методы не применимы или затруднены: водные преграды, автотрассы, железнодорожные пути, аэродромы, здания и сооружения, прокладка коммуникаций в городских условиях. При этом на таких объектах не требуется приостанавливать деятельность или транспортные потоки в период работ по прокладке коммуникаций, что, безусловно, выгодно экономически.

Работы по технологии горизонтального направленного бурения начинаются с бурения пилот-скважины (рис. 5.1, а).

Направленное бурение пилот-скважины - особо ответственный этап работ, поскольку именно пилот-скважина задает трассу будущего подземного сооружения. Бурение пилот-скважины осуществляется при помощи

специального породоразрушающего инструмента - буровой головки 1 (см. рис. 5.1, а) с встроенным излучателем и скосом в торце съемной лопатки. Бурение производится по заранее рассчитанной траектории или с поверхности Земли, или из предварительно выполненного углубления.

Контроль над соблюдением расчетной трассы осуществляется с помощью компьютера.

б. Предварительное расширение

Рис. 5.1. Схемы поэтапного сооружения трубопровода под водоемом по технологии горизонтального направленного бурения:

  • 1 - буровая головка; 2 - буровые трубы;
  • 3 - навигационное оборудование;
  • 4 - расширитель; 5 - верглюг; 6 - серьга;
  • 7 - трубопровод. Стрелкой показано направление перемещения инструмента

в. Протягивание трубопровода

Буровая головка 1 соединяется посредством полого корпуса с гибкой приводной штангой 2, что позволяет управлять процессом горизонтального бурения пилот-скважины и обходить выявленные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Буровая головка 1 имеет отверстия для подачи бурового глинистого раствора.

Контроль над местом и положением буровой головки в скважине осуществляется с помощью приемного устройства локатора (система Digi Trak), который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки 1 передатчика 3. Предельная глубина, позволяющая контролировать положение головки, составляет 10-12 м.

На мониторе локатора отображается визуальная информация о месте и положении, уклоне, азимуте плоскости скоса буровой головки 1. Информация о положении буровой головки отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной.

При отклонении буровой головки 1 от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг 2 и устанавливает скос буровой головки 1 в нужном положении с целью корректировки траектории бурения. Затем осуществляется задавливаение буровых штанг 2 без вращения, буровая головка 1, ориентированная скосом лопатки в нужном направлении, надвигается на забой, что обеспечивает ее отклонение в направлении противоположном скосу под действием реакции R (см. рис. 5.1 ,а). Ориентирование головки 1 производится проворачиванием колонны труб. Контроль положения осуществляется через локатор.

Рис. 5.2. Инструмент для горизонтального бурения фирмы ТгасЮ Тесінпк: а - съемные направляющие лопатки; б - буровая головка с лопаткой; в - расширитель

Направленное бурение пилот-скважины завершается выходом буровой головки 1 в заданной проектом точке (рис.5.1, а). Угол наклона буровой головки 1 в некоторых конструкциях может изменяться дистанционно, что позволяет управлять кривизной ствола скважины без извлечения колонны и замены буровой головки, имеющей иной угол скоса торца (см. рис. 5.2, а, б).

Предварительное расширение скважины (рис. 5.1, б) осуществляют после завершения бурения пилот-скважины. При этом буровая головка 1 отсоединяется от буровых штанг 2 и вместо нее присоединяется расширитель 4 (см. рис. 5.2, в) обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением расширитель 4 протягивается через скважину в направлении буровой установки, расширяя пилот-скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину ее диаметр должен на 25-30 % превышать диаметр трубопровода.

На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая плеть трубопровода. Перед протягиванием трубопровода (рис. 5.1, в) к переднему концу серьги 5 крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом 6 и расширителем 4. Вертлюг 6 вращается с буровой колонной 2 и расширителем 4, и в то же время не передает вращательное движение на трубопровод 7. Для успешного протягивания трубопровода на его поверхности через 15-20 м устанавливают роликовые опоры.

Таким образом, буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода 7 по проектной траектории.

Важнейшим фактором эффективного применения технологии горизонтального направленного бурения является использование на всех этапах производства работ высококачественных буровых растворов.

Рис. 5.3. Установка Grundodrill для проведения трубопроводов

Угол забуривания ствола для прокладки коммуникаций может быть самым различным. Если бурение ведут из углубления или, например, в откос дороги, то этот угол может быть незначительным. Если бурение производится с горизонтальной площадки, то угол может быть 25-90 и во многом определяется возможностями конкретного бурового станка.

Основные производители техники для горизонтального бурения - фирмы Vermeer, Ditch Witch, Robbins, Flexi Drill, Straightline и др. (США), Tracto Technik (Германия).

Станки фирмы Vermeer:

PL 8000 - силовой агрегат на автомобиле, станок устанавливается в котлован, бурит пилот-скважину диаметром 51 мм с расширением до 300 мм, предельная длина скважины - 95 м;

Navigator D 24х 40А бурит пилот-скважину диаметром 89 мм с расширением до 600 мм, длина скважины 320 м, радиус изгиба бурильных труб не менее 33 м, диаметр труб - 60 мм, длина - 3,0 м;

Navigator D 50x 100A используется при бурении пилот-скважины диаметром 114 мм с расширением до 1 000 мм, длина скважины до 600 м, радиус кривизны труб -51м, диаметр труб - 73 мм, длина труб - 4,6 м. В арсенале компании есть и еще более мощный станок Navigator D 100x120 с тягловым усилием более 45 тонн, который позволяет прокладывать нефте- и газопроводы.

Станки фирмы Tracto Technik - Grundodrill 10Х, 205 отличаются тем, что оснащены машинами ударного действия, что позволяет наряду с осевым усилием обеспечивать ударное воздействие на породу и прокладывать коммуникации через отвалы и грунты, насыщенные валунами. Десятитонный станок Grundodrill 20S (рис. 5.3) на гусеничном ходу способен проложить коммуникации в стволе диаметром 750 мм с радиусом изгиба 75 мм, длиной 800 м.

Станки компании Flexi Drill очень мобильны, так как их устанавливают вместо ковша экскаватора. Стрела экскаватора может направить и забурить ствол практически под любым углом на удалении несколько метров от транспортной базы.

В России выполнены значительные работы по горизонтальному направленному бурению при переходах через реки Тобол, Обь и Иртыш (прокладка электро- и оптоволоконных кабелей). Станком фирмы Robbins Compact HDD произведена прокладка коммуникаций длиной 1 688 м в стволе диаметром 406 мм под дном реки Янцзы у города Нанкин (Китай) за 15 дней. Примеры показывают значительные и все более возрастающие возможности горизонтального направленного бурения с целью прокладки коммуникаций.

В то же время данное оборудование предназначено для работ в грунтах, т. е. горных породах мягких и достаточно легко деформируемых и разрушаемых.

Разработка технологий и техники для прокладки коммуникаций в твердых породах может базироваться на технологиях направленного бурения скважин буримых с целью разведки или эксплуатации месторождений.

Для реализации горизонтального направленного бурения в твердых породах могут быть перспективны забойные гидродвигатели и гидропневмомашины ударного действия, например, отклонитель для ударновращательного бурения. Для бурения горизонтальных стволов под различными объектами в твердых породах компанией Atlas Copco разработан комплекс Simmetrix, реализующий проходку скважины в режиме ударно-вращательного бурения.

Перспективы развития технологий ГНБ связаны с тем, что прокладка трубопроводов, сопровождающаяся нанесением ущерба природе, может быть ограничена в природоохраняемых зонах, что, безусловно, оправдано. В этом случае представляется целесообразным и обоснованным прокладка значительных интервалов трубопровода или всего трубопровода только с применением горизонтально-направленного бурения и выходом на поверхность только в отдельных точках.

Условия, обеспечивающие такое широкое применение ГНБ при прокладке трубопроводов, возможны тогда, когда установленная стоимость

восстановления природного ландшафта станет существенно выше затрат на реализацию горизонтального бурения или будут действовать запретительные меры, ограничивающие негативные воздействия на природу охраняемых территорий.

Page 2

Шнековые буровые установки предназначены для выполнения

высокоточной бестраншейной прокладки стальных футляров диаметром от 300 мм до 1 420 мм. При этом работы осуществляются в четыре основных этапа.

Первый этап - подготовка рабочего и приемного котлованов. Их размеры зависят от типа установки, глубину котлована рассчитывают в зависимости от глубины прокладки трубы.

Второй этап - монтаж шнековой установки в котловане.

Третий этап - пилотное управляемое бурение с последующей прокладкой трубопровода. Направление проходки контролируется лазером.

При помощи пилотных штанг с оптическим коридором, управляемой

Рис. 5.4. Прокладка трубопровода шнековыми буровыми машинами

головки, а также лазерного теодолита с ПЗС-камерой и монитором выполняют управляемое бурение от шахты до шахты. При этом пилотные штанги выдавливаются в приемный котлован обсадными трубами и извлекаются, разработанный грунт из зоны расширителя транспортируется с помощью шнека, вращающегося против часовой стрелки, в приемную шахту (рис. 5.4).

Четвертый этап - завершение работ. После выхода трубопровода в приемный котлован шнеки вытаскивают в обратной последовательности. Из стартового котлована извлекают установку и шнеки.

studref.com

Технология и методы горизонтально направленного бурения

Горизонтально направленное бурение — это технология для прокладки кабелей, труб и прочих коммуникаций под поверхностью земли, без необходимости прибегать к траншейному способу. Методы горизонтально направленного бурения постоянно совершенствуются. В последнее время технология горизонтального бурения стала наиболее популярной, так как крупные города должны жить в привычном для них ритме. Постоянно увеличивающийся поток автотранспорта, создание благоустроенных парков, пешеходных зон и автодорог. Тем не менее потребность в прокладке подземных коммуникаций по-прежнему велика, а при проведении подобных работ, если используется траншейный метод, город рискует быть парализованным.

Схема горизонтально направленного бурения.

Технология направленного бурения ГНБ в своем роде уникальна тем, что можно управлять процессом, при необходимости имеется возможность поменять направление прокладываемых узлов в профиле и плане, огибая разные препятствия. К неоспоримым плюсам ГНБ относятся высокая производительность работ, возможность проводить работу, не нарушая движения транспорта и пешеходов, сохранение ландшафта в первозданном виде, высокая точность и относительно низкая затратность производства. К относительным минусам можно отнести то, что объем установок занимает довольно большое пространство, и необходимость порой выкапывать стартовые и приемные котлованы. Но любой минус ГНБ с легкостью компенсируется всеми ее достоинствами.

Принцип работы горизонтально направленного бурения.

Локационная система принимает и передает сигнал о местоположении буровой лопатки. В самой лопатке располагается первичный передающий датчик, который передает свои координаты на монитор пульта управления оператора ГНБ. Оператор ежесекундно видит расположение буровой лопатки по трем координатам, это глубина, пройденное расстояние и угол атаки. Все те же данные дублируются на переносной пульт оператора локационной установки. Оба оператора постоянно поддерживают между собой радиосвязь, что позволяет оперативно и точно заводить буровые штанги внутрь грунта и выводить их в точно запланированном месте.

В начальном месте вся установка ГНБ укрепляется вертикально расположенными упорами. Закрепленная к первой главной штанге буровая лопатка вводится ударно-вращательными движениями в грунт под углом 12-15 градусов. По предусмотренным внутренним каналам штанг подается бентонитовая жидкость, выходящая через отверстия в лопатке. Эта жидкость разжижает грунт и формирует своеобразную скважину. Также она играет роль смазки, минимизирующей силу трения о грунт самих штанг и впоследствии затягиваемых труб.

Схема проходки скважины горизонтально-направленного бурения.

По мере углубления в грунт автоматически или вручную подаются новые штанги, которые состыковываются резьбовым соединением. Оператор в любой момент имеет возможность изменять усилие вталкивания бура и скорость его вращения вокруг оси. За счет упругости штанг угол поворота можно изменять до 90 градусов. Это добивается изменением положения лопатки и вдавливания ее без вращения, тем самым меняя угол атаки. Через каждые 70 метров трассы обустроены разгрузочные колодцы, позволяющие уменьшить давление внутри скважины и дающие выход для пульпы, смеси грунта с жидкостью. Их располагают вдоль всей трассы еще до начала бурения. Из колодцев пульпа откачивается мощными помпами. Длина же всей бестраншейной трассы может достигать 300 метров и более.

Первое пилотное бурение завершается, когда буровая головка выходит на поверхность, как правило, это запланированная точка выхода. В точке выхода бура выкапывается технологический приемный котлован. Когда бурильная головка выходит из земли, оператор должен отключить подачу жидкости и продвинуть штанги вперед для освобождения головки от земли. Обычно скважина получается до 100 миллиметров в диаметре, и чтобы проложить трубы большего диаметра, требуется обратная протяжка с расширительной насадкой шнекового типа. Как правило, процесс расширения и протяжки совмещаются в один цикл. Так к расширительному шнеку через вертлюг прикрепляется протягиваемая труба, методом обратной протяжки втягивается в проделываемую скважину. На шнек подается бентонитовая жидкость, играющая роль смазки, и тем временем препятствуя оседанию грунта. А при застывании создает плотную основу, одновременно служащую еще и изоляционным материалом.

Предварительное расширение

При тяжелых условиях грунта и прочих помехах, будь то корни деревьев, выполняется предварительное расширение канала без затягивания коммуникационного материала.

Схема предварительного расширения ГНБ.

На подобных сложных объектах требуется максимальная мощность буровой установки, правильный выбор бентонитовой жидкости и правильной оценки степени тяжести грунта. В таких случаях используют режущие расширительные насадки иногда в сочетании со шнеком. Такая насадка режет грунт вокруг себя, а следующая шнековая уплотняет канал. Такой метод совместно с правильно выбранной суспензией создает ровный канал, делая процесс дальнейшего втаскивания трубы более легким.

Ни одна буровая работа не должна обходиться без жидкости, так как любые локационные системы чувствительны к высоким температурам. И немаловажный момент — предотвращение осыпания грунта. Перед началом протягивания коммуникации полимерных труб или металлических производится сборка всех узлов. Буровая установка должна быть выключена. Происходит присоединение кольцевого расширителя к штангам. Далее через вращающийся вертлюг присоединяют саму коммуникационную систему, оснащенную переходником или иным соединительным оборудованием. Размер расширителя подбирается с расчетом, чтобы получившаяся скважина была на 25% больше трубы, если труба с изоляционным материалом, диаметр должен быть больше на 50%. При большом давлении внутри скважины бентонит равномерно заполняет все полости между трубой и грунтом. После затвердевания исключается любая возможность просадки грунта.

Прогресс не стоит на месте. С каждым днем методы и техника горизонтально направленного бурения совершенствуется. Некоторые производители подобных буровых установок могут предложить бурение под землей на расстояния свыше 3 км и диаметром скважин более 1000 мм. И потребность в подобной технике, особенно в крупных городах, со временем будет только расти. И, возможно, однажды уйдут в прошлое привычные нам методы прокладки подземных коммуникаций, таких как рытье траншей. С помощью техники горизонтально направленного бурения без труда прокладываются коммуникации под автодорогами, железнодорожными путями, водными преградами, сквозь скалистые возвышения. Немаловажно, что и ландшафт планеты благодаря этому методу намного меньше страдает. Остаются нетронутыми места отдыха людей, парки, скверы. За технологией горизонтально направленного бурения будущее.

moyaskvazhina.ru

ГНБ - 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


Смотрите также