Технология и организация работ

Технология горизонтально направленного бурения предусматривает следующее оборудование:

  • Буровая установка
  • Буровой инструмент (буровые штанги, буровая головка с амортизатором и ножом, расширители для разных типов грунтов);
  • Локационная система (приемник (локатор), различные излучатели (зонды) в зависимости от глубины и точности прокладываемой коммуникации);
  • Смесительная установка для приготовления и подачи бентонитового раствора.

Пилотное бурение

Пилотное бурение - очень ответственный этап. Горизонтально направленное бурение проводиться по заранее спланированной траектории с выходом в заданной точке на поверхность или в приемный котлован. УГНБ закрепляется на исходной точке и буровая головка с находящимся в корпусе зондом прикрепленная к первой штанге, поступательным движением вводится в грунт, в положении 6 часов затем навинчивается следующая штанга, образуя плеть штанг. Буровая штанга предназначена для того чтобы передавать вращение и давление от буровой установки, а так же подавать буровой раствор к инструменту для образования скважины. Буровые штанги соединяются между собой посредством конического резьбового соединения. Чтобы облегчить вхождение буровой головки в грунт, выкапывают стартовый котлован. Он помогает создать оптимальные условия для входа под нужным углом буровой головки, а так же предназначен для приема пульпы (смесь бурового раствора и грунта) выходящей на поверхность при бурении. Буровой раствор подается под давлением через сопла буровой головки. Он выполняет ряд функций: смазка и охлаждение бурового инструмента, транспортировка (вынос) грунта из скважины, удерживание и стабилизация стенок скважины, исключение выпадения в осадок частиц грунта при остановке бурения, передача гидравлической энергии на привод активных буровых головок (турбобуров). Реальное количество бурового раствора, которое нужно закачать, чтобы удалить грунт из скважины и надежно поддерживать в стабильном состоянии не обсаженную скважину, как правило, превышает объем извлеченного грунта, порой очень существенную. Этот фактор зависит от типа грунта и других факторов. При выполнении пилотного бурения нужно тщательно осматривать поверхность на предмет случайного выхода бурового раствора.

Пилотное бурение начинается с прямого касательного отрезка, наклоненного под углом в грунт. Этот отрезок нужен для того чтобы обеспечить достаточную глубину для проведения безопасного процесса бурения. Затем буровая головка вращательно-поступательным движением направляется по широкой дуговой траектории до места, где траектория выходит на горизонтальный отрезок, который продолжается до следующего поворота по направлению на точку выхода в приемный котлован. Траектория бурения отслеживается путем получения локатором электромагнитного сигнала, излучаемого зондом находящегося под землей расположенного в корпусе буровой головки. Зачастую используется беспроводная система, но в некоторых случаях, когда переходы очень длинные используется кабельная система позиционирования.

Локационная система определяет местонахождение буровой головки и выдает ряд параметров таких как: температура зонда, глубина, угол наклона, положение буровой лопатки (угол атаки) по часам и ряд других параметров помогающих оператору локаторщику определить местоположение буровой головки и обеспечить необходимой информацией оператора буровой установки (машиниста) для проведения расчетной траектории пилотной скважины с высокой точностью.

Возникшие под землей по маршруту бурения препятствия (крупные камни, металлические предметы и т.п.), можно обогнуть, изменяя угол атаки буровой лопатки. При пилотном бурении формируется скважина, которая может быть достаточной для прокладки коммуникаций малого диаметра. Однако большинство операций требует расширения скважины.

Предварительное расширение

После завершения пилотного бурения и выхода плети штанг в конечную точку, буровая головка заменяется расширителем (риммер), предназначенным для увеличения скважины до нужного диаметра. Диаметр расширителя должен больше на тридцать процентов диаметра затягиваемых труб. Все расширители оснащены специальными форсунками. Буровой раствор, проходя через форсунки расширителя, формирует скважину, заполняет пустоты, предотвращает проседание грунта, обеспечивает скольжение по стенкам канала, прокладываемого трубопровода. Скважины большого диаметра формируются за несколько проходов промежуточными расширениями. Диаметр скважины должен быть больше диаметра протягиваемой трубы на 20 - 50 % в зависимости от типа грунта. Скорость расширения должна соответствовать подаче бурового раствора и поддержанию постоянного уровня пульпы в приемном или стартовом котловане.

Прокладка коммуникации

Заключительный этап – протягивание трубопровода. При завершающем бурении через специальный вертлюг и захват присоединяются к плети одна или несколько труб за расширителем через вертлюг, чтобы крутящий момент (вращение) расширителя не передавалось на протягиваемую коммуникацию.

Завершение работ

По окончанию работ компанией, управляющей работами предоставляется необходимая исполнительная документация для заказчика (план бурения, рабочие планы, журнал оператора и др.) на которой будет отображена информация по фактическому положению коммуникации с учетами всех отклонений от спланированной траектории. Далее производиться очистка от пульпы и засыпка приемного и стартового котлованов. По необходимости проводиться профилирование поверхности, засевание, восстановление покрытия и растительности.

Отдельные виды оборудования ГНБ

  • Установка ГНБ Vermeer D36х50
  • Установка ГНБ Vermeer D100х120 Navigator
  • Системы локации Digitrak Eclipse