Пилотная скважина при гнб что это

Обновлено: 07.07.2024

ГНБ: метод и его плюсы

В международной практике этот метод обозначается аббревиатурой HDD (где H – Horizontal или горизонтальный, D – Directional или направленное D – Drilling или бурние).

С применением этого метода можно прокладывать пути длиной от пары метров до нескольких километров. Диаметр траншей может составить порядка 1200 миллиметров. При использовании данного метода можно прокладывать трубы из разных материалов (пластика, стали и прочих). И главное – такой метод позволяет наносить минимальный вред окружающей среде.

ГНБ: технология бестраншейной прокладки коммуникаций под землей

Прежде чем приступить к работам по горизонтально направленному бурению (ГНБ) необходимо изучить свойства грунта и его состав, расположение подземных коммуникаций, которые уже существуют в данный момент времени. Следует также оформить все необходимые разрешения на проведение подземных работ данного типа. Выборочно производится зондирование грунта. Если возникает необходимость, нужно произвести шурфление самых сложных пересечений существующих коммуникаций и трассы бурения.
Эти данные очень важны для выбора тактики бурения скважины и определения траектории.

Еще один важный момент – размещение на строительной площадке бурового оборудования. Следует уделить внимание и созданию безопасных условий работы для самой буровой бригады и всех окружающих.

Когда все предварительные подготовительные работы проведены, приступают к основным этапам горизонтально направленного бурения.

Этапы строительства коммуникаций по технологии ГНБ сводятся к следующим действиям:

пробурить пилотную скважину;
последовательно расширить скважину;
протянуть трубопровод;
провести завершающие работы.

Успешное завершение прокладки коммуникаций по технологии ГНБ зависит от того, насколько хорошо был проведен первый этап. Пилотная скважина бурится с помощью специального породоразрушающего инструмента. Это буровая головка, имеющая специальный встроенный излучатель, скос спереди и подсоединенная к гибкой приводной штанге через полый корпус. При помощи такого инструмента можно управлять бурением скважины и огибать препятствия, которые были выявлены в процессе подготовки. Обход препятствий возможен в пределах изгибов рабочей нити в любом направлении.

Через специальные отверстия к буровой головке подается специальный раствор, образующий суспензию, смешанную с буровой породой. Это позволяет уменьшить трение на штанге и буровой головке предохранить от обвалов скважину, охладить инструмент, параллельно разрушать породу и освобождать скважину от обломков. Контролировать расположение буровой головки можно с помощью локатора с приемным устройством. Он принимает сигналы встроенного в буровую головку передатчика, а затем обрабатывает их. В результате отслеживать траекторию движения буровой головки можно на дисплее, расположенном перед оператором буровой головки. Это позволяет контролировать соответствие проводимых работ по строительству трубопровода исходным проектным данным. При этом риск излома рабочей нити сводится к минимуму.

Если буровая головка отклоняется от заданной в проекте траектории, оператор корректирует работу буровых штанг, останавливая их и устанавливая скос буровой головки в требуемом направлении. В итоге буровая головка должна выйти в точке, указанной в проекте.

Сам процесс бурения осуществляется при помощи буровой штанги. Она имеет специальную сильфонную вставку (по две на каждой штанге). Сама буровая штанга – это труба длиной от 2,5 до 5 метров и диаметром от 50 до 80 миллиметров. На концах этих труб резьбовые соединения в виде конусов. Каждая труба вкручивается в другую и выдвигается по мере продвижения вперед буровой головке. Сильфонные соединения представляют собой скорее накатку на трубе, чем вваренную вставку.

В итоге буровые штанги напоминают собой некий гибкий трос, похожий на тот, которым прочищаются канализационные трубы. Такая конструкция и позволяет менять направление бурения.

Второй этап ГНБ: расширение скважины

На втором этапе работ по технологии ГНБ проделанная пилотная скважина расширяется. Для этого буровые штанги заменяются на риммер (или расширитель обратного действия). Вращающийся риммер протягивается по направлению к буровой установке и расширяет скважину до необходимых размеров.

Скважина должна быть больше диаметра трубы на 25 – 30 %. Только в этом случае трубу можно будет беспрепятственно протянуть через полученную скважину.

Третий этап ГНБ: протягивание трубопровода

Плеть трубопровода, уже готовая к протягиванию, размещается на противоположной от буровой установки стороне скважины. На переднем крае плети трубопровода закрепляется оголовок с вертлюгом, который передает тяговое усилие, но не передает вращательного. Затем трубопровод затягивает в скважину при помощи самой буровой установки. Размещается трубопровод в точном соответствии с траекторией, указанной в проекте.

Четвертый этап ГНБ: завершающая часть

После завершения всех работ по технологии ГНБ заказчику сдается исполнительная документация. Здесь должно быть указано, где фактически расположен трубопровод в разнообразных плоскостях. Должны быть указаны конкретные привязки в к ориентирам местности.

Что представляет собой установка ГНБ?

Установка ГНБ – это комплексная строительная техника. Машина ГНБ состоит из рамы, кузова, ходовой части (в виде гусениц или колес), энергетической установки (как правило, это дизельный двигатель), гидростанции, а также устройства для подачи буровых штанг, лафета. Важная часть установки ГНБ – панель для управления процессом бурения.

Классификация установок ГНБ поводится, исходя из максимально допустимого усилия протяжки (измеряется в тоннах). Различия между машинами устанавливают также на основе максимально возможного диаметра скважины и длины бурения.

Менее важные характеристики установки – показатели максимально возможного угла изменения траектории (зависит от радиуса изгиба штанговой колонны), объемы расходуемого бетонитового раствора (измеряется литрами в минуту).

Управление установкой ГНБ: система локации

Преимущества метода ГНБ

Метод ГНБ дает преимущества сразу в нескольких сферах: и с точки зрения производственно-технических моментов, и в свете финансово-экономических критериев, и с точки зрения экологии.

Горизонтально-направленное бурение в скальном грунте

ГНБ в скальном грунте позволяет проложить магистрали для подачи воды или прокладки телекоммуникационных кабелей. Из-за повышенной твердости материала возникают сложности с корректировкой маршрута скважины. Для сверления отверстий используются установки с гидравлическим забойным двигателем или малогабаритные устройства с двойными буровыми штангами.

Требования к установкам

Оборудование, предназначенное для бурения твердых пород, должно соответствовать критериям:

Безопасность эксплуатации, поскольку при сверлении каменистых грунтов и скал возникают повышенные механические нагрузки, то в конструкции установок предусматриваются защитные приспособления.

Износоустойчивость, конструкция установки рассчитывается с запасом прочности. При эксплуатации оборудования на пределе возможностей происходит разрушение механизмов и режущего инструмента, что приводит к простоям установки и незапланированным ремонтам.

Устойчивость к воздействию низких температур, позволяющая вести буровые работы в мерзлом грунте. Рекомендуется использовать машины, рассчитанные на эксплуатацию при температуре окружающей среды от -35°С. К подбору установки следует относиться ответственно.

Производительность буровой станции определяет возможность сверления отверстий требуемого диаметра за заданный промежуток времени. При недостаточной производительности оператор вынужден снижать скорость бурения, при попадании инструмента в твердый грунт происходит остановка машины или повреждение механизмов.

При обустройстве скважины может потребоваться отклонение маршрута канала в стороны. Рабочая станция должна обеспечить корректировку траектории без использования дополнительной техники.

Планирование и подготовительные работы

ГНБ в скальном грунте требует подготовки плана местности с указанием траектории маршрута. На предварительном этапе проектирования производится оценка состояния породы и проверяется глубина залегания скал. Подбор оборудования производится с учетом рельефа местности и характеристик грунта. При ошибочном расчете необходимой мощности агрегаты не смогут передвигаться и сверлить отверстие заданного диаметра.

Грамотный оператор установки способен контролировать ситуацию и принимать решения в случае возникновения проблем. Ускоренное сверление каналов в твердых породах приводит к повреждению бурового инструмента и станции, поэтому оператор должен соблюдать расчетные режимы работы. Рекомендуется дополнительно контролировать ход выполнения работ с периодической проверкой состояния инструмента.

Выбор подрядчика

Работы по сверлению скальных пород выполняются не всеми подрядными организациями, поскольку требуется специализированное оборудование и необходим квалифицированный персонал. В качестве подрядчика рекомендуется выбирать крупную компанию, которая зарекомендовала себя на рынке услуг. Мелкие организации вынуждены заключать договора субподряда, увеличивая время выполнения работ. Существуют мелкие компании, которые приобретают буровое оборудование по схеме лизинга. В этом случае необходимо убедиться в наличии персонала, способного работать на установках.

Методики ГНБ скальных пород

Бурение ГНБ в скальном грунте позволяет прокладывать магистрали с увеличенной скоростью, не обустраивая обходных маршрутов вокруг участков с твердыми породами. При выполнении работ не требуется копать траншеи, перекрывать автомобильные или железнодорожные трассы или вырубать участки леса. При обустройстве скважин используются установки с забойными двигателями или двойными штангами и механическим приводом. Из-за высоких нагрузок локационный зонд устанавливается на расстоянии 4-5 м от головки, что усложняет определение направления бурения.

При использовании забойного двигателя на наконечнике штанги крепится специальная головка, которая связана с гидравлической станцией шлангами. Жидкость подается под давлением к ротору, который преобразует силу напора во вращательное движение. На вал гидравлического мотора надета коронка, которая разрушает скальные породы. Оборудование используется при обустройстве скважин большого диаметра, но существуют и малогабаритные установки с гидравлическим забойным агрегатом.

Штанга позволяет корректировать траекторию бурения, но из-за повышенной протяженности происходит снижение жесткости конструкции, что негативно влияет на точность позиционирования инструмента. Недостатком технологии является высокий расход рабочей жидкости, для нагнетания раствора требуется мощная насосная станция. Дополнительным минусом является повышенное давление, жидкость способна размыть грунт и прорваться в окружающую среду или воду (при бурении канала под дном водоема).

Для обработки твердого грунта используют скошенные лопатки с резцами, изготовленными из карбидов металлов. Для корректировки направления магистрали применяются поступательные вращательные движения инструмента (карвинг). Качество выполнения работы зависит от квалификации оператора, встречаются установки ГНБ, поддерживающие автоматическое управление карвингом. Скошенные головки используются при обработке скального грунта или пород смешанного типа с каменистыми включениями.

Пневматические и механические системы

Для разрушения твердых пород используются пневматические молоты, сжатый воздух подается компрессорной установкой. Рабочая головка не совершает вращательного движения, частицы грунта удаляются из скважины потоком воздуха. Пневматические головки могут устанавливаться на установках ГНБ с одиночными или двойными штангами. Технология не применяется при работе на мягком грунте или обустройстве длинных магистралей в скальных породах. Рекомендуется использовать молоты при обустройстве пилотных скважин диаметром до 150 мм.

Установки механического типа с двойными штангами устанавливаются на оборудование с обратной тягой от 13000 до 45000 кг. В конструкции двойной штанги внутренняя секция предназначена для передачи крутящего момента к инструменту, а внешняя оболочка позволяет корректировать траекторию бурения. Снижение механических нагрузок на рабочий инструмент позволило сместить локационный зонд в буровую головку. Механический привод позволяет увеличить число оборотов шарошки, для охлаждения инструмента и удаления размолотой породы используется жидкость.

Механическое оборудование оснащается насосной станцией для подачи эмульсии в рабочую зону. Расход и давление не отличаются от параметров при сверлении каналов в мягком грунте. Установка может использоваться при прокладке магистралей в глинистых почвах. Допускается ведение работ в зонах с чередующимся грунтом, выход инструмента из скальных пород в мягкую почву не оказывает негативного воздействия на механизмы буровой станции.

Вывод

Горизонтально-направленное бурение позволяет провести водопроводные трубы или телекоммуникационные трассы в скальном или каменистом грунте. Но сверление плотных пород требует применения специальных установок, отличающихся повышенной стоимостью. Поэтому при выборе подрядчика необходимо уточнить модели используемых установок.

Например, оборудование Ditch Witch рассчитано на использование двойной штанги. В производственную линейку входит несколько установок, отличающихся производительностью и силой обратной тяги. Агрегаты пневматического типа Vermeer рассчитаны на обустройство прямолинейных скважин. Оборудование DrillTo отличается сниженной ценой, производитель предлагает установки для ГНБ с двойной штангой и механическим приводом головки.

Метод ГНБ

Особенности метода горизонтально-направленного бурения

При использовании способа ГНБ стоимость аналогичных работ понижается в 2-3 раза. Если на ландшафте не представляется возможным проведение коммуникаций традиционным способом с рытьем траншей, применяется именно прокол в грунте.

Метод горизонтально-направленного бурения используется в различных целях:

Прокладка трубо-, газопроводов, электрических кабелей и других коммуникаций к зданиям;
Формирование скважин для добычи нефти и других полезных ископаемых;
Замена устаревших коммуникаций и оборудования;
Обустройство подземных магистралей.

Помимо востребованности технологии, ГНБ дает определенные преимущества:

Разрушения на поверхности сводятся к минимуму (необходимо вырыть только 2 котлована);
Для проведения работ необходима небольшая бригада из 3-5 человек;
Оборудование для бурения мобильно, легко доставляется и устанавливается на место ведения работ.
Метод ГНБ позволяет быстрее и дешевле оборудовать коммуникации, благодаря чему технология обрела высокую популярность повсеместно.

Общее описание технологии

При ГНБ прокладке используется буровое оборудование (подробнее о принципе работы установок ГНБ читайте в нашем блоге). Общая технология прокола сводится к следующим манипуляциям:

Подготавливается проектная документация с расчетами для точного горизонтального бурения в грунте;
Проекты согласуются с местными органами власти или владельцами участка;
На локации, где будет проводиться бурение, вырывается 2 котлована в месте старта работ и в месте выхода коммуникации;
С помощью бурового инструмента организуется прокладка нужного оборудования;
Завершение работ, удаление котлованов, восстановление объектов на месте их нахождения в случае необходимости.

Приведенное описание является кратким, на данный момент разработано несколько видов ГНБ работ. Применение конкретного вида горизонтального бурения проводится в зависимости от типов почвы, прокладываемых коммуникаций и других факторов.

Буровая оснастка

При технологии бурения используются различные инструменты:

Вспомогательный инструмент. Для продавливания или прокалывания почвы применяются различные инструменты: штанги, расширители, насосы, винтовые элементы с резьбой и т.д. В зависимости от типа и стадии проводимых работ бригада устанавливает на буровую машину разный инструмент.
Система локации. При ГНБ важно соблюдать траекторию прохождения бура, точность выхода во втором котловане. Для этого на головке бура устанавливается зонд, а рабочие отслеживают передвижение инструмента с помощью локатора. . Применяется для смазывания мест соединения буровых штанг.

Каждая часть промышленной оснастки для ГНБ выполняет важную роль, требует профессионального обращения и регулярного обслуживания.

Поэтапное выполнение ГНБ

Процесс бурения требует внимательного отношения, контроля, соблюдения технологических особенностей на каждом этапе.

Подготовительные работы

Перед прокладкой подземных коммуникаций ландшафт и оборудование необходимо подготовить:

Оборудование площадки для буровой машины универсального размера 10х15 м;
При необходимости – подготовка объездного пути для машины;
Установка бурильного оборудования и пилотной штанги непосредственно в месте входа в почву бура;
Фиксация инструмента с помощью анкеров на ровной площадке во избежание смещения или подвижности при ГНБ;
Регулировка инструмента по углу наклона с помощью расширителя, выравнивание головки бура для ровного входа в почву;
Отладка радиосвязи между членами бригады;
В котлованах оборудуется дополнительное отведение для бентонитовой жидкости и грунтовых вод, если их будет слишком много.

На стадии подготовки важно просчитывать местоположение уже существующих трубопроводов, чтобы не повредить их во время земляных работ. При монтаже установок для замеса бетонита и бурения необходимо выдерживать дистанцию между ними, минимальное расстояние составляет 10 м.

Перед прокалыванием следует изучить состав почвы, подбирать соответствующий инструмент для успешного прохода головки бура сквозь грунт. Всю локацию проведения работ, где установлены специальные устройства, а также в месте выхода бура, ограждают желтой предупредительной лентой.

Прокладывание трубопровода и других коммуникаций

После проведения подготовительных работ, приступают к ГНБ:

Прокладывается пилотная скважина с сечением 10 см;
Отладка оборудования, регулировка наклона головки бура на 10 – 20° относительно линии горизонта;
Прохождение бура с проверкой траектории через каждые 3 м и корректированием направленности инструмента;
Расширение пилотное скважины: первоначальный инструмент вынимается из прокола, заменяется на расширитель;
Полное проведение расширителя сквозь образовавшийся канал с постоянным корректированием движения.

При ГНБ обязательно использование бурильного раствора. В функции состава входит размягчение почвы для простейшего прохода инструмента сквозь нее.

Важно учитывать возможность осыпания грунта. Для исключения нарушения технологии проведения коммуникации необходимо соединять все части труб между собой надежно, чтобы давление почвы или осыпающиеся фрагменты не нарушили их целостность.

Подберем установку для любых видов ГНБ

Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.

Плюсы и минусы технологии

Горизонтально-направленное бурение было изобретено еще в 1960 г. С тех пор ГНБ активно используется по всему миру благодаря особенностям технологии. Как и любая методика, ГНБ имеет свои преимущества и недостатки.

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ)

Применение

ГНБ предлагает значительные преимущества по сравнению с прокладкой коммуникаций траншейным способом и обычно используется когда рытье траншей или выемка грунта нецелесообразны или невозможны впринципе.

Схема горизонтального бурения

За последние 20 лет технология совершила переворот в сфере прокладки инженерных коммуникаций. Возможность прокладки коммуникаций в кратчайшие сроки по расчетным криволинейным траекториям привела к бурному развитию техники для ГНБ. Это позволило в корне изменить подход к сооружению и реконструкции инженерных коммуникаций, особенно в районах с плотной застройкой, развитой транспортной сетью.

Прокладка горизонтальным направленным бурением используется для строительства и реконструкции следующих объектов:

наружные сети водоснабжения, водоотвода и канализации; тепловые сети; кабельные линии электроснабжения, связи и телекоммуникаций; сети газораспределения на территориях населенных пунктов, промышленных предприятий и межпоселковые; нефтепродуктопроводы, прокладываемые на территории городов и других населенных пунктов; пересечения вышеперечисленными коммуникациями естественных и
искусственных преград, включая: водные преграды (реки, ручьи, водохранилища, заливы, каналы и т.п.), холмы и овраги, лесные и парковые массивы; железные и автомобильные дороги, трамвайные пути, линии метрополитена, территории аэродромов.

Метод ГНБ

Проведение работ по прокладке инженерных коммуникаций с использование технологии ГНБ включает в себя три основных стадии:

Проходка пилотной скважины Расширение ствола скважины Установка трубопровода

Пилотная скважина

На первой стадии проходится пилотная скважина, которая задается в соответствии с ранее разработанной документацией.

Пилотная скважина

Бурение выполняется буровой головкой, вращение на которую передается от привода буровой установки гибким валом. Гибкий вал позволяет реализовать заданные технологические параметры бурения, подавать очистной агент к буровой головке и обеспечивает изменение направления скважины. Контроль положения забоя и породоразрушающего инструмента осуществляет приемное устройство, которое передает сигнал, получаемый от передающего элемента, расположенного на буровой головке, на монитор оператора буровой установки. Это позволяет оператору отслеживать траекторию скважины, её соответствие технической документации, положению забоя, направление бурения и вносить соответствующие корректировки.

Для охлаждения породоразрушающего инструмента, выноса на поверхность разрушенной породы, поддержания устойчивости стенок скважины и снижения затрат энергии за счет уменьшения трения на буровой головке и штанге используется промывочная жидкость. Для приготовления промывочного раствора буровая установка имеет ёмкости и миксеры. Раствор подается на забой насосами высокого давления. Бурение пилотной скважины заканчивается выводом забоя скважины на поверхность.

Расширение ствола скважины

Расширение с обратной протяжкой

Расширители используются различной конструкции в зависимости от типа грунта, необходимого диаметра и т.д.

Установка трубопровода

Третья стадия заканчивается после установки трубопровода в подготовленный тоннель.

Бурение пилотной скважины в методе ГНБ

Преимущества метода ГНБ

Бурение методом ГНБ помогает избежать неудобств и транспортных задержек. Прокладку подземных трубопроводов методом ГНБ проводят под авто- и железнодорожными магистралями, водоемами, в условиях городской застройки, под лесными массивами и в скальных породах, в охранных зонах, предварительно перед их проведением подготовив площадку и выставив предупреждающие знаки.

Выбор инструмента для пилотного бурения

Для успешной реализации проекта по разработке пилотной скважины крайне важно правильно подобрать подходящий инструмент. И в первую очередь это касается буровых головок, которыми и осуществляется бурение грунта. Их тип подбирается в зависимости от типа и плотности пород. Так, если требуется пробурить мягкие или средние породы, то для этого следует использовать буровую головку со стандартной лопаткой. Если же грунты относятся к среднетвердому или твердому типу, то следует выбрать буровую головку с усиленной буровой лопаткой (типа «трихавк»).

Процесс бурения

Разработка скважины методом ГНБ подразделяется на несколько этапов:

Подготовительный.

Главная задача на этом этапе – определить траекторию и разработать тактику бурения. Для того изучается грунт, его состав и свойства, проводится выборочное зондирование почвы, проводятся все необходимые согласования, изучается расположение уже существующих коммуникаций.

Бурение пилотной скважины.

По проектной траектории посредством породоразрушающего инструмента бурится скважина. Это самый ответственный этап. И от того, насколько все успешно пройдет, зависит итоговый результат.

Расширение скважины поэтапно.

После пилотного бурения получается скважина небольшого диаметра, которая обычно не подходит для прокладки большинства коммуникаций. Поэтому возникает необходимость в ее дальнейшем расширении. Для этого используются специальные расширители, которые увеличивают диаметр прохода.

Прокладка коммуникаций.

После того, как скважина построена, по заданной траектории протягивается трубопровод.

Заключительный этап.

На этом шаге производится планировка рабочей площадки, заказчику сдается исполнительная документация, в которой указывается месторасположение трубопровода с обязательной привязкой к ориентирам на местности.

Пилотная скважина при гнб что это

Бурение пилотной скважины – так называют процесс бурения горизонтальной направленности, который проходит в несколько последовательных этапов.

Если в вашем проекте рекомендовано бурение пилотной скважины, то вам стоит обратиться в нашу организацию. Все сотрудники компании «АТМ-Аква» имеют необходимую для работы документацию, а также большой опыт в процедуре бурения пилотной скважины и других методах.

Бурение пилотной скважины: особенности

Первый этап проводится специально устроенной буровой установкой, которая оснащена системой локации, с поверхности почвы производят бурение пилотной (лидерной) скважины малого диаметра по заданной в проекте траектории. На последующих двух этапах скважина расширяется обратным ходом до заданного в проекте диаметра и в нее протаскивается плеть сваренного трубопровода.

В момент бурения скважину наполняют буровым раствором, выполняющим следующие функции: охлаждение инструмента и укрепление стенки скважины. То есть, благодаря ему скважина предохраняется от осыпания за счет того, что наполняется все внутреннее пространство скважины.

Кроме того, одновременно с проходом последнего расширителя в пространство скважины затягивают полиэтиленовые (в некоторых случаях металлические) трубы. До того, как затягивать, трубы сваривают на подготовленной площадке заблаговременно. Весь процесс протягивания, а также трубопроводной сборки занимает не так уж много - всего несколько часов.

На что нужно обращать внимание при бурении пилотной скважины?

Горизонтальное бурение пилотной скважины по праву считается особо ответственным этапом работ в процессе бестраншейной прокладки коммуникаций, ведь от него напрямую зависит итоговый результат. Процесс бурения осуществляется с применением породоразрушающих инструментов, таких как буровая головка и встроенный излучатель.

Контролировать то, как расположена буровая головка во время пробуривания пилотной скважины можно с помощью локатора, принимающего и обрабатывающего сигнал помещенного в корпус буровой головки особого передатчика. Помимо этого, данная информация транслируется на экране, за которым наблюдает оператор буровой установки. Все данные можно назвать определяющими для процесса контроля траекторий строящегося трубопровода.

Процесс направленного бурения стартовой скважины завершается итоговым выходом буровой головки в определенной точке

Процесс бурения пилотной скважины: как протягивают трубопровод

Когда завершается процесс бурения главной или пилотной скважины, как правило, буровая головка отсоединяется от буровой штанги, а на ее место присоединяют так называемый «риммер» (так называют расширители обратного действия).

Этот вращающийся риммер в момент втягивания расширяет пилотную скважину до нужного вам диаметра. Чтобы обеспечить беспрепятственно протягивание трубопровода сквозь расширенную скважину, её диаметр должен приблизительно на 26-31% быть больше диаметра трубопровода. Скважину большого диаметра формируют за несколько проходов.

Если работы ведутся на территории мягких грунтов, то скважину диаметром до 500 мм формируют за один проход, то есть после процесса пилотного выбуривания одновременно делают расширение скважины, а также обычно происходит затягивание трубопровода.

Чаще всего на противоположной от буровых установок стороне скважины размещена готовая плеть трубопровода. Как это делается? К концу петли, расположенному спереди, крепится оголовок с вертлюгом, которым воспринимается тяговое усилие, и с риммером. Этот вертлюг вращается вместе с буровой нитью и риммером, и одновременно никак не воздействует на трубопровод.

Использование методов бурения самой важной пилотной скважины значительно сокращает срок и объем работы по прокладыванию и реконструкции инженерной сети, оно более выгодно с экономической стороны вопроса и делает возможной прокладывание трубопровода на территории со сложными геологическими условиями и почти в любой сезон.

Кроме того, стоит отметить, что благодаря залеганию на больших глубинах в слоях ненарушенной почвы трубопроводы, которые сооружаются с применением технологии горизонтального пробуривания пилотной скважины, надежнее и долговечнее тех, которые укладываются в траншеях.

Итак, нужно подвести итоги и обозначить все преимущества данного метода прокладки коммуникаций:

Горизонтальное бурение

Это метод, когда необходимо проложить определенные коммуникации, не нарушая целостности поверхностного слоя земли, путем направленного бурения скважин под землей в горизонтальном направлении с дальнейшим прокладыванием в них труб. Такая технология имеет все преимущества в условиях тесного проживания людей, когда необходимо оставить нетронутым ландшафт или нанести минимальный урон местам проживания людей. О всех этапах ГНБ и их кратком описании вы сможете узнать далее.

Общее описание технологий

Процесс ГНБ делится на три этапа:

Бурение пилотной скважины малого диаметра в заданном направлении;
Расширение скважины до требуемых размеров для установки трубопровода;
Прокладывание трубопровода.

Как происходит горизонтально направленное бурение

Горизонтальное бурение происходит при помощи специально устроенной буровой головки, имеющей технологический скос для разрушения породы и посадочное место под излучатель. Буровая головка соединена с подвижным приводным стержнем, позволяющим задавать нужное направление движения бура, с возможностью обхождения препятствий.Со старта бурения к основанию бура, через конструктивные отверстия, подается специальный раствор. Смешиваясь в скважине с измельченным грунтом, раствор образует суспензию, которая уменьшает трение стержня с головкой, охлаждает бур и укрепляет стенки скважины, снижая риск обрушения. Также буровой раствор нужен для промывания скважины от шлама.Двигаясь по заданной траектории, буровая головка достигает запланированной точки выхода на поверхность.

Машины и рабочее оборудование

Оборудование, используемое для прокладки коммуникаций методом ГНБ, разделяется:

Машины для совершения горизонтального бурения; , применяемые для координации позиционирования буровой головки;
Вспомогательные инструменты для ГНБ установок.

Если вам нужна качественная установка горизонтально-направленного бурения по привлекательной цене, тогда Вам сюда. Установка ГНБ FORWARD OS-10 снабжена лучшими комплектующими от известных и надёжных брендов, что в свою очередь хорошо отражается на приятном использовании оборудования.

Машины для ГНБ

Все работы проводятся дорогостоящими профессиональными комплексами. Машины могут иметь разную конфигурацию, но основные части у них общие:

Рама;
Дизельный двигатель (ДВС);
Силовая часть (гидронасосы распределители).

По классу машины разделяются на мини, миди и макси. Где мини – самые простые облегченные малотоннажные установки. Такая машина обладает небольшими размерами, и применяется при работе с трубами малого диаметра и ограниченной длиной трассы.

Более крупные буровые установки характеризуются средними и максимальными диаметрами труб и увеличиной длиной бурения. Также нужно обращать внимание на величину расхода буровой смеси и допустимый радиус изгиба буровых штанг, который является критерием способности изменять траекторию бурения во время работы ГНБ установки.

Навигация для ГНБ

Так как во время бурения головка находится в невидимой зоне, то контролировать процесс помогает система локации. Она состоит из излучателя, расположенного в буровой головке, и принимающего локатора, который выдает полученную информацию на дисплей, для визуального мониторинга траектории бурения и своевременного реагирования на возможные преграды.

Вспомогательные инструменты

К ним относятся: буровой инструмент ГНБ, вертлюги, серьги, фиксаторы для протяжки ПВХ обсадных элементов трубопровода. Также насосы для выкачивания буровых растворов, электрогенераторы, расширители и переходники.

Поэтапное выполнение

Подготовительные работы

До начала работ проводится обследование трассы: исследуется грунт, свойства и его состав, расположение возможных коммуникаций. Делаются расчеты по навигации и оформляется нормативно-техническая документация на исполнение работ. При необходимости зондируются сложные участки будущей трассы на предмет пересечения с имеющимися подземными инженерными коммуникациями. В результате разрабатывается оптимальная траектория бурения. Уделяется пристальное внимание технике безопасности работников буровой машины и людей, которые могут оказаться поблизости.

На подготовительном этапе формируется площадка, на которой будет располагаться буровая установка, производятся земельные работы. Ее размеры и положение зависят от габаритов бурового комплекса, диаметра и глубины залегания скважины, ее протяженности.

Пилотная скважина

Когда подготовительные работы закончены, можно начинать построение пилотной скважины. Это основной этап в разработке, от которого зависит достижение конечной цели.

Перемещение буровой головки контролируется при помощи локатора, принимающего сигнал от излучателя, расположенного в ней. Информация о нахождении бура передается на монитор оператора буровой машины, по которой определяется соответствие заданной траектории маршрута бурения. По окончании построения пилотной скважины, буровая головка выходит на поверхность или на финишную проектную точку.

Расширение бурового отверстия

Прокладывание трубопровода

На обратной от буровой машины стороне к последнему риммеру, при помощи вертлюга, гасящему вращательное движение буровых штанг, и скоб, прикрепляют элементы трубопровода и прокладывают в скважину.

После завершения строительства трубопровода, исполнитель сдает заказчику отчетную документацию, где указывается действительное положение трубопровода, с обозначениями координат местности.

Плюсы и минусы технологии

Тип почвы, ландшафт и его строение, присутствие водоемов не препятствуют процессу горизонтального бурения. Скученность городских построек, загруженность автомобильных дорог или охраняемые природные и культурные территории – такой способ прокладывания коммуникаций не навредит их состоянию;
Меньше времени и сил тратится на получение разрешений для проведения работ, так как не нужно перекрывать движение автомобильного и железнодорожного транспорта;
Снижаются расходы на привлечение тяжелой техники и рабочих для проведения масштабных земельных работ;
За счет привлечения профессиональных исполнителей и высокотехнологичных установок, минимизируются сроки монтажных работ;
Автономность буровых комплексов исключает зависимость от внешних источников питания;
ГНБ может успешно проходить при высоком залегании грунтовых вод. На скорость и продолжительность работ они не влияют;
Про ГНБ можно заключить, что это минимальный вред природе и человеку.

Но есть и ограничения в применении технологии ГНБ

Экономическая целесообразность. При глубине закладки труб менее 1,5 метров и отсутствии сооружений на территории работ – выгоднее прокладывать трубопровод обычным траншейным способом.

Заметно, что плюсов у технологии горизонтального бурения больше, чем минусов. Преимущества и перспективы развития очевидны. По мнению аналитиков отрасли применение комплексов бестраншейного способа прокладки коммуникаций будет увеличиваться с каждым годом.

Читайте также: