Горизонтально направленное бурение (ГНБ) — это способ прокладки труб, а также кабелей без рытья траншей, выполняемый, как правило, под автомобильными и железными дорогами. Для реализации такого метода используется специальная техника, к которой можно отнести буровые установки направленного бурения. С помощью таких установок работа производится на 90% под землёй.
Метод горизонтального бурения — это современный способ прокладки трубопроводов разного назначения
Подготовительный этап — согласование проведения гнб прокола на участке.
1.1. Заказчик, прежде чем начнутся работы, связанные с прокладыванием трубопровода гнб , передает по документам непосредственным исполнителям створы подземных переходов, которые закреплены геодезическими знаками с нужным числом реперов в границах территории производимых работ. Ось трассы во время нанесения ее в натуру укрепляется специальными знаками, привязанными к постоянным объектам.
За три дня до начала работ по технологии гнб заказчик приглашает представителей организаций, которые эксплуатируют объект и согласовывает со всеми владельцами коммуникаций и сооружений участки бестраншейной прокладки, оказывающиеся в зоне работ.
1.2. Подрядчик производит контрольный осмотр рабочей площадки на наличие риска, вернее, его отсутствие, например, указатели на подземный кабель, крышки люков, распределительные шкафы, водяные либо газовые счетчики, наружные коммуникации рядом с объектами. Проведение охранных действий, если они предусмотрены проектом, а также уточнение проектного профиля бурения скважины.
1.3. Закупка труб предназначенных для ГНБ, диаметра обозначенного по схеме. Для прокладки трубопровода методом ГНБ приобретаются трубы полиэтиленовые с синей полосой для водопроводных систем или напорной канализации, либо без полос технические, с утолщенной стенкой для прокладки кабеля методом гнб под землей, так как возрастает давление извне.Изоляционные свойства будут потеряны при разрыве трубы.
Приобрести трубу для прокладки кабеля методом ГНБ можно на нашем сайте, отправив заявку. Мы вам перезвоним, либо Вы можете позвонить по телефону
Преимущества бестраншейной прокладки
Применение бестраншейного способа обустройства трубопроводов имеет следующие преимущества:
- отсутствие необходимости в перекрытии движения по тротуарам, железным и автомобильным дорогам;
- можно прокладывать скважины во влажном грунте без дополнительных расходов на дренаж;
- сохраняется поверхностная инфраструктура, не нарушается целостность травяного покрова и декоративных насаждений;
- снижение расходов на подготовительные работы, ликвидация последствий происходит быстрее;
- быстрота прохождения трассы за счет применения производительного оборудования;
- нанесение минимального ущерба окружающей среде, т. к. бурение проводится на ограниченной территории;
- высокая точность прокладки, когда работа проводится в черте города, где под землей имеются природные и инженерные препятствия;
- возможность использования одного из методов, наиболее подходящего для выполнения той или иной задачи.
Отличия открытого способа прокладки состоят в больших расходах на строительство и в сложностях получения разрешительных документов.
Оснащение производственных площадок для прокола методом ГНБ под дорогой.
2.1. Территория, на которой будет проводиться прокладка трубопровода методом ГНБ, обычно размещается по обе стороны пересекаемого препятствия и делится на две отдельные строительно-монтажные площадки.
Условно они носят названия:
- площадка No1 рабочего (стартового) котлована и буровой установки
- площадка No2 приемного котлована
2.2. Обе площади в обязательном порядке нужно расчистить и выровнять.
2.3. Стартовый котлован чаще всего оборудуется с той стороны скважины, где удобнее подъезжать и хватает места для организации стройплощадки.
2.4. Чтобы организовать транспортировку техники и грузов, к монтажным площадкам для проведения прокола методом гнб подводятся временные подъездные колеи. На этапе обустройства выполняется планировка строительной полосы. При этом засыпаются разного рода углубления, выравнивается рельеф, и срезаются бугры. Земляные работы проводятся Подрядчиком.
2.5. Монтажная площадка – приемный котлован, размеры которого будут составлять 3000,0 х 3000,0 х 5000,0 мм.
Что собой представляют буровые установки для горизонтально-направленного бурения
Из чего же состоит комплекс? В его состав входит непосредственно буровая установка и узел приготовления раствора для процесса бурения.
Все оборудование может вполне поместиться в небольшой трейлер, что делает такую установку мобильной, автономной. Поэтому перевозить такой комплекс можно на любое расстояние.
Преимуществом технологии является быстрый монтаж (2-4 часа). С применением методики время производства работ сокращается примерно в 1,5 раза.
За одну смену бригаде удастся проложить примерно 100 м трубопровода, если они будут пользоваться методом горизонтально направленного бурения, технология которого доступна всем современным компаниям, добывающим нефть.
Стоит отметить, что такие установки способны работать с поверхности земли, в отличие от традиционных приспособлений, для которых роются котлованы или небольшие углубления. Это не нарушает плодородный слой грунта, не оказывает пагубное влияние на экосистему.
Для ГНБ используются специальные комплексы, устанавливающиеся на поверхностном слое грунта. Глубина установки не должна превышать 15 м. Бурение производится по предварительно заданной траектории. При этом отверстие после бурения имеет незначительный диаметр.
Преимущество методики – в высокой точности системы геолокации. Максимально допустимое отклонение прибора – 0,1%. Т.е. из 100 метров отклонение может быть не более 10 см. Это позволяет без каких-либо затруднений определять координаты буровой головки и прокладывать трассу согласно проекту.
Только после проделанных работ скважина расширяется до большего диаметра, который позволит провести монтаж системы трубопроводов.
Нефтегазовая промышленность на данный момент играет основную роль в экономическом продвижении государства, являясь самой конкурентоспособной сферой производства на мировом пространстве. Поэтому стоит уделять как можно больше внимания усовершенствованию технологий, развитию существующих, таких как горизонтально направленное бурение.
Современное производство оборудования для нефтегазовой промышленности обычно осуществляется с участием программного обеспечения. Для эксплуатации такого рода технологий требуется высокий уровень подготовки.
Благодаря квалифицированным кадрам, а также применяемым технологиям и методикам, сегодня нефтегазовое приспособление ничем не уступает западным аналогам, а касательно ценовых характеристик занимает более выгодные места.
Оснащение строительной площадки перед началом гнб прокола
3.1. Прежде чем начать основные работы по строительству обязательно проводится подготовка:
- подземные коммуникации, обнаруженные в зоне работ, обязательно вскрывают шурфами. Это выполняется для выяснения глубины их закладки. Затем они отмечаются предупредительными знаками;
- зоны работ огораживаются стандартным забором, с одновременной установкой необходимых дорожных знаков;
- расчищается полоса вдоль трассы, сопровождаемая вырубкой и пересаживанием зеленых насаждений, в случае наличия таковых.
- прокладываются временные подъездные и внутренние дороги;
- создаются общеплощадочные склады;
- стройплощадка обеспечивается водоснабжением и противопожарным инвентарем, средствами сигнализации и связи.
3.2. Строительные механизмы монтируются на выровненном устойчивом основании, которое не должно иметь уклон более допустимого по техническому паспорту. Рядом с выступающими частями строительных механизмов надо оставлять свободный проход, как минимум,1 м в ширину.
3.3. Строящийся котлован обязательно огораживается перилами высотой не меньше 1,1 м. В темноте ограждение должно быть освещено.
Стартовый котлован для прокола методом гнб
4.1. Глубину стартового котлована определяют, учитывая расстояние от оси трубопровода до дна шахты. Все зависит от конструкции стыковых соединений и буровой установки.
4.2. На свободных участках стартовый котлован лучше проектировать с прямоугольным очертанием. Тогда, при необходимости, будет возможно увеличить длину монтажных секций трубопровода.
4.3. Основание котлована обязательно нужно планировать соответственно уклону будущей скважины. Нужно, чтобы основание было достаточно прочным, во избежание просадок оборудования. Основание под буровой установкой выполняется из щебня фракции 25-70, толщина которого составляет от 15 до 20 см. Затем выполняется уплотнение основы и укладка дорожных плит. Если котлован короткий, то 2 шт., а если длинный, то 3 либо заливается бетоном.
4.4. При проведении бурения практически всегда есть вероятность подтопления котлована. Поэтому в ходе строительства стартового котлована делается приямок для установки водяного насоса, чтобы откачивать воду. Это позволит постоянно держать дно котлована сухим и способным выдерживать нагрузку. Приямок обычно располагают в передней части котлована с правой стороны. Это место определяется уклоном основания котлована, что позволит отводить воду от выбуренной породы, накапливаемой слева от буровой установки.
Пилотная скважина
5.1. Сразу после завершения подготовительных работ, можно начинать прокладку труб способом направленного горизонтального бурения. С этой целью буровая установка размещается в нужном месте. Затем необходимо произвести проверку (пробурить пилотную скважину). Сечение этой скважины должно быть приблизительно 100 мм.
5.2. Если возникает необходимость выполнить пилотную скважину для гнб под дорогой либо железнодорожными путями, то продвижение бурового элемента нужно регулировать при помощи системы геолокации. Без использования этой системы либо при ее неработоспособности производить бестраншейные работы запрещается.
5.3. Начальное положение головки бура обычно равняется 10-20 градусов к горизонту. Величина угла должна постоянно уменьшатся в зависимости от глубины погружения. После достижения необходимой глубины для прокладывания трубопровода методом ГНБ выполняется бурение в горизонтальной плоскости. При бурении можно корректировать направление движения бурильного наконечника. Корректировка производится в случае отклонения от заданного направления.
5.4. Метод прокола – проверка положения бура с помощью системы геолокации каждые 3 м. Пройдя определенную точку, головка бура начинает движение вверх, что дает возможность достичь места выхода. Как выход из грунта, так и вход должны быть предварительно рассчитаны и производиться строго под определенным углом.
Необходимое оборудование
Всю технику, которая эксплуатируется для бурения методом ГНБ, подразделяется на несколько основных разновидностей:
- машина для горизонтально направленного бурения ГНБ;
- локационная система для бурения;
- второстепенные комплектующие (скобы, фиксаторы и т. д.).
Локационная система для бурения горизонтальных скважин необходима для организации контроля над буром. Это очень важно, так как бур во время работы находится в почве, то есть, за пределами видимой зоны. Такая система предохраняет бур от столкновения с различными преградами, которые могут повредить буровое оборудование.
Геолокационная система для контроля рабочего процесса оснащается мини-зондом, который необходим для отслеживания геолокационных показателей во время бурения. Мини-зонд устанавливается на головку бура и на аппарат. Данные, передающиеся зондом, поступают оператору, который вносит коррекцию в рабочий процесс.
Стоит отметить, что оборудование для ГНБ является довольно дорогим и относится к профессиональной технике. Установка горизонтального бурения (УГБ) может иметь различную конфигурацию, однако, все такие машины состоят из следующих конструктивных элементов:
- кузов;
- двигатель;
- ходовая часть.
Оборудование для ГНБ является профессиональным и имеет высокую стоимость
Функциональная часть УГНБ состоит из трёх основных составляющих:
- буровой элемент;
- шланг, который подаёт воду на буровой элемент (это необходимо для охлаждения бура);
- панель управления.
Все УГНБ классифицируются по одному главному показателю — граничному усилию протяжки. К другим характеристикам этих машин можно отнести:
- показатели сечения канала, который может выполнить такая машина;
- максимальная длина канала;
- показатель расхода бетонита (л/мин);
- использование метода горизонтального бурения учитывает также максимально возможный радиус изгиба буровых штанг. Этот показатель считается очень важным, так как влияет на подвижность буровой установки и на её возможность обхода различных препятствий.
К второстепенному оборудованию относят следующие устройства:
- фиксаторные элементы;
- переходники;
- расширители;
- насосное оборудование;
- генераторы, функционирующие от электричества;
- устройства для освещения.
Установка горизонтального бурения должна быть подобрана правильно, в соответствии со всеми факторами, перечисленными выше.
Расширение скважины
6.1. На этом этапе диаметр пилотной скважины увеличивается при помощи расширителя. С этой целью выполняется разборка бурильной головки, а вместо нее устанавливается риммер (специальное устройство). Риммер – элемент конструкции, применяемый во время прокладки труб способом ГНБ, выполняющим функцию расширения пилотного канала. Нужно сказать, что риммер служит для расширения обратного действия. Устройство протягивается от выхода канала до его входа.
6.2. Создание буровой скважины производится способом выталкивания и уплотнения грунта вследствие вращения расширителя и подачи сквозь него раствора бентонита. Иногда может понадобиться выполнить расширение несколько раз. В таких случаях диаметр расширителя постепенно увеличивается. Окончательный диаметр скважины должен составить от 135 до 150% от диаметра будущего трубопровода.
6.3. Также надо указать на то, что все работы необходимо выполнять с применением охлаждающей жидкости. Дело в том, что аппаратура, используемая для геолокации очень чувствительна к повышению температуры. Прокалывание дороги – серьёзное мероприятие. Поэтому все этапы работ должны быть продуманы.
6.4. Есть еще немаловажный фактор, который необходимо учитывать, грунт имеет свойство осыпаться. Также прокол под дорожным полотном способом ГНБ должен учитывать тот момент, что до начала протягивания металлических или пластиковых труб внутрь скважины, их нужно соединить. Все должно быть сделано аккуратно и надежно. В противном случае могут появиться проблемы. Затем при отключенном оборудовании производится стыковка кольцевого расширителя со штангами. После этого через вращающийся вертлюг соединяют нужные коммуникации. Для проведения этой операции понадобится специальный переходной элемент либо другое подходящее устройство.
Сложности монтажа
Когда монтажники прокладывают подземные коммуникации, в процессе подготовительных, основных и восстановительных работ им приходится сталкиваться с проблемами различного характера.
Наиболее распространенные сложности следующие:
- Планирование. Если рабочим предстоит бурить скважину в пределах населенного пункта или в пригороде, им нужно получить доступ к схемам расположения подземных линий связи, силовых кабелей, трубопроводов, канализации и прочих инженерных объектов. После этого необходимо разработать грамотный проект, предусматривающий обход данных препятствий.
- Работа в болотистой местности и в неустойчивом грунте. Предполагаются дополнительные расходы и время на обустройство подъездных путей и надежного основания для размещения специальной техники. Большой объем ручного труда по выемке земли из вдавливаемых труб.
- Прохождение заглубленных объектов (водоемов и объектов недвижимости). Необходимость использования дорогостоящего навигационного оборудования и постоянной коррекции направления движения буровой колонны.
Несмотря на имеющие трудности и сложности использование бестраншейной технологии по всем аспектам выгоднее, чем методы поверхностной прокладки и помещения труб в канавы.
Прокладывание трубопровода
7.1. К расширителю при помощи захвата трубы через вертлюг присоединяется плеть прокладываемого трубопровода.
7.2. Далее выполняется протягивание трубопровода, который заходит в уже ранее созданную скважину. Процесс прокола находится под контролем оператора ГНБ. По завершении процесса протягивания, излишки бетонита удаляются в обоих котлованах, начальном и конечном.
Экономика процесса
Всякий адекватный специалист стремится к тому, чтобы любой производственный процесс, любая технологическая операция выполнялись с минимальными затратами.
Многолетней практикой доказано, что цена ГНБ прокола ниже, чем все прочие способы выполнения подобного рода работ. Особенно это заметно когда бурение выполняется в густонаселенных районах. И ГНБ прокол под дорогой является только показательным примером преимущества данной технологии перед всеми прочими, которые используются в данной отрасли.
Разборка и вывоз оснащения
8.1. Когда футляр оказывается в приемном котловане, выполняется разборка установки. Из приемного котлована извлекается расширитель и пилотные штанги, а из стартового – буровая установка.
8.2. Между работниками, которые находятся в стартовом и приемном котлованах, должна обеспечиваться надежная связь в обе стороны.
8.3. После завершения строительно-монтажных работ все оснащение разбирается и вывозится со строительных площадок. Затем выполняется планировка местности, котлованы засыпаются.
