ТЕХНОЛОГИЯ БЕСТРАНШЕЙНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЯ МЕТОДОМ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ — ГНБ .
Направленное бурение пилотной скважины.
Направленное бурение пилотной скважины — особо ответственный этап работ в бестраншейной прокладки сетей, от которого во многом зависит конечный результат. Оно осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем.
Буровая головка соединена посредством полого корпуса с гибкой приводной штангой, что позволяет управлять процессом горизонтального бурения пилотной скважины и обходить выявленные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельченной породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и отчищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхность.
Контроль за местоположением буровой головки осуществляется с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика.
На мониторе локатора отображается визуальная информация о местоположении, уклоне, азимуте буровой головки. Также эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Эти даны являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной и минимизируют риск излома рабочей нити. При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки с нужном положении. Затем осуществляется задавливаение буровых штанг устанавливается скос буровой головки в нужном положении с целью коррекции траектории бурения. Направленное бурение пилотной скважины завершается выходом буровой головки в заданной проектом точке.
Расширение скважины.
Расширение скважины осуществляются после завершения пилотного бурения. При этом буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее присоединяется риммер — расширитель обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину е диаметр должен на 25-30% превышать диаметр трубопровода.
Протягивание трубопровода.
На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая плеть трубопровода. К переднему концу петли крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и риммером. Вертлюг вращается с буровой нитью и риммером, и в тоже время не передает вращательное движение на трубопровод.
Таким образом буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории.
Буровые растворы. Важнейшим фактором эффективного применения технологии ГНБ является использование на всех этапах производства работ высококачественных буровых растворов.
Буровой раствор — это смесь воды и специальных добавок, соотношение и концентрация которых определяется в соответствии с типом грунта и условиями бурения.
Основными ингредиентами бурового раствора являются специальные глины — бетониты и полимеры. Кроме этого используются добавки для улучшения химического состава воды, предотвращения налипания грунта на буровой инструмент и штанги.
ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ ГНБ — ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ.
Производственно-технический аспект гнб. Возможность бестраншейной прокладки, ремонта и санации сетей экстремальных условиях:
— под реками, озерами, оврагами, лесными массивами, сельскохозяйственными объектами;
— в специфических грунтах (скальные породы, плавуны и пр.);
— в охранных зонах высоковольтных воздушных линий электропередач, магистральных газо-, нефте-, продуктопроводов;
— в условиях плотной жилищной застройки городов при прохождении трассы под автомагистралями, трамвайными путями, скверами, парками;
— под действующими железными и автомобильными, взлетно-посадочными полосами аэропортов;
— на территории промышленных предприятий, включая ввод коммуникаций в производственные корпуса в условиях действующего производства.
Сокращение сроков и объема организационно-технических согласований перед началом работ в связи с отсутствием необходимости остановки движения всех видов наземного транспорта, перекрытия автомобильных и железных дорог.
Значительное сокращение сроков производства работ за счет использования высокотехнологичных буровых комплексов большой скоростью проходки.
Значительное сокращение количества привлекаемой для прокладки трубопроводов тяжелой техники и рабочей силы.
Значительное уменьшение риска аварийных ситуаций и, как следствие, гарантия длительной сохранности трубопроводов в рабочем состоянии.
Отсутствие необходимости во внешних источниках энергии при производстве работ в связи с полной автономностью буровых комплексов.
Возможность обхода препятствий по трассе трубопровода и формирование траектории скважины практически любой конфигурации в пределах естественного изгиба буровых штанг. Отсутствие необходимости производства работ по водопонижению в условиях высоких грунтовых вод.
Финансово-экономический аспект гнб. Уменьшение сметной стоимости строительства трубопроводов за счет значительного сокращения сроков производства работ, затрат на привлечение дополнительной рабочей силы и тяжелой землеройной техники.
Минимализация затрат на энергообеспечение буровых комплексов вследствие их полной автономности и экономичности используемых агрегатов.
Отсутствие затрат на восстановление поврежденных участков автомобильных и железных дорог, зеленых насаждений и предметов городской инфраструктуры.
Сокращение эксплуатационных расходов на контроль и ремонт трубопроводов в процессе эксплуатации.
Социально-экономический аспект гнб. Сохранение природного ландшафта и экологического баланса в местах проведения работ, исключение техногенного воздействия на флору и фауну, размывания берегов и донных отложений водоемов.
Отсутствие ущерба сельхозугодьям и лесным насаждениям.
Минимализация негативного влияния на условия проживания людей в зоне проведения работ.