Метод ннб

Наклонно-направленное бурение

При бурении скважины проектируются вертикальными или наклонными.

Наклонными считаются скважины, отклонение которых от вертикали составляет: более 2º при колонковом бурении и более 6º — при глубоком бурении скважин.

Отклонение скважины от вертикали может вызываться естественными условиями или искусственно.

Естественное искривление обусловливается рядом причин (геологических, технических, технологических), зная которые, можно управлять положением скважины в пространстве.

Под искусственным искривлением понимают любое принудительное их искривление.

Наклонные скважины, направление которых в процессе бурения строго контролируется, называют наклонно направленными.

Наклонно-направленное бурение нефтяных и газовых скважин осуществляется по специальным профилям.

Профили скважин могут варьироваться, но при этом верхний интервал ствола наклонной скважины должен быть вертикальным, c последующим отклонением в запроектированном азимуте.

При геолого-разведочных работах (ГРР) на твердые полезные ископаемые наклонно-направленное бурение осуществляется шпиндельными буровыми станками c земной поверхности или из подземных горных выработок.

Бурение таких скважин отличается тем, что вначале они имеют прямолинейное направление, заданное шпинделем бурового станка, a затем в силу анизотропии разбуриваемых пород отклоняются от прямолинейного направления.

Рост объемов наклонно-направленного бурения скважин с углами отклонения ствола скважин от вертикали более 50° обусловили ограничения по применению традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и вызвали необходимость разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований.

Решение этой проблемы возможно с помощью бескабельных измерительных систем, доставляемых на забой с помощью бурового инструмента.
Горизонтально направленное бурение является частным случаем наклонного бурения.

Наклонно направленные скважины подразделяют на одно- и многозабойные.
При многозабойном бурении из основного, вертикального или наклонного ствола проходится дополнительно один или несколько стволов.

Искусственное отклонение скважин широко применяется при бурении скважин на нефть и газ.

Искусственное отклонение скважин делится на наклонное, горизонтальное бурение, многозабойное (разветвленно-наклонное, разветвленно-горизонтальное) и многоствольное (кустовое) бурение.

Бурение этих скважин ускоряет освоение новых нефтяных и газовых месторождений, увеличивает нефтегазоотдачу пластов, снижает капиталовложения и уменьшает затраты дорогостоящих материалов.

Искусственное отклонение вплоть до горизонтального применяется в следующих случаях:

1) при вскрытии нефтяных и газовых пластов, залегающих под пологим сбросом или между 2-я параллельными сбросами;

2) при отклонении ствола от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;

3) при проходке стволов на нефтеносные горизонты, залегающие под соляными куполами, в связи с трудностью бурения через них;

4) при необходимости обхода зон обвалов и катастрофических поглощений промывочной жидкости;

5) горизонтальное бурение незаменимо при вскрытии продуктивных пластов, залегающих под дном океанов, морей, рек, озер, каналов и болот, под жилыми или промышленными застройками, в пределах территории населенных пунктов

6) при проходке нескольких скважин на продуктивные пласты с отдельных буровых оснований и эстакад, расположенных в море или озере;

7) при проходке скважин на продуктивные пласты, расположенные под участками земли с сильно пересеченным рельефом местности (овраги, холмы, горы);

8) при необходимости ухода в сторону новым стволом, если невозможно ликвидировать аварию в скважине;

9) при забуривании 2-го ствола для взятия керна из продуктивного горизонта;

10) при необходимости бурения стволов в процессе тушения горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов;

11) при необходимости перебуривания нижней части ствола в эксплуатационной скважине;

12) при необходимости вскрытия продуктивного пласта под определенным углом для увеличения поверхности дренажа, а также в процессе многозабойного вскрытия пластов;

13) при кустовом бурении на равнинных площадях с целью снижения капитальных затрат на обустройство промысла и уменьшения сроков разбуривания месторождения;

14) при бурении с целью дегазификации строго по угольному пласту, с целью подземного выщелачивания, например, калийных солей и др.

Искусственное отклонение скважин в нефтяном бурении в основном осуществляют забойными двигателями (турбобуром, винтовым двигателем и реже электробуром) и при роторном способе бурения.

В настоящее время применяют следующие основные способы искусственного отклонения скважин.

-Использование закономерностей естественного искривления на данном месторождении (способ типовых трасс).

В этом случае бурение проектируют и осуществляют на основе типовых трасс (профилей), построенных по фактическим данным естественного искривления уже пробуренных скважин.

Способ типовых трасс применим только на хорошо изученных месторождениях, при этом кривизной скважин не управляют, а лишь приспосабливаются к их естественному искривлению.

Недостаток указанного способа — удорожание стоимости скважин вследствие увеличения объема бурения.

Необходимо также для каждого месторождения по ранее пробуренным скважинам определять зоны повышенной интенсивности искривления и учитывать это при составлении проектного профиля.

— Управление отклонением скважин посредством применения различных компоновок бурильного инструмента.

В этом случае, изменяя режим бурения и применяя различные компоновки бурильного инструмента, можно, с известным приближением, управлять направлением ствола скважины.

Этот способ позволяет проходить скважины в заданном направлении, не прибегая к специальным отклонителям, но в то же время значительно ограничивает возможности форсированных режимов бурения.

— Направленное отклонение скважин, основанное на применении искусственных отклонителей: кривых переводников, эксцентричных ниппелей, отклоняющих клиньев и специальных устройств.

Перечисленные отклоняющие приспособления используются в зависимости от конкретных условий месторождения и технико-технологических условий.

Скважины, для которых проектом предусматривается определенное отклонение оси ствола от вертикали по вполне определенной кривой, называются наклонными или наклонно направленными.

К наклонным скважинам при турбинном и роторном бурении на нефть и газ относятся в основном скважины, забуриваемые с поверхности вертикально с последующим отклонением в требуемом направлении, вплоть до горизонтального, т.е. под углом в 90 градусов.

Получив широкое распространение, одноствольное наклонное бурение не исчерпало своих резервов.

Возможность горизонтального смещения забоя относительно вертикали (проекции устья скважины на пласт) позволила создать вначале кустовой, а затем многозабойные методы бурения.

Техническое усовершенствование наклонного бурения явилось базой для расширения многозабойного и кустового бурения.

Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения.

При кустовом бурении скважин значительно сокращаются строительно-монтажные работы в бурении, уменьшается объем строительства дорог, линий электропередачи, водопроводов и т.д.

Впервые в СССР кустовое бурение было осуществлено под руководством Н. Тимофеева на о-ве Артема в Азербайджане.

Одна из основных особенностей проводки скважин кустами — необходимость соблюдения условий непересечения стволов скважин.

К недостаткам кустового наклонно направленного способа бурения следует отнести вынужденную консервацию пробуренных скважин до окончания некоторой скважины данного куста в целях противопожарной безопасности, увеличение опасности пересечения стволов скважин, трудности в проведении капитального и подземного ремонтов скважин, а также в ликвидации грифонов в условиях морского бурения.

Горизонтальное и разветвленное горизонтальное бурение применяются для увеличения нефте- и газоотдачи продуктивных горизонтов при первичном освоении месторождений с плохими коллекторами и при восстановлении малодебитного и бездействующего фонда скважин.

Если при бурении наклонной скважины главным является достижение заданной области продуктивного пласта и его поперечное пересечение под углом, величина которого, как правило, жестко не устанавливается, то основная цель бурения горизонтальной скважины — пересечение продуктивного пласта в продольном направлении.

При этом протяженность завершающего участка скважины, расположенного в продуктивном пласте (горизонтального участка), может превышать 1000 м.

Условия, вызывающие необходимость применения кустового бурения, подразделяются на:

— технические — разбуривание кустовым бурением месторождений, залегающих под застроенными участками;

— технологические — во избежание нарушения сетки разработки при естественном искривлении скважины объединяют в кусты;

— геологические — разбуривание, например, многопластовой залежи;

— орографические — вскрытие кустовым бурением нефтяных и газовых месторождений, залегающих под водоемами, под участками земли с сильно пересеченным рельефом местности, при проводке скважин на продуктивные горизонты с отдельных морских буровых оснований или эстакад;

— климатические — разбуривание нефтяных и газовых месторождений, например в зимний период, когда наблюдается большой снеговой покров, или весной во время распутицы и значительных паводков.

К разновидностям кустового бурения можно отнести 2-ствольное последовательное, 2-ствольное параллельное и 3-ствольное бурение.

Кусты скважин приближенно можно представить в виде конуса или пирамиды, вершинами которых являются кустовые площадки, а основаниями — окружность или многоугольник, размеры которых определяются величиной сетки разработки и возможностью смещения забоев от вертикали при бурении наклонных скважин.

Двуствольное бурение — технология кустового бурения, при котором одновременно (иногда поочередно) бурятся 2 наклонные скважины, устья которых расположены рядом, около 1 5 м друг от друга, а конечные забои запроектированы на существенном расстоянии — в интервале 100 — 400 м и более.

Преимущества параллельного 2-ствольного бурения скважин:

— возможность совмещения отдельных операций: подъем бурильного инструмента из одной скважины со спуском его в другую;

— промывка, выравнивание раствора и механическое бурение в одной скважине с геофизическим исследованием в другой.

— с одним комплектом бурильных труб и с одного подвышечного постамента осуществляют одновременную проходку 2х наклонных или 1й вертикальной и 2й наклонной скважин.

При этом вместо обычного ротора применяют спаренные роторы типа РМБ-560, перемещающийся крон-блок типа К.

Количество скважин в кусте, помимо сетки разработки, наличия одно- или многопластовых залежей и других факторов, определяется технически возможными отклонениями забоев наклонных скважин.

При разбуривании многопластовых месторождений число скважин в кусте может пропорционально увеличиваться.
При расположении кустов вдоль транспортной магистрали число скважин в кусте уменьшается по сравнению с одним локальным кустом.

В зависимости от выбранного варианта расположения устьев в кусте объем подготовительных, строительно-монтажных и демонтажных работ может изменяться в самых широких пределах.
Кроме того, от выбранного варианта расположения устьев в кусте зависят размеры отчуждаемой территории, что очень важно для обжитых районов.
Характер расположения устьев скважин на кустовой площадке играет большую роль и при эксплуатации скважин.
При бурении скважин на кустовой площадке число одновременно действующих буровых установок может быть различным.

Опыт кустового бурения показывает, что этот метод дает возможность значительно сократить СМР, уменьшить объем строительства дорог, водоводов, линий электропередачи и связи, упростить обслуживание эксплуатируемых скважин и сократить объем перевозок.
Наибольший эффект от кустового бурения обеспечивается в условиях моря и в болотистых местностях.

В настоящее время кусты скважин становятся крупными промышленными центрами с базами МТС, вспомогательными цехами и т. д.
В целом кустовой способ бурения сокращает затраты на обустройство промысла, упрощает автоматизацию процессов добычи и обслуживания, а также способствует охране окружающей среды при освоении нефтяных и газовых месторождений.
В этом случае можно полнее осуществлять сбор всех продуктов отхода бурения и уменьшать вероятность понижения уровня грунтовых вод на огромных территориях, которое может возникнуть вследствие нарушения целостности водоносных горизонтов.

Минимальное число скважин в кусте — 2. В основном, на нефтяных промыслах России группируют до 16-24 скважин/куст, но есть отдельные кусты, состоящие из 30 и более скважин. Из зарубежной практики известны случаи, когда число скважин в кусте превышает 60. Так, в Калифорнийском заливе в США 68 скважин было пробурено с насыпного острова размером 60×60 м.

Один из прогрессивных методов повышения технико-экономической эффективности проходки скважин — многозабойное бурение. Сущность этого способа бурения состоит в том, что из основного ствола скважины с некоторой глубины проводят один или несколько стволов, т.е. основной ствол используется многократно. Полезная же протяженность скважин в продуктивном пласте и, следовательно, зона дренирования (поверхность фильтрации) возрастают, поэтому значительно сокращается объем бурения по верхним непродуктивным горизонтам.
Первая многозабойная скважина была пробурена в 1953 г. на Карташевском рифовом месторождении Башкортостана. Первая горизонтальная скважина, проходящая 130 м непосредственно по пласту мощностью около 30 м, была проведена в 1957 г. на Яблоновском месторождении Куйбышевской (ныне Самарской) области. Несмотря на то, что скважина была пробурена на сильно дренированный пласт, ее суточный дебит составил 40 т, что многократно превышало дебиты вертикальных скважин.

При многозабойном бурении нефтяных и газовых скважин значительно увеличивается полезная протяженность скважин в продуктивном пласте и соответственно зона дренирования, а также поверхность фильтрации.

По форме выполнения дополнительных стволов и по их пространственному положению различают следующие виды многозабойных скважин:

разветвленные наклонно направленные;
горизонтально разветвленные;
радиальные.
Разветвленные наклонно направленные скважины состоят из основного ствола, обычно вертикального, и дополнительных наклонно направленных стволов.

Горизонтально разветвленные скважины — это разновидность разветвленных наклонно направленных скважин, т. к. их проводят аналогичным способом, но при этом в завершающем интервале зенитный угол дополнительного ствола увеличивают до 90° и более.

У радиальных скважин основной ствол проводят горизонтально, а дополнительные — в радиальном направлении.

Разветвленные скважины являются перспективной областью развития технологии направленного бурения, т.к. их промышленное применение позволит решать следующие важные задачи освоения земных недр:

эффективная разработка нефтяных месторождений с низкими коллекторскими свойствами продуктивного пласта, горизонтальной направленности;
значительное сокращение числа скважин, необходимых для разработки месторождения нефти и газа;
добыча высоковязкой нефти с больших глубин;
строительство геотермальных станций в районах с невысокими температурами пластов горных пород.

ТТК. Устройство закрытого перехода трубопровода методом наклонно-направленного бурения

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
УСТРОЙСТВО ЗАКРЫТОГО ПЕРЕХОДА ТРУБОПРОВОДА МЕТОДОМ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТК) — комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов и регламентирующий правила производства работ с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Они рассчитаны на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления (обучения) рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ по прокладке трубопровода для кабеля ВОЛС под автомобильными и железными дорогами методом наклонно-направленного бурения.
1.2. Наклонно-направленное бурение (далее по тексту — ННБ) — это уникальная технология бестраншейного строительства и ремонта газопроводов, нефтепроводов, напорной, самотечной, ливневой канализации, футляров для электрических кабелей, телефонных и оптоволоконных кабельных линий связи, мультисервисных сетей и линий кабельного телевидения под реками, озерами, лесными массивами, сельхозобъектами, в охранных зонах высоковольтных воздушных линий электропередач, магистральных газо-, нефте-, продуктопроводов, в условиях плотной жилищной застройки, под автомагистралями, скверами, парками, действующими железными и автомобильными дорогами, взлетно-посадочными полосами аэропортов и т.п. Сущность метода состоит в использовании специальных мобильных буровых установок с соответствующим буровым лафетом, которые осуществляют предварительное (пилотное) бурение по заранее рассчитанной траектории с последующим расширением скважины и протаскиванием в образовавшуюся полость трубопроводов, с непрерывным мониторингом процесса бурения и соответствующей корректировкой трассы в процессе её строительства.
1.3. В карте приведена схема технологического процесса, изложены оптимальные решения по организации и технологии прокладки трубопровода для кабеля ВОЛС методом ННБ, рациональными средствами механизации, приведены данные по контролю качества и приемке работ, требования промышленной безопасности и охраны труда при производстве работ.
1.4. Цель создания ТК — описание решений по организации и технологии прокладки кабеля ВОЛС методом ННБ с целью обеспечения их высокого качества, а также:
— снижение себестоимости;
— сокращение продолжительности строительства;
— обеспечение безопасности выполняемых работ;
— организация ритмичной работы;
— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;
— унификация технологических решений.
1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ по устройству перехода методом ННБ. Рабочие технологические карты разрабатываются на основе типовых карт для конкретных условий данной строительной организации с учетом её проектных материалов, природных условий, имеющегося парка машин и строительных материалов, привязанных к местным условиям. Рабочие технологические карты регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ.
Конструктивные особенности по прокладке трубопровода методом ННБ для кабеля ВОЛС решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика.
1.6. Технологическая карта предназначена для производителей работ, мастеров и бригадиров, производящих работы по прокладке трубопровода для кабеля ВОЛС методом ННБ, а также работников технического надзора Заказчика и рассчитана на конкретные условия производства работ в III-й температурной зоне.

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Рабочая технологическая карта разработана на комплекс работ по прокладке трубопровода закрытым способом методом ННБ для кабеля ВОЛС.
2.2. Работы по прокладке трубопровода методом ННБ выполняются в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

час,

где 0,06 — коэффициент снижения выработки по сравнению с 8-часовой рабочей сменой.
2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при прокладке кабеля ВОЛС методом наклонно-направленного бурения, входят:
— планирование и расчет траектории бурения;
— организация места работ;
— пилотное бурение;
— расширение пионерной скважины;
— прокладка трубопровода.
2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном с гидродинамической управляемой буровой установкой горизонтально-направленного бурения Grundodrill 7 Х plusTwinDrive предназначенной для прокладки труб диаметром до 300 мм на длину до 200 м (в зависимости от типа почвы) в качестве ведущего механизма.

Рис.1. Установка ГНБ Grundodrill 7 Х plusTD фирмы Tracto-Technik

2.5. При прокладке трубопровода для кабеля ВОЛС методом ГНБ в качестве основного материала используются полиэтиленовые трубы ПЭ100 SDR 11х63х5,8 мм, тяжелого типа, на рабочее давление до 10 кгс/см, отвечающие требованиям ГОСТ 18599-2001 и бентонит HORIZONT — это природный алюмосиликат, разновидность глины.
2.6. Работы следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:
— СП 48.13330.2011. Организация строительства;
— СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве;
— СП 11-105-97. «Инженерно-геологические изыскания для строительства»;
— СНиП 11-02-96*. «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»;
_______________
* СНиП 11-02-96 не действует. Действует СП 47.13330.2012. — Примечание изготовителя базы данных.
— СНиП 3.02.01-83. Земляные сооружения. Основания и фундаменты;
— СП 109-34-97. «Свод правил по сооружению переходов под автомобильными и железными дорогами»;
— СНиП 2.05.06-85*. «Магистральные трубопроводы;
— СП 42-103-2003. Проектирование и строительство газопроводов из полиэтиленовых труб и реконструкция изношенных газопроводов;
— СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
— СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;
— РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;
— РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства;
— МДС 12-29.2006. Методические рекомендации по разработке и оформлению технологической карты.

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2011 «Организация строительства» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить разрешение от Заказчика на ведение строительных работ (ордер на производство работ). Выполнение работ без указанного разрешения запрещается.
3.2. До начала производства работ по прокладке кабеля ВОЛС методом ННБ необходимо провести комплекс подготовительных работ и организационно-технических мероприятий, в том числе:
— назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное производство работ;
— провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;
— разместить в зоне производства работ необходимые машины, механизмы и инвентарь;
— установить временные инвентарные бытовые помещения для хранения строительных материалов, инструмента, инвентаря, обогрева рабочих, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, санузлов и т.п.;
— устроить временные проезды и подъезды к месту производства работ;
— подготовить к производству работ машины, механизмы и оборудования и доставить их на объект;
— обеспечить рабочих ручными машинами, инструментами и средствами индивидуальной защиты;
— подготовить места для складирования материалов, инвентаря и другого необходимого оборудования;
— оградить зону строительства предупредительными знаками, освещенными в ночное время;
— обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;
— получить в установленном порядке разрешение на строительство перехода у организации, эксплуатирующей данную автомобильную и железную дорогу;
— составить акт готовности объекта к производству работ;
— получить разрешения на производство работ у технадзора Заказчика.
3.3. До начала бурения переходов должны быть выполнены следующие мероприятия и работы:
— принята от заказчика строительная площадка, подготовленная к производству работ;
— произведена геодезическая разбивка осей переходов;
— не менее чем за 3 суток до начала работ вызваны представители владельцев автомобильных и железных дорог, силовых кабелей и кабелей связи, газопроводов.
Завершение подготовительных работ фиксируют в Общем журнале работ (Рекомендуемая форма приведена в РД 11-05-2007).
3.4. Планирование и расчет траектории бурения
Перед началом работ по бурению переходов:
— тщательно изучаются свойства грунта (это влияет на выбор инструмента и состав буровой жидкости);
— выясняется дислокация существующих подземных коммуникаций (здесь поможет выборочное зондирование грунтов, а при необходимости — шурфование особо сложных пересечений трассы бурения с существующими коммуникациями);
— оформляются соответствующие разрешения и согласования;
— рассчитывается траектория бурения (углы входа и выхода бура по отношению к поверхности земли с учетом допустимых радиусов кривизны плети штанг и укладываемого материала).
3.5. Организация места работ
Непосредственно бурению предшествуют доставка, выгрузка, позиционирование на местности и фиксация установки ННБ. Настраивается сигнализация предупреждения подземного столкновения с находящимися под напряжением электрическими сетями. Подготавливаются к работе двигатели установки и миксеры для приготовления суспензии, приготавливается сама водно-бентонитовая суспензия.
3.6. Технологическая схема наклонно-направленного бурения при строительстве переходов включает три последовательных этапа:
Этап I — бурение пионерной скважины с выходом буровой головки на противоположной стороне перехода.
Этап II — расширение пионерной скважины.
Этап III — протаскивание трубопровода в расширенную скважину.
3.7. Этап I
3.7.1. Перед началом бурения пионерной скважины необходимо выполнить комплекс подготовительных работ, включающий:
— монтаж и опробование бурового оборудования в соответствии с Инструкцией предприятия-изготовителя;
— закрепление буровой установки с наклоном рамы в соответствии с заданным углом входа, установленным в проекте;
— геодезическую привязку створа бурения, ориентирование зонда и ввод данных в компьютер навигационной аппаратуры;
— проверка и калибровка прибора ориентации с целью получения и записи исходных показателей прибора для последующей корректировки направления бурения скважины;
— подготовка необходимого объема бентонитового раствора для бурения скважины.
Эффективность бурения пионерной скважины зависит от правильного выбора конструкции буровой головки. В зависимости от грунтовых условий применяют два типа буровых головок:
— для бурения мягких пород (как правило, илистых и песчаных) рекомендуется струйная буровая головка. С этой головкой бурение осуществляется высоконапорными струями бурового раствора, выбрасываемого через насадки и разрушающего грунт;
— для бурения твёрдых глинистых и мягких скальных грунтов рекомендуется бурильная головка с режущими вольфрамово-карбидными зубьями, приводимыми в действие забойным двигателем.
3.7.2. Обязательным условием бурения является применение бурового раствора. Буровой раствор представляет собой водную суспензию бентонита и химических добавок. Главное свойство бентонита — способность разбухать при смачивании. Впитывая воду, бентонит увеличивается в объеме в 15-16 раз, создавая гелеобразную субстанцию. Важнейшей особенностью бентонита является его способность к созданию плотного, непроницаемого для влаги геля в ограниченном объеме пространства. Укрепляя стенки скважины, проходимой в неустойчивых породах, бентонитовый раствор HORIZONT обеспечивает снижение трения скольжения, выносит шлам, исключает налипание измельченного грунта на буровой инструмент.
Основными функциями бурового раствора являются:
— охлаждение и смазка режущего инструмента и штанг;
— удаление грунта из буровой скважины;
— формирование прочных стенок пилотной скважины (бурового канала);
— создание избыточного давления внутри пилотной скважины (бурового канала) и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор;
— стабилизация буровой скважины, предотвращающая ее обвал от давления окружающего грунта.
Состав бурового раствора выбирается в зависимости от типа грунтов; анализ грунтов для определения количественного и качественного состава бурового раствора, технология его приготовления и очистки, методики определения качества воды, бентонитовых порошков, химических добавок, следует выполнять согласно требованиям ведомственных норм. В процессе бурения производится откачка шлама и подача его на станцию регенерации бурового раствора.
3.7.3. Общий объем бурового раствора для разработки пионерной скважины определяется путем проведения необходимых расчетов:
3.7.3.1. Расчёт объема удалённого грунта из пионерной скважины,

м,

где — диаметр бурового канала (пилотной скважины), м;

— теоретическая длина бурового канала, м.
3.7.3.2. Потребность в буровом растворе, необходимом для качественного бурения, зависит от типа грунта и колеблется в значительных пределах. В среднем для того чтобы вывести из скважины на поверхность один объем грунта, требуются 3-5 объемов бурового раствора (для сыпучего песка — 6-10 объемов). При бурении в суглинистых грунтах требуется увеличенный объем бурового раствора

кг.

3.7.4. Начальный этап — загрузка первой буровой штанги в направляющую раму и ее сборка с буровой головкой. Буровая головка имеет цилиндрическую форму с наклонным срезом передней части и состоит из бурильной лопатки, фильтра подачи бурового раствора и передатчика локационной системы — зонда.
3.7.5. Второй этап — бурение. По проектной территории прокладки трубопровода бурится пионерная скважина диаметром 90 мм. Бурение по заданной траектории осуществляется при помощи зонда с датчиками, вмонтированного в пилотную штангу за буровой головкой. Информация о местоположении, уклоне и азимуте бурового инструмента отображается на мониторе локатора. В сигнале зонда закодировано множество параметров: местоположение на плане и профиле, глубина, угол наклона буровой головки, угол поворота бурового ножа и даже температура окружающей среды. Принимая эти данные, оператор установки контролирует положение инструмента под землей, при необходимости изменяя направление бурения, огибая действующие или брошенные сети, валуны и прочие способные повредить инструмент включения. Изменение направления происходит за счет изменения вариантов передачи усилий на буровой инструмент. При подаче буровых штанг вперед одновременно с вращением буровой инструмент движется прямолинейно, при отсутствии вращения — в сторону, противоположную срезу буровой головки.
3.7.6. Заключительный этап — выход промывочной буровой колонны на противоположной стороне перехода в заданной проектом точке (допустимые отклонения измеряются сантиметрами). Буровые штанги для бурения пилот-скважины и гидромониторная буровая головка демонтируются и вынимаются из промывочной буровой колонны. В стволе скважины остаётся только промывочная буровая колонна.
При пилотном бурении формируется скважина диаметром 90 мм. Для прокладки полиэтиленовой трубы диаметром 63х5,6 мм для кабеля ВОЛС этого вполне достаточно.

Рис.2. Бурение пилотной скважины

3.7.7. Выполненные работы по бурению пионерной скважины предъявляют технадзору Заказчика для осмотра и подписания Акта освидетельствования скрытых работ, в соответствии с Приложением 3, РД-11-02-2006 и разрешения последующих работ по прокладке в скважину трубопровода.

Свод правил по проектированию и строительству общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб the general provision and construction gas distribution syst em from steel and

Закрытый способ строительства с использованием метода

наклонно-направлениого бурения (ННБ)

10.118 Способ бестраншейной прокладки газопроводов рекомендуется к применению:

— при прокладке газопроводов через препятствия — реки, водоемы, овраги, автомобильные или железные дороги, улицы, парки, леса и т.д.;

— при прокладке газопроводов внутри жилых кварталов;

— при пересечении подземных коммуникаций;

— при необходимости прокладывать заглубленные газопроводы.

10.119 Применение данного способа при строительстве подводных переходов позволяет:

— прокладывать газопроводы ниже прогнозируемого уровня изменения русла;

— исключить выполнение дноуглубительных, подводных, водолазных и берегоукрепительных работ, которые составляют более 50% стоимости строительства подводного перехода;

— снизить стоимость строительства подводного перехода;

— исключить необходимость балластировки газопровода;

— не нарушать рыболовный режим водоема;

— сохранить естественно-экологическое состояние водоема.

10.120 Прокладку газопроводов бестраншейным способом допускается выполнять в грунтах следующих классов по ГОСТ 25100:

— природных дисперсных, к которым относятся:

глинистые грунты: супеси, суглинки, глины;

песчаные грунты: крупный, средний, мелкий песок;

— техногенных дисперсных, к которым относятся отходы производственной и хозяйственной деятельности человека: шлаки, шламы, золы, золошламы.

Ограничением возможности применения способа наклонно-направленного бурения являются крупнообломочные грунты: гравийные, грунты с включениями валунов и гальки, а также песчаные и глинистые гравелистые грунты (содержание гравия более 30%). Невозможна прокладка газопроводов в водонасыщенных грунтах (плывунах) (при коэффициенте текучести грунта >1) из-за невозможности создать стабильный буровой канал. Затруднена прокладка газопроводов в рыхлых песках (при коэффициенте пористости >0,7) из-за сложности создания прочных стенок бурового канала.

10.121 При прокладке газопроводов в многолетнемерзлых грунтах необходимо предусмотреть технологические приемы, предупреждающие замерзание бурового раствора.

10.122 Инженерные изыскания для строительства газопровода бестраншейным способом включают комплексное и детальное изучение природных условий района строительства для получения необходимых, достаточных и достоверных материалов для проектирования и строительства перехода. Инженерные изыскания следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП 11-02 с учетом дополнительных рекомендаций, изложенных в настоящем СП. В результате лабораторных исследований должны быть получены данные:

— о прочности грунта, его сопротивлении деформации и проницаемости;

— о гранулометрическом составе, плотности, удельном и объемном весе грунта;

— о пределах пластичности и текучести грунта;

— о коэффициентах трения режущего инструмента и материала трубы газопровода о сухой грунт, о влажный грунт, о грунт, смоченный буровым раствором;

— о пористости грунта.

Нормативные значения прочностных и деформационных характеристик грунтов принимают согласно СНиП 2.02.01.

10.123 Способ наклонно-направленного бурения позволяет прокладывать газопроводы из стальных и полиэтиленовых труб как по прямолинейной, так и по криволинейной трассе.

Минимально допустимые радиусы изгиба:

— для стальных газопроводов 1200 ;

— для газопроводов из полиэтиленовых труб , где — наружный диаметр газопровода.

10.124 Для газопроводов из полиэтиленовых труб следует применять трубы с SDR не более 11 по ГОСТ Р 50838. Для прокладки газопроводов диаметром до 160 мм включительно рекомендуется применять длинномерные трубы. При прокладке газопроводов сварку следует выполнять при помощи муфт с закладными нагревателями или встык нагретым инструментом согласно требованиям СП 42-103. Допускается использование импортных полиэтиленовых труб, разрешенных к применению в установленном порядке.

10.125 При строительстве стальных газопроводов способом наклонно-направленного бурения применяют изоляционные покрытия труб весьма усиленного типа, выполненные в заводских условиях в соответствии с ГОСТ 9.602 и состоящие из:

— адгезионного подслоя на основе сэвилена с адгезионно-активными добавками;

— слоя экструдированного полиэтилена:

для труб диаметром до 250 мм — толщина слоя не менее 2,5 мм, адгезия к стальной поверхности — не менее 35 Н/см, прочность при ударе — не менее 12,5 Дж, отсутствие пробоя при испытательном электрическом напряжении — не менее 12,5 кВ;

для труб диаметром до 500 мм — толщина слоя не менее 3,0 мм, адгезия к стальной поверхности — не менее 35 Н/см, прочность при ударе — не менее 15 Дж, отсутствие пробоя при испытательном электрическом напряжении — не менее 15,0 кВ;

для труб диаметром св. 500 мм — толщина слоя не менее 3, 5 мм, адгезия к стальной поверхности — не менее 35 Н/см, прочность при ударе — не менее 17,5 Дж, отсутствие пробоя при испытательном электрическом напряжении — не менее 17,5 кВ.

Для изоляции стыковых сварных соединений в условиях трассы рекомендуется трехслойная изоляция (эпоксидная смола, твердоплавкий клеевой слой и армированный стекловолокном слой полиолефина) в виде термоусаживающихся манжет типа «Райхен», «Canusatube«, «Canusawrap«, «Wrapid Sleeve» и т.д., предназначенных для изоляции сварных стыков стальных газопроводов в полевых условиях.

Допускается изоляцию стыковых сварных соединений в условиях трассы выполнять:

— полимерными липкими лентами на основе поливинилхлорида, состоящими из слоев:

грунтовки битумно-полимерной типа ГТ-760ин или полимерной типа ГТП-831;

не менее трех слоев ленты поливинилхлоридной изоляционного типа ПВХ-БК, ПВХ-Л, ПВХ-СК общей толщиной не менее 1,2 мм;

не менее одного слоя защитной обертки типа ПЭКОМ или ПДБ, общей толщиной не менее 0,6 мм;

— полимерными липкими лентами на основе полиэтилена, состоящими из слоев:

грунтовки полимерной типа П-001;

не менее двух слоев ленты полиэтиленовой дублированной типа Полилен или НКПЭЛ общей толщиной не менее 1,2 мм;

не менее одного слоя защитной обертки на основе полиэтилена типа Полилен-0 толщиной не менее 0,6 мм.

Изоляционные покрытия липкими лентами должны отвечать следующим требованиям:

— прочность при разрыве при температуре 20 °С не менее 18,0 МПа;

— относительное удлинение при температуре 20 °С не менее 200%;

— температура хрупкости не выше минус 60 °С;

— адгезия при температуре 20 °С к стали — не менее 20 Н/см, ленты к ленте — не менее 7 Н/см, обертки к ленте — не менее 5 Н/см.

10.126 При прокладке газопровода способом наклонно-направленного бурения применяются бурильные установки на пневмоколесном или гусеничном ходу, снабженные силовыми агрегатами, резервуарами и насосами для подачи бурового раствора, смонтированными непосредственно на установке или на специальных прицепах.

Кроме того, для прокладки трубопровода необходимы:

— набор буровых штанг;

— буровая головка для прокладки пилотной скважины с укрепленным на ней резцом (ножом);

— расширители различных типов для выполнения обратного расширения бурового канала;

— вертлюги и т.д.

Буровые штанги передают осевое усилие и крутящий момент от бурильной установки на буровую головку (расширитель). Внутренняя полость буровых штанг используется для подачи бурового раствора к зоне бурения, раствор служит для стабилизации стенок пилотной скважины (бурового канала), являясь своего рода смазкой, облегчающей разработку грунта и протаскивание труб с меньшими тяговыми усилиями. Разработанный грунт выносится буровым раствором в вырытые приямки.

10.127 Технология бестраншейной прокладки газопроводов включает:

— на первом этапе — бурение пилотной скважины вращающейся буровой головкой с закрепленным на ней резцом (рисунок 9, а);

— на втором этапе — расширение бурового канала вращающимся расширителем до нужного диаметра, таких предварительных расширений может быть несколько до сформирования бурового канала необходимого диаметра (рисунок 9, б);

— на третьем этапе — протаскивание газопровода по буровому каналу (рисунок 9, в).

При строительстве газопроводов незначительной длины (до 100 м) диаметром до 110 мм допускается протаскивание газопровода с одновременным расширением бурового канала.

Рисунок 9 — Технология прокладки газопровода через водную преграду методом ННБ

10.128 Обязательным условием бурения является применение бурового раствора. Буровой раствор представляет собой водную суспензию бентонита и химических добавок.

Основными функциями бурового раствора являются:

— охлаждение и смазка режущего инструмента и штанг;

— удаление грунта из буровой скважины;

— формирование прочных стенок пилотной скважины (бурового канала);

— создание избыточного давления внутри пилотной скважины (бурового канала) и тем самым предотвращение просачивания грунтовых вод в буровой раствор;

— стабилизация буровой скважины, предотвращающая ее обвал от давления окружающего грунта.

Состав бурового раствора выбирается в зависимости от типа грунтов; анализ грунтов для определения количественного и качественного состава бурового раствора, технология его приготовления и очистки, методики определения качества воды, бентонитовых порошков, химических добавок, следует выполнять согласно требованиям ведомственных норм.

10.129 Сваренный газопровод перед протаскиванием должен быть испытан на герметичность согласно требованиям проекта. После протаскивания газопровод должен быть повторно испытан на герметичность.

Перед протаскиванием стального газопровода по буровому каналу проверяют диэлектрическую сплошность изоляционного покрытия трубопровода искровым дефектоскопом на отсутствие пробоя при электрическом напряжении не менее 5 кВ на 1 мм толщины защитного покрытия.

10.130 После окончания протаскивания газопровода по буровому каналу выполняют контрольные измерения состояния изоляционного покрытия методом катодной поляризации с учетом следующих условий:

— трубопровод должен быть изолирован от всех токопроводящих объектов;

— неизолированные участки трубопровода не должны иметь контакта с землей;

— подключения к трубопроводу для электропитания и измерения потенциала должны быть всегда раздельны;

— во время проведения измерений любые другие работы возле трубопровода запрещаются.

Данные измерений следует сравнить с проектными. При обнаружении недопустимых отклонений следует уточнить местонахождение дефектного участка изоляции и принять меры по устранению дефекта.

Допускается использование импортных материалов в качестве защитных покрытий, разрешенных к применению в установленном порядке. Технология нанесения защитных покрытий на основе импортных материалов должна соответствовать требованиям фирм, выпускающих эти материалы.

10.131 Порядок проведения наклонно-направленного бурения (ННБ), а также методика расчета геометрических параметров скважины, усилий проходки и воздействий внешних нагрузок приводятся в приложении Л.

Примеры расчета параметров при строительстве газопровода методом ННБ даны в приложении М.

Подземные переходы через овраги, балки и водные каналы

10.132 В проекте производства работ, как правило, должна быть разработана технологическая карта на монтаж трубной плети (с указанием мест технологических захлестов и последовательности их сборки и сварки).

10.133 Строительство переходов необходимо вести, как правило, без срезки грунта на строительной полосе (во избежание эрозии) с применением специальных способов производства работ (протаскивание плетей на крутых склонах, сварка одиночных труб в траншее, использование индивидуальных технологических схем, якорение машин и т.д.).

10.134 В местах пересечения траншеи с осушительными, нагорными, мелиоративными каналами (канавами) надлежит делать временные водопропуски с целью недопущения проникания воды в траншеи. После окончания работ каналы (канавы) необходимо восстановить.

10.135 Перед укладкой плети на переходе рекомендуется произвести контрольное нивелирование дна траншеи, а в случае необходимости дно траншеи доработать.

10.136 Монтаж плети на продольном уклоне во избежание ее сползания вниз по склону следует производить снизу вверх с подачей труб (секций) сверху вниз, чем облегчается процесс сборки стыков.

10.137 Монтаж технологических захлестав с целью минимизации остаточных напряжений производится после окончания балластировки и засыпки газопровода.

Переходы газопроводов на пересечениях

10.138 Организации, эксплуатирующие подземные коммуникации, должны до начала производства указанных работ обозначить на местности оси и границы этих коммуникаций хорошо заметными знаками.

Места пересечения, как правило, должны быть вскрыты шурфами (шириной, равной ширине траншеи, длиной по 2 м в каждую сторону от места пересечения) до проектных отметок дна траншеи и, при необходимости, раскреплены.

10.139 Разработка грунта экскаватором или другими землеройными машинами разрешается не ближе 2 м от боковой стенки и не ближе 1 м над верхом подземной коммуникации. Оставшийся грунт дорабатывается пневмовакуумными установками или вручную без применения ударов (ломом, киркой, лопатой, механизированным инструментом) и с принятием мер, исключающих повреждения коммуникаций при вскрытии. Мерзлый грунт должен быть предварительно отогрет.

10.140 При обнаружении действующих подземных коммуникаций и других сооружений, не обозначенных в имеющейся проектной документации, земляные работы приостанавливают, на место работы вызывают представителей организаций, эксплуатирующих эти сооружения, одновременно указанные места ограждаются и принимаются меры к предохранению обнаруженных подземных сооружений от повреждений.

10.141 Вскрытые электрические кабели и кабели связи защищают от механических повреждений и провисания с помощью футляров из полиэтиленовых или металлических труб, подвешиваемых к брусу (рисунок 10).

1 — деревянный брус; 2 — кабель; 3 — футляр; 4 — подвеска из скруток проволоки; 5 — прокладываемый газопровод

Рисунок 10 — Схема подвешивания инженерных коммуникаций при пересечении с газопроводом

Асбестоцементные и керамические трубы заключают в деревянные короба из досок толщиной 3-5 см и подвешивают. Концы бруса должны перекрывать траншею не менее чем на 0,5 м в каждую сторону.

При ширине разрабатываемой траншеи более 1 м в местах пересечения с водопроводом, газопроводом, теплопроводом (при бесканальной прокладке) необходимо в целях защиты этих трубопроводов от повреждения и провисания подвесить их к деревянному или металлическому брусу с помощью скруток из проволоки или стальных подвесок. При этом обеспечивают сохранность изоляции газопроводов, а в отношении водовода принимают меры против замораживания (при отрицательных температурах воздуха).

Во всех случаях тепловая изоляция защищается от увлажнения оберткой гидроизоляционными материалами. Толщина тепловой изоляции принимается в пределах 50-100 мм в зависимости от продолжительности вскрытия и температуры воздуха.

10.142 Укладка газопровода на переходе через подземные коммуникации производится продольным перемещением секции (трубы) в траншее под коммуникациями или соединением одиночных труб в нитку непосредственно на дне траншеи.

10.143 На участке пересечения траншей, кроме разрабатываемых в просадочных грунтах, с действующими подземными коммуникациями (газопроводами, кабелями и др.), проходящими в пределах глубины траншей, должна быть выполнена подсыпка под действующие коммуникации немерзлым песком или другим малосжимаемым (модуль деформаций 20 МПа и более) грунтом по всему поперечному сечению траншеи на высоту до половины диаметра пересекаемого трубопровода (кабеля) или его защитной оболочки с послойным уплотнением грунта. Размер подсыпки по верху должен быть, как правило, на 1 м больше диаметра пересекаемой коммуникации.

10.144 В местах пересечения газопроводом подземных осушительных систем (например, из керамических труб) они временно демонтируются и восстанавливаются после прокладки газопровода.

СПОСОБЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ПЕРЕХОДОВ ГАЗОПРОВОДОВ ПОД АВТО- И ЖЕЛЕЗНЫМИ ДОРОГАМИ, ТРАМВАЙНЫМИ ПУТЯМИ

10.145 Открытый (траншейный) способ строительства переходов под автомобильными дорогами включает следующие способы организации работ:

— без нарушения интенсивности движения транспорта (с устройством объезда или переезда);

— с перекрытием движения транспорта в два этапа на одной половине ширины дороги, затем на другой;

— с краткосрочным перекрытием движения транспорта по дороге (без устройства объезда или переезда).

10.146 При закрытом (бестраншейном) способе прокладки применяют следующие способы:

— прокалывание;

— продавливание;

— горизонтальное бурение;

— щитовая проходка.

10.147 Прокалывание применяется в дисперсных грунтах для футляров малых диаметров (до 300 мм). Этот метод не рекомендуется применять при неглубоком заложении (менее 2 м) футляра во избежание образования вертикального выпора грунта и нарушения полотна дороги.

Прокалывание, как правило, осуществляется путем статического силового воздействия (гидродомкратами).

10.148 Горизонтальное бурение применяется для газопроводов средних и больших диаметров (530-1220 мм) в грунтах I-IV категорий. Проходка скважины ведется установками горизонтального бурения. Этот метод не рекомендуется применять на слабых (водонасыщенных и сыпучих) грунтах во избежание просадки дорожного полотна.

10.149 Продавливание является наиболее универсальным способом прокладки футляров и наилучшим образом обеспечивает сохранность дорожных насыпи и полотна.

Как правило, продавливание футляров осуществляется гидродомкратами.

10.150 Щитовая проходка применяется в полускальных и скальных грунтах, где невозможно применить другие способы. При этом используются бетонные (железобетонные) трубы.

Щитовая проходка применяется также для прокладки футляров больших диаметров под пучок газопроводов.

10.151 При наличии высоких грунтовых вод на участке строительства перехода грунт следует осушить методом открытого водоотлива или способом закрытого понижения уровня грунтовых вод.

При закрытом способе понижения уровня грунтовых вод используются иглофильтры и водопонижающие установки. Для осушения мелкозернистых грунтов (пылеватых и глинистых песков, супесей, легких суглинков, илов и лессов) целесообразно применять одноярусную двухрядную установку типа УВВ-2.

10.152 При прокладке защитного футляра закрытым способом следует провести следующие подготовительные работы:

— геодезическую разбивку места перехода и установку предупредительных знаков;

— водопонижение грунтовых вод (не менее 0,5 м от низа защитного футляра);

— планировку участка по обе стороны дороги;

— рытье рабочего и приемного котлованов с устройством необходимых креплений.

Технология прокладки включает следующие операции:

— монтаж упорных стенок в котловане;

— сварку защитного футляра (или подготовку элементов сборного защитного футляра к монтажу с постепенным наращиванием в процессе проходки);

— монтаж буровой установки или оборудования для продавливания (прокола) защитного футляра;

— прокладку защитного футляра.

10.153 На переходах через железные дороги в песках, крупнообломочных водонасыщенных сыпучих грунтах необходимо перед началом прокладки защитного футляра устанавливать страховочные рельсовые пакеты.

10.154 Строительство переходов газопроводов под дорогами закрытым способом следует выполнять в соответствии с проектом производства работ (ППР), согласованным с владельцем дороги.

10.155 Во время прокладки защитного футляра под дорогами необходимо осуществлять постоянный геодезический надзор за осадками дорожной поверхности. Методика геодезических наблюдений устанавливается в ППР.

10.156 Для крепления вертикальных стенок котлованов глубиной до 3 м в связных грунтах оптимальной влажности при отсутствии или незначительном притоке грунтовых вод применяют инвентарные щиты сплошные или с прозорами. В несвязных грунтах и при сильном притоке грунтовых вод применяются сплошные деревянные шпунтовые крепления.

Крепление стенок котлованов глубиной более 3 м осуществляется по индивидуальным проектам.

В устойчивых грунтах нормальной влажности котлованы роют без устройства креплений, но с откосами стенок 1:1 или 1:1,5.

Наклонно направленное бурение

Наклонно направленное бурение (сокращенно ННБ) — еще одно название метода ГНБ. Так же метод ННБ носит название горизонтально наклонное бурение.
Из практики, термин наклонно направленное бурение применяется чаще, когда речь идет о строительстве подводных переходов. Данные работы отличаются повышенным уровнем сложности и требуют особенно тщательной инженерной подготовки объекта.

Технология и этапы наклонно направленного бурения.

Технология бурения и последовательность производства работ не отличаются от технологии горизонтально направленного бурения, не меняются и производятся в три этапа:

1. Пилотное бурение. Положение зонда-излучателя контролируется с плавсредства.

2. Поэтапное расширение скажины. Скважина расширяется и калибруется до нужного диаметра. Выбуренный грунт из скважины собирется в приемный котлован с последующей регенераций или утилизацией.

3. Протаскивание трубопровода. Сваренные в плеть трубы протаскивается в пробуренную скважину.

Преимущества наклонно направленного бурения.

Основные преимущества технологии направленного бурения можно понять, посмотрев видеоролик про ГНБ.

Горизонтально наклонное бурение, как способ бестраншейной прокладки трубопроводов под водными преградами, имеет целый ряд преимуществ перед традиционными способами. Основное преимущество — это надежность и долговечность построенного перехода. Прокладка трубы методом ННБ производится ниже русла реки, при этом исключается воздействие на естественную окружающую среду. В процессе строительства на судоходных реках не меняется график навигации.

Не менее важен экономический эффект прокладки трубопроводов горизонтально наклонным бурением. На стадии выбора методов производства работ не менее важно учитывать денежные средства, которые будут сэкономлены в процессе эксплуатации трубопровода, проложенного методом ННБ.

Компания ДВН-Строй выполняет работы по прокладке различных инженерных коммуникаций методом наклонно-направленного бурения. Со стоимостью работ методом ННБ вы можете ознакомиться на странице стоимость работ методом ГНБ.

ГНБ и ННБ. Отличия

Для прокладки трубопроводов и коммуникационных сетей в условиях плотной городской застройки, преодоления водных и других природных преград, геологической разведки, добычи полезных ископаемых используется метод горизонтального направленного бурения (ГНБ). Он позволяет быстро, эффективно, с минимальными затратами выполнить подземные изыскания и переходы.
Технология была разработана, как полноценная альтернатива другим методам прокладки труб. Отличительная черта – бурение в горизонтальной плоскости без устройства надземных траншей. Близкий к методу ГНБ метод наклонно-горизонтального бурения (сокращение ННБ) позволяет отклоняться от линии горизонта. ННБ и ГНБ отличаются областью применения, используемым оборудованием, методикой.

Горизонтально-направленное бурение

Технология ГНБ используется для бестраншейной прокладки коммуникаций. Это особенно актуально для крупных городов с высокой плотностью застройки. Оно успешно применяется для прокладки коммуникаций под реками, озерами, автомобильными дорогами, железнодорожными путями.

В бурении используются самоходные установки ГНБ. Классифицируются по длине протяжки. Рабочее усилие измеряется тоннами. Состоят из ходовой части (на гусеницах или колёсах), рамы жёсткости, кузова, бурильной установки, аккумуляторной батареи, приборной панели, устройства подачи штанги, лафета.

Этапы выполнения работ

Прокладка коммуникация методом ГНБ включает пять этапов: подготовительные работы, пробное бурение, расширение скважины, протаскивание коммуникаций, завершение работ.

• Подготовительные работы. Это анализ природных условий, изучения карт геологического строение рабочего района, получения разрешительной документации.
• Пробное бурение. Ответственный этап, от которого зависит успешность всего проекта. Буровая головка, прикрепленная к гибкой штанге, опускается в грунт. Ориентируясь на схему, оператор обходит все препятствий из сторонних коммуникаций, плотных пород (если это необходимо). В скважину непрерывно подаётся буровой раствор. Он минимизирует трение, препятствую перегреву рабочей головки. Установка ориентируется под землёй с помощью локатора.
• Расширение скважины. После пробного бурения рабочая головка вынимается, а затем меняется на риммер. Это специальная насадка для увеличения диаметра скважины. Её диаметр на 100 мм больше, чем размер трубы.
• Протаскивание коммуникаций. Выполняется с противоположной от буровой установки стороны. Необходимые коммуникации присоединяются к штанге посредством вертлюга. Он не передает крутящий момент от риммера. Затем трубопровод затягивается в скважину.
• Завершение работ. Полость между трубой и стенками скважины заполняется цементным раствором. Он подается специальной установкой под давлением. Затем заказчику сдаётся документация по проекту с составление акта приёмки-сдачи.

Бестраншейная прокладка труб посредством горизонтально-направленным бурением выполняется двумя методами: прокол и продавливание.

Метод прокола

Применяется на вязких грунтах. Например, глина и суглинок при проколе под дорогой. Есть ограничения по диаметру труб – не более 600 мм, длине проходки – до 60 м. Метод основывается на уплотнение грунта в радиальном направлении.

Прокол требует значительной мощности буровых установок. Давление на породу 150-3000 кН. Для создания усилия используются гидравлические домкраты. На рабочую часть трубы, которая контактирует с грунтом, надевается стальной уголовник конической формы. Он врезается в грунт, значительно уменьшая его сопротивление.

Работы начинаются с копки котлована. В него устанавливается домкрат, подключенный к насосам. Труба с одной стороны оборудуется наконечником для контакта с грунтом, а с другой шомполом – насадкой для передачи усилия от домкрата. Затем выполняется прокол. Скорость проходки зависит от мощности установки 4-40 м/ч.

Метод продавливания

Используется во всех типах пород. Продавливание разрабатывалось для прокладки труб диаметром 600-1200 мм, протяжённостью трассы до 100 м. В отличие от прокола не применяется оголовок. Труба нужного диаметра проталкивается сквозь породу при помощи нескольких гидравлических домкратов. Они закрепляются по окружности, симметрично друг к другу. Работают синхронно, с одинаковым усилием.

В котлован опускается одно звено трубы, которое вставляется в направляющую раму. Одним концом она упирается в грунт, другим в опорную плиту. Первая секция продавливаемой трубы входит в грунт, опорная плита возвращается на свое место, из полости удаляется грунт. Между плитой и первой секцией вставляется первый нажимной патрубок. Затем второй и третий. После того, как расстояние между опорной плитой и свободным концом трубы становится равным длине секции, вставляется вторая секция. Операция повторяется. После каждого этапа грунт из полости трубы удаляется.

Рекомендуемая услуга — Меднографитовая смазка. Используется для защиты и герметизации резьбовых соединений.

Эффективный способ, широко применяющийся в геологической разведке, добыче полезных ископаемых, а также прокладке коммуникаций под руслами рек. ННБ предполагает отклонение от горизонта, но с сохранением первоначального направления бурения. Это даёт возможность «следовать за пластом», выполнять бурение под тем же углом, что залегает основной пласт разведываемого полезного ископаемого.

Кроме геологии преимущества наклонно-направленного бурения используются для прокладки подземных переходов. Например, в США за последние три десятилетия было построено более 2500 тысяч таких объектов.

ННБ хорошо себя зарекомендовал при строительстве тоннелей под реками с ленточно-рядовым устройством русла. Его не рекомендуется использовать в водоёмах с пойменной многорукавностью.

Наклонно-направленный метод бурения связано со значительными финансовыми затратами. Оборудование сложное и дорогостоящее. Условия работы в дикой местности непредсказуемые. Он неэффективен для прокладки переходов в валунных и илистых грунтах, а также на карстовой почве.

Кустовое бурение наклонно-направленных скважин

Экономичный метод. Устья скважин располагаются на небольшой площадке и расходятся в радиальном направлении под разными углами. Это даёт возможность сократить производственные затраты на строительно-монтажные работы, уменьшить эксплуатационные издержки. Одна установка обслуживает максимальное число скважин. Целесообразно применение метода на болотистых и скалистых грунтах, а также труднопроходимой лесной местности.

Расстояние между соседними устьями выбирается исходя из технических параметров ремонтного оборудования, но не меньше 3000 мм. Выполняется бурение одной или несколькими установками. Они передвигаются от одной скважины до другой. Вспомогательные постройки и дополнительное оборудование остаются на месте. Куст содержит от 2 до нескольких десятков скважин.

Многозабойный метод бурения скважин

Разновидность кустового способа, когда от одного устья отходят несколько стволов. Основной ствол заканчивается несколькими горизонтальными или волнообразными ответвлениями. Применяется при определённых условиях геологии:

• Нефтяные месторождения с низким давлением;
• Разработка старых участков;
• Удаление газа из угольных пластов;
• Изменение уровня грунтовых вод в угольных шахтах.

Второстепенные стволы ответвляются на одном или разных уровнях, уходят на разную глубину. У них различные радиусы закругления. Форма зависит от геометрических параметров пласта, геологических характеристик разреза, а также технических возможностей подрядной организации.

Проектирование начинается снизу-вверх. Сначала определяется глубина залегания маточного (основного) ствола, число и форма ответвлений. Затем их радиус и градус искривления. В первую очередь, бурится маточный ствол, который выполняется строго вертикально. Глубина соответствует глубине залегания разрабатываемого пласта. Затем от кровли продуктивного слоя бурятся отводы.

Итоговое сравнение

Горизонтально-направленное бурение получило продолжение в более технологичном и дорогостоящем наклонно-направленном способе. При схожих методах выполнения работ, есть существенная разница в области применения. ГНБ предполагает использование недорогого оборудования, для выполнения горизонтальных проколов под естественными и искусственными преградами.

ННБ широко используется в геологических изысканиях, добыче полезных ископаемых. А также прокладке переходов под руслами рек. Предполагает использование дорогостоящего оборудования, тщательной инженерной подготовки.

Компания Техсервис предлагает покупателям китайские установки DDW, осуществляем быструю поставку DDW и занимаемся её гарантийным (пост-гарантийным) ремонтом.

Горизонтально направленное бурение (ГНБ)

– это возможность протянуть коммуникационные системы под землей.

Этот метод позволяет сохранить поверхность нетронутой на всем пути прокладки коммуникаций:

— под строениями;

— под лесами, водоемами, оврагами;

— под дорогами, мостами, ж/д путями;

— по старым путям.

От заказчика требуется:

— документация по уже проложенным коммуникациям;

— данные проектных и геологических работ;

— разрешение на проведение работ.

____________________________________________________________________________________________________

Cтоимость услуг ГНБ

		Диаметр трубы	Стоимость прокладки 1 м.п., с НДС 20%
		63 мм	от 600 до 1600 руб.
		110 мм	от 800 до 3000 руб.
		160 мм	от 1200 до 4500 руб.
		225 мм	от 1800 до 5500 руб.
		315 мм	от 2000 до 7000 руб.
		400 мм	от 2500 до 9000 руб.
		500 мм	от 4000 до 12500 руб.
		600 мм	от 5000 до 16500 руб.
		700 мм	от 6000 до 18500 руб.
		800 мм	от 7000 до 25000 руб.

____________________________________________________________________________________________________

*В цену не включены: стоимость труб, земляные работы.

____________________________________________________________________________________________________

Также часто используется термин ННБ (Наклонно-направленное бурение). Между ГНБ и ННБ нет никакой разницы, разве что термин ННБ чаще используется для прокладки газовых труб и для переходов под водой.

Стоимость работ может меняться в зависимости:

— от длины закрытого перехода;

— количества труб;

— материала труб (ПНД, сталь, чугун);

— типа грунтов;

— местонахождения объекта.

Горизонтальное шнековое бурение

— это технология прокладки коммуникаций с помощью шнековых буровых машин. Бурение выполняется без выхода на поверхность из рабочего в приемный котлован. Буровая установка «Перфоратор» позволяет прокладывать трубы диаметром от 400 до 1700мм.

Реновация старых/изношенных подземных труб

— это реконструкция трубопроводов гидравлическим разрушителем. Такой метод является самым быстрым и выгодным способом капитального ремонта подземных трубопроводных магистралей. Это единственный способ не только заменить существующую трубу, но и увеличить ее диаметр.

Или, на крайний случай, с нами всегда можно договориться!

Оформить заявку можно по телефону

+7-903-939-84-66 или оставив запрос через форму на сайте.

Прокол дороги для газопровода

Применяя прокол дороги для газопровода, строители проводят новые и ремонтируют старые коммуникации без нарушения структуры автомагистрали и железнодорожной насыпи. Данная технология используется для проведения и разводки подземных коммуникаций в тесноте населенных пунктов, дачных поселков, под зданиями и сооружениями, зелеными насаждениями и деревьями, естественными и искусственными водоемами. Бестраншейная прокладка трубопроводов постепенно вытесняет воздушную и канавную методику.

Что из себя представляет метод прокола

Прокладка методом прокола под дорогой представляет собой процедуру, выполняемую с помощью мощного гидравлического оборудования. Используется данный способ для изготовления скважин в плотных глинистых грунтах. Технология ГНБ предполагает предварительную отрывку котлованов, которые располагаются в точке входа и выхода магистрали. После этого в яму устанавливается гидравлическая установка.

Продавливание труб происходит направленно, по заранее рассчитанной траектории. Оголовок колонны закрывается наконечником в форме конуса. Благодаря этому прокол выполняется легче и быстрее, а грунт на стенках скважины уплотняется.

Другим способом выполнения прокола является проходка. Используется, когда под полотном прокладываются трубы диаметром от 800 мм. Конец секции вдавливается в грунт, после чего в нее въезжает рабочий, лежа на тележке. Земля выбирается ручными или электрическими инструментами, наружу вывозится вагонетками. После очистки внутреннего пространства трубы к ней присоединяется очередная секция и выполняется следующий цикл вдавливания и удаления почвы. Процедура продолжается до тех пор, пока магистраль не выйдет из стены второго котлована.

Еще одной разновидностью прокладки магистралей является гидравлический прокол. Его отличие от проходки заключается в том, что вместо механических инструментов используется струя воды под высоким давлением. Вымытый грунт самотеком выходит из полости.

Метод прокола позволяет прокладывать скважины длиной до 70 м. Диаметр отверстий, в зависимости от разновидностей применяемых методов составляет 600-2000 мм. Проталкивание колонны проводится домкратами, развивающими усилие до 3000 кН.

Оборудование для прокола дороги для газоснабжения

Для транспортировки газа обустраиваются магистрали, диаметр которых варьируется в пределах 30-600 мм. Отдельно выделяются газопроводы международного значения, где размер внутреннего сечения может достигать 2000 мм.

В зависимости от типа грунта, длины, диаметра и траектории скважины, прокалывание проводится с помощью мобильного и стационарного оборудования. Подвижные устройства оснащаются шасси на колесной и гусеничной тяге.

Установки ГНБ подразделяются на следующие категории:

1. Легкие. Применяются для обустройства трасс протяженностью до 50 м и диаметром до 3 см. Общий вес мобильной техники составляет 5-7 т.

2. Средние. Устанавливаются на многоосном шасси высокой проходимости. Предназначены для прокладки коммуникаций длиной до 150 м в населенных пунктах и за их пределами, при проведении газификации дачных кооперативов. Установки весят до 50 т.

3. Тяжелые. Представляют собой набор модулей, перевозимых на грузовиках и трейлерах. После сборки техника весом до 500 т способна пробурить скважину диаметром 600 мм на расстояние до 500 м.

4. Сверхтяжелые. Стационарное оборудование весом до 2000 т применяется для прокладки каналов протяженностью до 1200 м и диаметром до 200 см.

Производительность техники составляет 4-12 м/ч.

Особенности выполнения прокола дороги методом горизонтально направленного бурения для газопровода

Технология продавливания эффективна в плотном грунте, в котором отсутствуют каменистые включения, подземные коммуникации, водоемы и другие объекты, сквозь которые нельзя проталкивать трубы. Кроме этого, прокол под дорогой под газопровод можно делать только по прямой линии.

В некоторых случаях делать это нецелесообразно по ряду причин. Так, обустройство котлована на болотистой местности и в черте города выполнить практически невозможно. В первом случае необходимо проводить осушение и устанавливать кессон. Во втором случае потребуется сносить часть наземных объектов, перекрывать и демонтировать ранее установленные подземные коммуникации.

Бестраншейная прокладка газопровода методом ГНБ проводится без отрывания глубоких ям. Для работы достаточно небольшой огороженной площадки с плотным основанием, на которое устанавливается оборудование. Бурение может проводиться по сложной траектории с отклонениями от прямой по вертикали и горизонтали.

Изготовление подземного канала проводится в такой последовательности:

1. Приведение техники в рабочее состояние. Проверка работоспособности системы навигации.

2. Проходка пилотной скважины. Первичный канал служит для протягивания колонны из стальных звеньев со специальными насадками.

3. Проведение расширения скважины. Для этого на колонну поочередно присоединяются расширители, размер которых увеличивается с каждым новым протягиванием.

4. Затягивание в канал трубы из стали или полимерного пластика.

5. Установка газовой трубы внутрь подземного трубопровода.

В процессе изготовления скважины на головку подается буровой раствор. Он служит для снижения трения, охлаждения инструмента и укрепления стенок скважины.

Какие существуют альтернативы

Газоснабжение населенных пунктов, садовых товариществ и предприятий может осуществляться разными способами. Спецификой коммуникаций данного типа является необходимость их защиты от механических воздействий и открытого пламени.

Чтобы удовлетворить этим требованиям, монтаж трубопровода может быть проведен таким способом:

1. Траншейным. Для укладки магистрали отрывается канава глубиной 100-200 см. На дно котлована укладывается подушка из гравия и песка. От давления при пучении грунта трубы защищаются слоем песка, который насыпается по краям и сверху. После засыпки траншеи проводятся восстановительные мероприятия. Через несколько месяцев может наблюдаться проседание грунта над трассой.

2. Воздушным. Трубопровод укладывается на стальные опоры или железобетонные блоки. Для обустройства магистрали требуется привлечение тяжелой подъемной и землеройной техники. Трасса прохождения газопровода требует регулярной очистки от травы, кустов и деревьев.

Оба способа влекут временное приостановление движения по дороге, нарушение ее покрытия, плодородного слоя грунта, удаление растений и малых архитектурных форм. Технологии дорогостоящие и продолжительные по времени проведения работ.

Какие трубы использовать для газопровода под дорогой

Проектирование прокладки газовых труб проводится с тем расчетом, чтобы на всем протяжении магистраль не подвергалась давлению грунта. Выполнение этого требования возможно только в том случае, если коммуникации будут проложены внутри туннеля, изготовленного из прочного и долговечного материала. Поскольку газ является химически активным веществом, то для его транспортировки используются стальные изделия, устойчивые к воздействию углеводородов.

Для проведения магистрали под землей используются такие виды труб:

1. Обсадные секции из железа, сшитого полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида диаметром 50-2000 мм. Внешние предотвращают разрушение внутреннего трубопровода от воздействия ударов, давления и высоких температур. Скважина изготавливается диаметром на 5-7 см больше, чем у обсадной конструкции.

2. Внутренние трубы для транспортировки газа из черного железа. Для защиты от коррозии магистраль обрабатывается специальными средствами и покрывается водостойкой краской. Трубопроводы делаются из изделий с внутренним сечением 30-600 мм.

Преимущества метода прокола дороги для газопровода

Преимущества метода горизонтально-направленного бурения заключаются в следующем:

• нет необходимости в привлечении тяжелой техники и большой бригады рабочих;

• трасса прокладывается в обход подземных коммуникаций, искусственных и естественных препятствий;

• плодородный грунт и растения на поверхности не повреждаются;

• высокая скорость прокладки труб;

• не требуется предварительное согласование проекта с многочисленными инстанциями;

• минимальный объем восстановительных работ.

Работы могут проводиться в любое время года, в рыхлой, мокрой и промерзшей почве.