опыт
А.И. БРЕЙДБУРД
К.Т.Н.,
генеральный директор ООО «Эс-Ай-Ви Интертрэйд» (г. Казань)
пов и схематично представлена на рисунке. Рассмотрим эти этапы более подробно.
Начало работ характеризуется тем, что в этот период проводят тщательное изучение свойств и состава грунта, а также дислокации существующих подземных коммуникаций, осуществляют оформление соответствующих разрешений и согласований на производство подземных работ. При этом также проводят выборочное зондирование грунтов и при необходимости шурфление особо сложных пересечений трассы бурения с существующими коммуникациями. Результаты этих работ имеют опре-
ТЕХНОЛОГИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ -ВАЖНЫЙ ЭЛЕМЕНТ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕМОНТА ПОДЗЕМНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
Для обеспечения эффективного функционирования всего нефтегазового комплекса существенное значение имеет налаженная работа трубопроводного транспорта. При решении этой задачи следует учесть, что из-за длительного срока эксплуатации или необходимости увеличения пропускной способности для многих участков современной подземной инфраструктуры требуются ремонт и реконструкция.
В последние годы особую актуальность приобрели вопросы ускоренного строительства новых маршрутов транспортировки нефти и газа. Практическая реализация этих задач осуществляется в условиях действия ряда ограничений естественного и искусственного происхождения: экономических, организационно-технических, экологических, геологических, природно-климатических и др. В связи с этим становится совершенно очевидно, что только внедрение в практику строительства трубопроводов современных технологий и техники позволит ре-
шить эти задачи качественно и в сжатые сроки.
Одним из отлично зарекомендовавших себя на сегодняшний день методов, используемых для строительства подземных коммуникаций в сложных условиях, когда применение традиционной технологии с внешней экскавацией грунта либо сильно затруднено, либо невозможно, является горизонтальное направленное бурение (ГНБ).
За последние 10 — 15 лет развитие технологии ГНБ прошло стремительный путь от инновационной идеи до промышленного освоения и приобрело существенное значение в строительстве современной подземной инфраструктуры.
Горизонтальное направленное бурение — это способ образования в грунте скважины с запроектированными характеристиками, непрерывным мониторингом процесса бурения и соответствующей корректировкой трассы в ходе ее строительства. Технология бестраншейного строительства подземных коммуникаций методом ГНБ состоит из трех основных эта-
деляющее значение для выбора траектории и тактики строительства скважины.
Особое внимание следует уделить оптимальному расположению бурового оборудования на строительной площадке и обеспечению безопасных условий труда буровой бригады и другого персонала.
Строительство подземных коммуникаций по технологии горизонтального направленного бурения проводят в три этапа: бурение пилотной скважины, предварительное расширение скважины и протягивание трубопровода.
Бурение пилотной скважины (рис. 1, а) — особо ответственный этап работы, от которого во многом зависит конечный результат. Бурение осуществляется с помощью породоразрушающего инструмента — буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем. Буровая головка соединена с гибкой приводной штангой посредством полого корпуса. Это позволяет управлять процессом строительства пилотной скважины и обходить выявленные на этапе подготовки к бурению
12
9/2003
подземные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити. Для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельченной породой, в буровой головке имеются отверстия. Использование бурового раствора не только дает возможность уменьшить трение на буровой головке и штанге, предохранить скважину от обвалов и охладить породоразрушающий инструмент, но и разрушает породу и очищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхность.
Местоположение буровой головки контролируют с помощью приемного устройства локатора, который принимает и обрабатывает сигналы встроенного в корпус буровой головки передатчика. Визуальная информация о местоположении, уклоне и азимуте буровой головки отображается на мониторе локатора. Кроме того, эта информация отображается на дисплее оператора буровой установки. Полученные данные являются определяющими для контроля соответствия траектории строящегося трубопровода проектной, их использование позволяет минимизировать риск излома рабочей нити.
При отклонении буровой головки от проектной траектории оператор останавливает вращение буровых штанг и устанавливает скос буровой головки в нужном положении. После этого с целью коррекции траектории бурения осуществляют задавливание буровых штанг без вращения. Строительство пилотной скважины завершается выходом буровой головки в точке, заданной проектом.
Предварительное расширение скважины проводят после завершения пилотного бурения. При этом буровую головку отсоединяют от буровых штанг и вместо нее присоединяют риммер — расширитель обратного действия (рис. 1, б). В результате приложения тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки. При этом пилотная скважина расширяется до диаметра, необходимого для протягивания трубопровода. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину ее диаметр должен быть на 25 — 30% больше диаметра трубопровода.
опыт Ж
ПИЛОТНАЯ СКВАЖИНА
нэвигэиионное оборудование
буровая штанга
t буровая головка
а
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ РАСШИРЕНИЕ
ПРОТЯГИВАНИЕ ТРУБОПРОВОДА
К
расширителе» серьга
буровая ' трубопровод
штанга вертлюг
Протягивание трубопровода.
Приготовленная для протягивания плеть трубопровода расположена на противоположной от буровой установки стороне скважины. К переднему концу плети крепится оголовок с воспринимающим тяговое усилие вертлюгом и римме-ром. Использование вертлюга позволяет осуществлять вращение только буровой нити и риммера, не передавая вращательное движение на трубопровод.
Таким образом с помощью буровой установки производится затягивание в скважину плети протя-
гиваемого трубопровода по проектной траектории (рис. 1, в).
С использованием горизонтального направленного бурения во многих регионах Российской Федерации построены десятки километров трубопроводов различного назначения (под реками, каналами, озерами, реликтовыми лесными массивами, автомобильными и железными дорогами). Техника и технология ГНБ стали частью строительства и ремонта подземных инфраструктур. I
Три этапа горизонтального направленного бурения
б
в
9/2003
13
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.