Установка горизонтального бурения – Горизонтальное бурение своими руками: технология и описание процесса

Содержание

sany, вермер, Ditch Witch и МЕМПЭКС

Бурильные установки ГНБ (горизонтально направленного бурения) представляют собой мощные комплексы, позволяющие строить подземные коммуникации закрытым бестраншейным методом. Имеют в качестве рабочего органа управляемую бурильную головку, закрепленную на гибкой подвижной штанге и позволяющую сверлить скважины диаметром более 1,2 метра, а длиной от нескольких метров до километров.

Буровые установки ГНБ (горизонтально-направленного бурения)

Назначение

Горизонтальное бурение применяется в местах, где невозможно устройство коммуникативных каналов методом открытой траншеи:

  • под автотрассами,
  • под железнодорожными путями,
  • в местах протекания рек и других водоемов,
  • в густонаселенных районах,
  • в других ограниченных условиях.

Скважины, получаемые таким способом, используются для проложения трубопроводов для воды, канализации, электрического и связного кабеля, газо-и нефтепровода и многого другого.

Преимущества

Установки ГНБ дают массу возможностей, непосильных для другой землеройной техники и позволяющих значительно экономить средства на устройство сложных подземных путей для прокладки трубопровода:

  • В короткое время прокладываются пути длиной до нескольких километров.
  • Для устройства коммуникаций требуется минимум рабочей силы: одна машина способна проложить подземный канал, расширить его до нужного диаметра и протянуть в него трубы.
  • Землеройные работы с техникой ГНБ при соблюдении правил пользования исключают аварийные ситуации и полностью безопасны для рабочих, обслуживающих процесс бурения.
  • Работы могут осуществляться в любых грунтовых и погодных условиях.

ВАЖНО! Метод горизонтального бурения позволяет сохранить нетронутыми природные богатства и созданные человеком постройки. Разрушение некоторых из них может повлечь не только материальный ущерб – многие сооружения охраняются государством как исторические, природные и др. памятники.

Устройство

Стандартная комплектация бурового комплекса ГНБ состоит из следующих элементов:

  • Ходовой части на колесном либо гусеничном ходу.
  • Двигателя, приводящего в действие все рабочие органы (обычно дизельного).
  • Рабочего места оператора и панели управления.
  • Гидравлической станции с насосами, подающими в скважину бурильную жидкость.
  • Бурового лафета.
  • Магазина со штангами с устройством их бесперебойной подачи по мере удлинения скважины.
  • Колонны с рабочим оборудованием бурения.
  • Промывной техники.
  • Оборудования, обеспечивающего безопасность действий.

Принцип работы

Деятельность бурильной установки по горизонтальному устройству скважин проходит в несколько этапов:

  • Устройство пилотной скважины – это самая сложная и ответственная часть работы. Здесь буровая головка должна проложить черновой канал, определяя направление прохода, его глубину и длину:
    1. Встроенный излучатель дает возможность локации ее местоположения для управления движением при изменении скоса буровой лопатки с пульта управления оператора.
    2. Приводная штанга для связи с буровой головкой и удаленного управления бурением также используется для подачи жидкости в конец отверстия. Естественный изгиб штанги позволяет обходить препятствия, а размывание жидкостью грунта облегчает процесс, увеличивает его скорость и дает возможность эвакуации земельных пластов из получившегося канала. Также использование жидкости исключает обвалы и обеспечивает охлаждение рабочего инструмента.
    3. Управление проходит с одновременной работой системы локации. При отходе от запланированной траектории и появлении препятствий (неразбиваемые камни и др.) работа останавливается, проводится поворот на заданный угол и затем возобновляется сверление.
  • Расширение пилотного отверстия происходит с помощью обратного расширителя – риммера, при движении рабочего инструмента по тоннелю в обратном направлении (риммер устанавливается вместо бурильной головки). При этом расширение идет по достижению диаметра отверстия, в 1,5-2 раза превышающего диаметр устанавливаемой трубы.
  • Протяжка трубопровода проходит одновременно с расширительными работами: труба крепится к риммеру через устройство, не дающее ей крутиться вместе с ним, и при обратном движении штанги входит в скважину.
Последовательность работ, выполняемых установкой гнб

ВНИМАНИЕ! Бурение с помощью установки ГНБ проводится только после разведывательных работ по исследованию качества грунта и наличию естественных и искусственно созданных препятствий.

Производители и популярные модели

Крупное производство установок налажено на заводах Европы и США, но также существует качественные установки гнб китайского и отечественных производителей.

Vermeer

Американская компания Vermeer и ее представительства в Европе выпускают бурильную технику, которая является настоящим эталоном качества. Продукция Вермер универсальна: используется для прокладки всех видов подземных трубопроводных трасс, имеет широкий ассортимент мощностей и размеров. Среди них наиболее применимы установки Series II, которые работают с наиболее тяжелыми грунтами.

ПоказателиNavigator D7х11 Series IINavigator D36x50 Series IINavigator D80x100 Series IINavigator D330x500
Общая масса, т4,8358,98117,01040,823
Крутящий момент, Н.м176367721355867800
Макс диаметр расширения сверления, мм30080010001500
 Макс длина сверления, м1104008001600
Усилие тяги, т4,08216,32936,287149,685

На видео буровая установка Vermeer Navigator D7х11:

Sany Heavy Industry CO

Sany – крупнейший в Китае производитель буровой техники. Его машины – это колоссальная спецтехника большой мощности, способная работать с грунтами всех категорий в любых погодных условиях.

ПоказателиSany SD6020Sany SD7535Sany SD12065
Общая масса, т9,617,525,0
Крутящий момент, кН.м71002000033750
Макс. диаметр сверления, мм150020002300
Усилие тяги, т20,050,065,0

Ditch Witch

Установки горизонтального бурения Ditch Witch не имеют аналогов в мире. Компания была одной из первых, начавших заниматься технологиями бестраншейных коммуникаций, и на сегодня ее продукция – это удобство, высокая производительность и безопасность пользования. Буровые выпускаются в основном среднего класса тяжести (миди).

ПоказателиJT5JT1220 Mach2JT25JT30 All Terrain
Общая масса, т1,6744,4009,1638,010
Крутящий момент, кН.м746190054201080
Макс. диаметр расширения, мм114от 114от 114от 140
Частота вращения, об/мин195180220400

Видео обзор установки горизонтально-направленного бурения Ditch Witch

МЕМПЭКС

МЕМПЭКС – Белорусский производитель бурильной техники, являющийся одним из пионеров бестраншейного бурения. Производит установки всех классов тяжести, от «мини» до «макси».

ПоказателиУНБ-20МНБ-50МНБ-125
Общая масса, т0,8201,1003,800
Макс. диаметр расширения, мм3005001000
Макс. глубина сверления, м60120150
Усилие тяги, т20,050,0125,0

На видео принцип работы установки гнб на примере модели УБН-20:

allspectech.com

Горизонтальное бурение своими руками

Горизонтальное бурение своими руками любой сложности с низкими финансовыми и физическими затратами возможно на любом земельном участке с минимальным набором материалов и инструментов.

Необходимое оборудование

Мини ГНБ — схема устройства

Оборудование для горизонтального бурения – это довольно дорогое удовольствие. Но если нет финансовой возможности приобрести такую технику, то можно изготовить мини ГНБ собственноручно. Эта идея вполне выполнима, что продемонстрировали неоднократно наши народные умельцы, показывающие свои установки ГНБ на различных форумах.

Изготовленное оборудование идеально подходит для бытовых целей, так как позволяет выполнить горизонтальное бурение своими руками любой сложности.

К примеру, в процессе работы с трубопроводами часто требуется проделать горизонтальный ход. Этот процесс довольно сложный, а выполнить его может только физически крепкий человек.

Для выполнения бурения потребуется:

  • Сварочный аппарат средней и высокой мощности (можно использовать инверторы, но их мощности частот мало).
  • Шлифмашина или болгарка с дисками на 180 или 230 мм, причем она должна быть двуручной.
  • Расход дисков будет довольно большой, поэтому нужно закупить их больше.
  • Кувалда.
  • Арматура Ø от 20 мм и длиной на 10 см больше пробуриваемого отверстия и стальные трубы такой же длины.
  • Насос со шлангом.
  • Кадушка объемом от 150 л. (рекомендуют побольше) с широкой горловиной.
  • Бур (можно изготовить собственноручно).
  • Воронка со шлангом длиной от 2 м.

Последовательность выполнения работ

С помощью шлифмашины или болгарки затачивают кусок арматуры длиной до 2 м, которую нужно затачивать равномерно. Если использовать арматуру длиной больше 2 м, то она согнется.

Потом можно начать бурение. Для этого заточенный кусок арматуры забивают кувалдой в землю в нужном направлении.

Стадии работ при выполнении ГНБ своими руками

После того как отрезок весь забивают, к нему приваривают следующий кусок арматуры. Это позволяет заглубиться на нужную глубину. Если прут уперся в породу, то можно его изогнуть, но нужно быть очень внимательными. Процесс завершится после того, как на выходе появится заостренная часть арматуры. Так формируют направляющий стержень.

Дальше берут трубу диаметром с большим диаметром и надевают на арматуру. Поверх неё надевают еще одну трубу (буровой стакан), которая не позволит ей расплющиться при ударах, после забивания стакан снимают. Трубу тоже затачивают болгаркой, чтобы она свободней шла в землю.

После забивки трубы на глубину до 2 м в нее устанавливают насос и подают воду. Для увеличения давления нужно использовать насадки меньшего диаметра. Из открытой части трубы пойдет вода, для которой используют бочку объемом от 150 л.

Когда работа завершится, бочку убирают и опорожняют. Потом можно приваривать еще один отрез и продолжить процесс своими руками, пока труба не появится с другой стороны.

Буровая установка

Машины горизонтального бурения, как один из автоматизированных вариантов

Строительство скважины выполняют не только с помощью кувалды, так как используют и более современный способ с применением специальной установки горизонтального бурения. Это позволяет выполнить широкомасштабные работы. Но использование такого оборудования увеличивает стоимость работы в несколько раз.

Главное, при использовании такой установки – это не забывать, что её нужно устанавливать в соответствии с технологиями и нормами. Работа с буровым оборудованием требует учета всех правил, поэтому прежде, чем заняться работой, нужно ознакомиться с инструкцией. Буровая установка подразделяется на два вида.

Ручная установка

С помощью вращения трубы происходит постепенное бурение. Грунт вымывают описанным выше способом, для этого работы иногда приходится прерывать. В этом случае тоже желательно использовать арматуру.

Виды оборудования для ручного бурения

Электрическая

Горизонтальное бурение – наиболее распространено

УГБ двигается на рельсе, поэтому скорость бурения выше. Но в этом случае часто возникают проблемы при попадании на породу, но если она не очень прочная, то установка с ней справится. Процесс протекает быстрее, но буровая установка стоит дорого.

Бурение с помощью современной, высокотехнологичной техники не всегда проходит быстро, потому часто попадает плотная порода. Если процесс протекает автоматически, то к резервуару для вымываемой земли требуется подключить насос с фильтром для откачивания.

После окончания бурения своими руками во всех случаях трубу оставляют по месту, но иногда её меняют на полипропиленовую, потому что у нее больше срок службы.

Видео по теме: Горизонтальное бурение самодельным буром

promzn.ru

Горизонтально направленное бурение - технология ГНБ

Горизонтально направленное бурение – это такая технология пробивки грунта, при которой положение стакана для скважины наклонено под любым углом от вертикальной оси вплоть до горизонтального положения. При отклонении скважины от вертикальности оси хотя бы на два градуса, их уже называют наклонными.

Реализуется методика установкой горизонтально направленного бурения, оснащенной специализированной буровой штангой с гибкими управляемыми соединениями. Это позволяет регулировать ход бурового инструмента в грунте при работе.

Преимущества методики

Использование методики горизонтально направленного бурения ГНБ широко распространено в сфере нефтегазодобычи, проведения различных коммуникаций под землей и строительстве.

Технология применяется в случаях выполнения следующих работ:

  • Бурение нефте- и газодобывающих скважин;
  • Бурение для геологического исследования;
  • Перед прокладкой канализации;
  • Перед прокладкой газоснабжения и водоснабжения;
  • При обустройстве кабельной магистрали.

Сегодня технология, использующая установку горизонтально направленного бурения, считается наиболее выгодным способом провести водоснабжение, газоснабжение и  другие коммуникации под землей, выполнить добычу полезных ископаемых.

В отличие от траншейного типа, бестраншейный способ обладает рядом отличительных черт:

  • Минимальные затраты времени и денег;
  • Прокладка коммуникаций без срывания слоя асфальта;
  • Бурильные установки такого типа могут бурить скважины в местах, где наземные работы недопустимы;
  • Технология проста в выполнении и требует не более пяти человек в бригаде.

Горизонтально направленное бурение — технология ГНБ

Таким образом, технология горизонтального бурения является выгодной и удобной, позволяющей выполнить работы в таких местах, где надземные работы недопустимы техникой безопасности.

Необходимое оборудование

Для реализации технологии горизонтально-направленного бурения потребуется буровая установка и специальная машина – все это зачастую называют установка ГНБ или машина ГНБ. Кроме того, применяется система локации – обязательная составляющая успешного процесса создания скважины с ГНБ.

Система локации

Без этой системы очень сложно контролировать наклон бурения через УГНБ, поскольку буровой инструмент находится в грунте. Чтобы в процессе работы не разрушились имеющиеся коммуникации, либо инструмент не сломался о твердые породы, движение бурового инструмента контролируется геолокационной системой.

Она представляет собой небольшой зонд, который крепят на буровой головке и устройство для отслеживания показателей зонда.

Для работы с локационной системой требуется оператор, который будет корректировать работу бурового инструмента на основе данных, полученных с зонда.

Машина для бурения

Для реализации наклонной технологии требуется аренда специального оборудования. Промышленная установка состоит из:

  • двигателя;
  • ходовой части;
  • кузова.

Ее рабочая буровая часть включает в себя:

  • мини-станцию с подачей воды через шланг;
  • буровой лафет;
  • панель управления.

При выборе устройства нужно руководствоваться максимальным усилием протяжки и максимальным диаметром и длиной бурения.

Планируя прокладку труб, руководствуются объемом расхода бетона в литрах на минуту, а также возможную гибкость буровой штанги – от нее зависит смена направления бурения в процессе работы.

Шнековые установки

Применяется также технология шнекового горизонтально направленного бурения. Устройство установки здесь несколько проще – она состоит из двигателя, штанги, буровой головки и каркаса, соединяющего все эти элементы в один механизм.

Конечно, буровые установки промышленного масштаба более совершенны и функциональны, но приведенная конструкция для шнекового бурения с успехом может использоваться для частного бурения скважин любой глубины, вплоть до артезианских скважин. Кроме того, в управлении и сборке такая установка очень проста и не требует специальных технических знаний.

Шнековые установки для ГНБ

Дополнительные устройства

Таковыми являются фиксирующие элементы при прокладке обсадных труб ПВХ, расширители, насосы, откачивающие остатки бетонита, освещение, генераторы, устройства, устраняющие аварийные состояния.

Этапы работы

Перед началом работ проводят следующие стадии подготовки:

  • Уточняют положение подземных коммуникаций, отмечают опознавательными знаками кабельные провода и трубопроводы.
  • Выбирают лучшую трассу для прокладки исходя из особенностей местности.
  • Уравнивают и освещают площадку для установки буровой машины.
  • Машину устанавливают на подготовленной позиции, подвозят к ней буровые штанги и бетонит, укрепляющий скважину.

Сначала бурят небольшой тоннель, не более десяти сантиметров в диаметре под углом до двадцати градусом. При выходе на нужную глубину параметры тоннеля приводят к требуемым.

Движение бурового инструмента может изменяться в любой плоскости. Для расширения полученного тоннеля используют ример вместо буровой головки, затем устанавливают машину на режим работы с обратными оборотами. Тогда ример выполняет обратные движения, от выхода тоннеля до буровой машины.

Этапы работы ГНБ

Для получения нужного диаметра выполняют до трех проходок, в зависимости от размера римера. Прокладку труб осуществляют скобами и вертлюгами, присоединенными к трубе.

Для фиксации вертлюги потребуется оголовок с присоединенной к нему буровой колонной. После монтажа трубы, ее отсоединяют от колонны. На этом процессе бурение, направленное горизонтально, можно считать завершенным.

Видео по теме: Горизонтальное направленное бурение ГНБ

promzn.ru

Обзор рынка установок горизонтально-направленного бурения – Основные средства

Прокольное дело

Текущие показатели продаж на мировом рынке техники горизонтально-направленного бурения (ГНБ) на фоне общего спада в строительном секторе демонстрируют положительную динамику и дают хороший повод для долгосрочного оптимизма. Мнения о состоянии российского сегмента не так однозначны. Некоторые специалисты говорят о непростых временах, от других можно услышать о растущем объеме заказов.

Это относительно новое направление, с одной стороны, притягивает новых игроков, с другой – приводит к росту конкуренции. При этом заказчик, выбирая подрядчика, не всегда имеет возможность достоверно оценить его реальную квалификацию. Компании-новички могут купить сильно подержанное оборудование по доступной цене, но они не способны заодно приобрести необходимый опыт. Чтобы быстро зайти на рынок, такие подрядчики подают заявки с ценой ниже рыночной и выигрывают у тех, кто знает, как правильно эксплуатировать эту технику. Наряду с этим есть тенденция, когда уже состоявшиеся компании монополизируют наиболее привлекательные ниши. Как правило, это заказы на переходы повышенной сложности, которые имеют значительную длину и большой диаметр скважины.

Несмотря на взлеты и падения, широкий спектр применения (от прокладки систем водоснабжения и канализации, электрокабелей, волоконно-оптических линий связи до бурения скважин на нефть и газ) позволяет специалистам в этой сфере не только чувствовать себя на плаву, но и с уверенностью смотреть в будущее в ожидании наступления «золотого века» бестраншейной прокладки. Существующие подземные коммуникации рано или поздно перестают удовлетворять потребности эксплуатирующих организаций и тогда требуют расширения, модернизации или ремонта. Для этих целей метод ГНБ считается наиболее приемлемым и экономически рентабельным. Тем более что эта технология распространяется с каждым годом все шире. Многие организации на своем опыте уже убедились, что, например, прокладка кабеля с помощью ГНБ позволяет существенно снизить затраты за счет уменьшения объемов земляных работ и рекультивации, а также сократить сроки исполнения проектов.

К неудобствам можно отнести необходимость утилизации отработанного бурового раствора, который приходится удалять с рабочей площадки с помощью специализированной техники. Использование системы очистки облегчает задачу сохранения окружающей среды, но не решает ее полностью, так как при этом все равно нужно вывозить образующийся шлам. Что касается номенклатуры, можно отметить постепенное увеличение на российском рынке доли комплексов ГНБ «макси» и «мега», в том числе за счет использования данного типа оборудования для добычи сверхвязкой нефти. Количество мини-установок составляет сейчас примерно 50% от общего объема находящихся в эксплуатации машин. Результаты опросов показывают, что профильные специалисты при выборе установок ГНБ оценивают прежде всего уровень качества, наличие сервиса, технической поддержки, сроки поставки расходных материалов и стоимость владения. Для справки: в 2016 г. в мире было произведено и реализовано более 2400 установок ГНБ.

Персоналии рынка

Одними из наиболее надежных в эксплуатации считаются комплексы ГНБ производства компании Vermeer, которая представила свою первую установку для горизонтального направленного бурения в 1991 г. К концу 1990-х линейка Navigator завоевала лидирующее положение на мировом рынке. Одна из последних разработок компании – компактная установка горизонтально-направленного бурения для коммунального хозяйства Vermeer D10x15 S3 Navigator с 60-сильным двигателем Deutz – имеет скорость движения каретки 63,4 м/мин, что на 11% выше по сравнению с предшествующей моделью. Установка отличается пониженным уровнем эксплуатационного шума. Специалисты Vermeer оптимизировали мощность, которая выросла на 36%, усилие продавливания увеличилось до 44,5 кН. Максимальный крутящий момент вырос до 2034 Н.м, скорость вращения шпинделя – до 220 об/мин. Все эти улучшения направлены на то, чтобы помочь подрядчикам, занимающимся прокладкой коммуникаций, проходить большее расстояние за рабочую смену. Установка D10x15 S3, имеющая длину 3,8 м, обладает одними из самых малых в своем классе габаритными размерами, поэтому при работе на проезжей части не блокирует движение транспорта. Сочетание низкого уровня шума и компактных размеров буровой установки D10x15 S3, а также малый допустимый радиус изгиба буровых штанг делают ее подходящей для проходки коротких (от бордюра до здания) скважин для прокладки волоконно-оптических линий связи и других инженерных коммуникаций. Так же, как и на других моделях линейки S3 изделий корпорации Vermeer, на установке D10x15 S3 установлен интерактивный полноцветный сенсорный дисплей DigiTrak Aurora. На экран Aurora в режиме реального времени в легкочитаемом виде выводятся сведения о местонахождении буровой головки. Установка D10x15 – это последняя модель из линейки установок ГНБ Vermeer S3 Navigator, в которую входят установки D20x22 S3, D23x30 S3, D24x40 S3, D40x55 S3 и D60x90 S3 для прокладки коммуникаций и установки ГНБ в классе «макси» D100x140 S3 и D220x300 S3 для проектов по прокладке трубопроводов.

Компания Ditch Witch представила свой вариант компактной установки горизонтально-направленного бурения – JT10. Оборудованная дизельным двигателем Deutz мощностью 66 л.с. (49 кВт), JT10 относится к одной из самых мощных в своем классе. С усилием обратной тяги 44 кН и высокопроизводительным буровым насосом оператор сможет применять расширители большего диаметра даже на малых работах. Сегодня операторы сталкиваются со все более сложными условиями эксплуатации, особенно это касается компактных стройплощадок в городской черте. По заявлению производителя, при создании JT10 новые требования были учтены.

Еще одна новинка того же производителя – это установка Ditch Witch JT40 со 160-сильным двигателем Cummins Tier 4. В созданной с учетом пожеланий клиентов Ditch Witch JT40 реализованы запатентованные решения для оптимизации рабочих характеристик, производительности и комфортных условий труда оператора. Компактная, мощная машина с максимальным тяговым усилием 178 кН оборудована кассетой увеличенной емкости для штанг и имеет массу 9300 кг. Максимальный крутящий момент – 7460 Н.м.

Недавно было объявлено о выпуске вакуумного экскаватора MV800, разработанного компанией Ditch Witch специально для уборки на площадках горизонтально-направленного бурения. Вакуумный экскаватор MV800 приводится в действие бензиновым двигателем Briggs & Stratton мощностью 31 л.с. (23,1 кВт) с электрическим стартером. Система фильтрации MV800 включает встроенную камеру для удаления загрязнений. Бак для грунта имеет объем 3028 л. Функция обратного потока и гидравлический лючок предназначены для выгрузки грунта из бака. Вакуумный экскаватор MV800 может также оснащаться дополнительной системой подачи воды с баком объемом 379 л и системой регулировки давления в диапазоне до 207 бар для извлечения мягкого грунта, например, из подземных коммуникаций. Органы управления расположены безопасно, со стороны тротуара, и позволяют одному человеку управлять всеми функциями машины. Система MV800 полностью размещается на адаптированном прицепе с максимальной разрешенной массой 6350 кг.

Компания Universal HDD считается одним из лидеров по разработке и производству оборудования для горизонтально-направленного бурения. В 2016 г. были введены в строй новые и модернизированные буровые установки: UNI 23x36, 80x100 UNI и UNI 250x400. При изготовлении этих ГНБ применяются самые передовые технологии в отрасли, но вместе с этим сохраняется простой дизайн, обеспечиваются высокая производительность и надежность.

Приоритетом для компании Prime Drilling является качество продукции, которая конструируется, производится и собирается в г. Венден (Германия) с 1999 г. Модульная концепция предоставляет клиенту свободу выбора силы тяги и крутящего момента для буровой установки, которая производится по индивидуальному заказу с учетом пожеланий клиента. Сейчас в мире успешно эксплуатируется более 150 буровых установок Prime Drilling с силой тяги от 300 до 1000 кН. Они позволяют пробурить скважины длиной до 1200 м и диаметром до 1200 мм. Сервисная поддержка осуществляется в режиме 24 часа/ 7дней в неделю. Кроме этого компанией предлагается стандартное и дополнительное оборудование, такое как кран для поднятия бурильных труб, механизм подачи бурильных труб, манипулятор, система контроля параметров бурения, бурильные трубы, расширители, вертлюги, насосные и смесительные узлы, измерительное оборудование и другие необходимые аксессуары для ГНБ. Особенностью компактных установок Prime Drilling является наличие бортового насоса PD-X.1.000-C для экономии места и времени транспортировки, а также обеспечения большей гибкости.

Китайские производители традиционно могут предложить значительно более низкую цену на свою продукцию, но при этом техника ГНБ, поставляемая из Китая, далеко не всегда соответствует мировым стандартам качества. Новинка от Forward (КНР) – миди-установка ГНБ RX33x120 – оснащена двигателем мощностью 176 кВт. Основное назначение по замыслу изготовителей – это строительство водопроводов, канализационных коллекторов, тепловых сетей, газопроводов, нефтепроводов, а также прокладка футляров для кабелей связи и электрокабелей в городских и полевых условиях. Основные характеристики комплекса: усилие тяги – до 330 кН, крутящий момент на низкой передаче – до 14 000 Н.м, максимальная скорость вращения – 180 об/мин и скорость подачи – 42 м/мин.

Проблемы развития

Развитие телекоммуникационных сетей и волоконно-оптических линий связи создает потребности в компактных установках ГНБ для города. С увеличением объема работ объем инвестиций в такую технику тоже растет. Подрядчики хотят работать на небольших, маневренных и в то же время достаточно мощных установках. Плотная застройка городов и развитие их инфраструктуры делает прокладку коммуникаций методом ГНБ все более актуальной, потому что открытый способ прокладки не всегда доступен.

Если говорить об использовании технологии ГНБ в нефтегазовом секторе, то большое количество оставшихся от СССР переходов различного назначения, в том числе магистральные нефте- и газопроводы, построенные открытым траншейным способом, вырабатывают свой ресурс и требуют замены. Таким образом, потенциал рынка подземной инфраструктуры практически безграничен. На вопрос, какие трудности приходится преодолевать специалистам горизонтально-направленного бурения, наверное, найдется много эмоциональных ответов. Одной из проблем можно считать надлежащий объем инженерных изысканий и проектирования. Бóльшая часть ошибок, проявляющихся на стадии строительства, является следствием неполноты исходных данных, недостатка достоверной информации о состоянии подземного пространства и неточностей в проектной документации.

К особенностям работы в нефтегазовой отрасли и с госкомпаниями можно отнести то, что каждый крупный заказчик создает свою нормативную базу, при том, что нормативно-технической документации федерального уровня пока не существует.

Еще одной проблемой, стоящей перед рынком ГНБ сегодня, причем не только в России, но и во всем мире, является недостаток квалифицированных и надежных бурильщиков. Надо отметить, что два ведущих производителя оборудования для ГНБ – Vermeer и Ditch Witch – уже приступили к реализации масштабных программ, направленных на оказание помощи в обучении операторов ГНБ. Преимущество этих компаний в том, что они работают в этом направлении совместно со своими дилерами, рассредоточенными по всему миру. В частности, Ditch Witch предлагает интерактивное обучение, комплексную учебную программу, включающую работу в аудитории в течение нескольких дней, подготовку на имитаторе ГНБ для понимания принципов управления машиной или совершенствования своих навыков, а также на смоделированной рабочей площадке для получения практического опыта работы с оборудованием.

os1.ru

Прохождение препятствий методом горизонтального направленного бурения (гнб)

Наиболее существенным преимуществом является то, что при данном методе наносится наименьший вред окружающей среде по сравнению с любым другим методом строительства. Данная технология позволяет обеспечить максимальную глубину прохода под преградой, что очень важно при преодолении водных преград. Расходы по содержанию водных переходов сводятся к минимуму. При применении технологии ГНБ удается сократить сроки строительства, поскольку на ход бурительных работ не влияет ни погода, ни подъем уровня воды.

Технология ГНБ: работы начинаются с развертывания установки ГНБ на месте предстоящих работ, затем пробуривается направляющая (пилотная) скважина под рассчитанным углом под препятствием с определенным профилем, части которого является прямыми тангенциальными линиями с большими радиальными дугами, т.е. плавно без резких изгибов.

Направление ГНБ контролируется с помощью небольшого изгиба на буровой колонне сразу же за режущей головкой. Буровая колонна направляющей скважины не вращается за исключением тех случаев, когда нужно ориентировать вышеупомянутый изгиб. Например, если изгиб ориентирован вправо, то и буровая проходка пойдет вправо с наименьшим радиусом изгиба. Буровая проходка контролируется с помощью электронного устройства, расположенного в буровой колонне вблизи режущей головки. Это устройство определяет положение буровой колонны относительно магнитного поля Земли и ее наклона. Полученные данные передаются на поверхность Земли, где автоматически определяется местонахождение режущей головки. Как только направляющая скважина готова, ее необходимо расширить для прокладки по ней рабочего трубопровода. Например, если диаметр трубопровода составляет 91,4 см (36''), то скважина должна быть расширена до 121,92 см (42''). Эта операция выполняется расширителем. Обычно расширитель присоединяется к буровой колонне на противоположном берегу и протягивается к буровой установке через пилотную скважину. По мере протягивания расширителя в бурильной установке производится наращивание буровой трубы. В процессе бурения производится закачивание большого объема бурового раствора в скважину с целью поддержания целостности скважины и удаления продуктов бурения. После расширения, в скважину затягивают рабочий трубопровод. Расширитель крепится к буровой колонне, а затем с помощью шарнира к головной части протягиваемого трубопровода. Шарнир необходим для предотвращения передачи вращательного движения расширителя в колонне трубопровода, обеспечивая тем самым, плавное его протягивание через скважину. Протягивание продолжается до тех пор, пока расширитель и прокладываемый трубопровод выйдут на поверхность земли у бурильной установки.

Принцип работы установок гнб

Перед началом бурения, готовится водно-бентонитная суспензия (буровая жидкость), с внесением в нее полимера. Относительное количество полимера, бентонита и расход суспензии определяются составом грунта. Существует такое большое количество различных типов и видов полимеров, что даже трудно себе вообразить. Но, в основном, используется жидкообразный полимер, частично гидролизированный полиакриламид. Это противное, слизкое, вязкое, липкое вещество, которое обеспечивает следующее: быструю циркуляцию суспензии, уменьшение фракции жидкости (трения), уменьшение набухания и налипания грязи. Расход суспензии на 100 м бурения, расширения отверстия до 100 мм и укладке трубы будет не более 1900 литров. Стоимость расходных материалов не превышает 5% стоимости бурильных работ.

Установка ГНБ закрепляется на исходной точке вертикальными стойками-упорами (анкерами) и буровая лопатка, прикрепленная к первой штанге,

вращательно-поступательным движением вводится в грунт.

Буровая головка для проходки лидерной (пилотной) скважины в сжимаемых грунтах.

Буровая головка для скальных грунтов (со встроенным гидрозабойным двигателем).

В зону бурения под большим давлением, по внутреннему каналу буровой штанги и специальным отверстиям в бурильной лопатке (соплам), подается буровая жидкость, разжижающая грунт и формирующая в нем скважину. Буровая жидкость одновременно является смазкой между грунтом, буровыми штангами и коммуникационным средством, при последующем его затягивании в скважину.

По мере вхождения бурильной лопатки в грунт, штанги автоматически подаются из кассеты и соединяются между собой при помощи конической резьбы. Оператор установки ГНБ при помощи рычагов управления может изменять вталкивающее усилие и частоту вращения бурильной лопатки. Важным условием долговечности работы буровых штанг, является смазка их резьбы специальными смазочными материалами при свинчивании штанг в плеть. Форма бурильной лопатки позволяет изменять «угол атаки» при бурении, т.е. производить «руление» бурильной лопатки.

При этом останавливается вращение лопатки в определенном положении, отслеживаемом на локаторе (см. рис. 7.5.) и производится только ее вдавливание.

В зависимости от того, как расположена лопатка в данный момент времени, она может изменять направление движения под землей.

Локационная система (дисплей)

За счет упругой деформации штанг на 90 - метровом участке бурения возможно изменение направления бурения на 90 град.

Оператор локационной системы во время процесса бурения постоянно отслеживает положение бурильной лопатки по трем координатам: пройденному расстоянию, глубине залегания бурильной лопатки и «углу атаки». Кроме того, эти данные оперативно передаются на информационный пульт оператора установки ГНБ, с которым оператор локационной системы также поддерживает радиосвязь. Это позволяет вводить плеть буровых штанг в грунт и выводить ее из грунта в расчетном месте с высокой точностью позиционирования.

Возникшие под землей по маршруту бурения препятствия (крупные камни, металлические предметы и т.п.), можно обойти, изменяя "угол атаки" бурильной лопатки. Для этого, необходимо вытащить плеть на одну-две штанги, выставить бурильную лопатку под определенным углом и вновь произвести вдавливание плети. За счет изменения "угла атаки" бурильная лопатка с плетью штанг изменит направление движения и обойдет препятствие. Для обхода крупногабаритных препятствий вышеуказанную операцию, при необходимости, проводят в несколько проходов. Если обойти препятствие вышеуказанным способом не представляется возможным, вместо бурильной лопатки используют шарообразный бур, которым в препятствии высверливается отверстие (см. рис.)

После выхода плети штанг на поверхность земли, бурильная лопатка заменяется расширителем (риммером), который предназначен для расширения отверстия в грунте при обратном ходе плети - втягивании. При этом буровая жидкость формирует скважину, и наличие в водно-бентонитовой смеси полимера, позволяет ей сохранять форму после прохождения риммера. Формы расширителя зависят от твердости грунта.

Скважины большого диаметра формируются за несколько проходов. Для мягких грунтов, скважины диаметром до 500 мм формируются за один проход. При этом за риммером, через специальный вертлюг, к плети подсоединяется труба, которая затягивается в скважину одновременно с ее расширением.

Диаметр сформированной скважины, как правило, должен быть на 30% - 50% больше диаметра затягиваемой в нее полиэтиленовой или металлической трубы (коммуникационного средства) без изоляции и, в два раза больше, при затягивании в скважину трубы (коммуникационного средства) в изоляции. При затягивании коммуникационного средства бентонит заполняет пустоты, затвердевает и предотвращает проседание грунта. Проверку целостности изоляции после прокладки коммуникаций производят неразрушающим методом контроля.

studfiles.net

ГНБ бурение любой сложности точно в срок в Москве

Методика горизонтального бурения применяется для прокладки коммуникаций бестраншейным методом. Она позволяет действовать с высокой точностью. Без повреждения грунта, дорожного полотна, не задевая строения, и уже существующие подземные коммуникации. Горизонтальное бурение можно применять как в условиях плотной городской застройки, так и в сельской местности, включая особо охраняемые природные зоны. Бурение ГНБ можно использовать в любую погоду и в любых климатических условиях. Вся работа проходит под землей в толще грунта, и такие явления как осадки, колебания температур, ветер и так далее не имеют существенного влияния на сам процесс работы. С помощью ГНБ можно легко проложить любой трубопровод под дорогой как автомагистралью, так и железнодорожным полотном. Цена на горизонтальное бурение является одной из самых низких на все виды бестраншейных работ. Для осуществления горизонтально-направленного бурения необходимо небольшое количество как человеческих ресурсов, так и техники.

Спецтехника, которая применяется для направленного бурения, является довольно сложной и требует от управляющего ей специалиста серьезных навыков и умений. При этом большим плюсом ГНБ является то, что проведение бурения таким образом не требует большого количества разрешительных документов. Также нет необходимости в восстановлении асфальта, тротуарной плитки, газонов, зеленых насаждений по окончании всех работ. Горизонтальное бурение прекрасно подойдет там, где траншейный метод невозможен.

ГНБ бурение позволяет справиться с крайне непростыми технологическими задачами, которые не под силу другим видам бестраншейных и траншейных методик. Первоначально проводится пробуривание пилотной скважины, после чего загружается специальная буровая штанга в раму, где она собирается совместно с буровой установкой и после чего уже проводится само горизонтальное бурение. Головка бура имеет форму цилиндра, передняя часть которого срезана под наклоном. Сам срез состоит из бурильной лопатки, фильтра для подачи специальной суспензии и передатчика, с помощью, которого отслеживают местонахождение бура и траектория прохождения им заданного участка. Во время бурения разрушается грунт, и головка бура может легко обойти все возникшие на пути препятствия. Во время процесса бурения ГНБ через отверстия на головке бура подается бентонит, специальный буровой раствор, который снижает риск обвала скважины и в значительной мере уменьшает трение. Обломки и грунт более мелких фракций выносятся на поверхность. Таким образом в итоге получается абсолютно гладкая скважина с прочными стенка, которые не требуют дополнительного укрепления.

Горизонтально-направленное бурение позволяет проводить все работы без рытья траншей и разрушения поверхностного слоя грунта. Что делает цену на ГНБ существенно ниже, чем на виды работ, которые предполагают рытье траншей для проведения коммуникации.

Само горизонтальное бурение начинается с расчета траектории прохождения бура, подготовки места для работы, составляется план бурильных работ и проводится обустройство пилотной скважины в начальной точке. Это все довольно сложный технологический процесс, который под силу провести лишь опытным специалистам, которые имеют практические навыки данного типа бестраншейных работ и умеют обращаться со сложной бурильной техникой.

Первоначально проводятся исследования грунта в месте выполнения направленного бурения. После чего определяется какой именно бур и раствор будут оптимально подходить для выполнения работ в данном месте. Необходим план уже расположенных коммуникаций, проводят зондирование почвы, если трасса бурения ГНБ пересекается с переплетением уже существующих коммуникаций, то возможно проведения шурфления. Необходим пакет различных разрешительных документов на проведение горизонтально-направленного бурения, хотя большой плюс тут, что таких документов необходимо в разы меньше, чем при прочих методах подобных работ. После чего проводятся точные расчеты траектории, включая углы, под которыми бур будет входить и выходить из земли, кривизна штанг и материала, который будет уложен.

После чего в исходную точку доставляется спецтехника, которая необходима для работы и прочее необходимое оборудование. Перед началом работ проводится настройка специальной системы сигнализации, которая будет предупреждать о близости подземных электросетей. Также необходимо иметь под рукой «миксеры» для бентонитовой смеси и компоненты для ее приготовления или готовый раствор. После чего можно провести бурение пилотной скважины и дальнейшие работы.
От предварительных расчетов, подготовки места работы, оборудования, опыта специалистов, зависит какой результат получится в итоге. Если оборудование было подобрано с учетом местности и особенностей проведения горизонтального бурения, расчеты проведены точно, а оператор установки и все прочие рабочие имеют достаточный опыт горизонтально-направленного бурения, это позволяет провести все работы быстро, четко и в соответствии с проектом. Также такой серьезный подход позволит сильно сэкономить в цене ГНБ.

Техника, которая применяется для горизонтально-направленного бурения, должна отличаться высоким качеством. Для проведения качественных бурильных работ необходимо применять современные образцы спецтехники. С их помощью проводятся тонкие работы, которые могут филигранно провести бурение в сложных условиях, когда трасса пересекается с уже существующими коммуникациями многократно. Установка проводит бурение ГНБ без практического извлечения бура на поверхность. Данную технику используют для создания прокола грунта под дорогами различного назначения, жилыми домами, и во всех условиях где нельзя бурить глубоко и непрерывно. С помощью данной техники можно прокладывать различные трубопроводы и энергопроводы как в футлярах, так и без них.

Разновидностей спецтехники для горизонтально-направленного бурения довольно много, оборудование для проведения таких работ может быть, как более дешевым, так и довольно дорогим по цене. Использовать ГНБ допустимо абсолютно везде. За счет общей компактности оборудования ему нестрашны любые труднодоступные места в условиях плотной застройки, а также в различных технических колодцах с диаметром больше одного метра, подвалах домов и прочих местах, куда невозможно установить другую технику для производства бурильных работ.

ГНБ бурение можно производить на различных видах почв с первой по третью категории включительно, не помеха для него и болотистые грунты. Для отслеживания трассы бурения, угла наклона бура применяется специальное локационное оборудование, которое закрепляется в буровой головке и в режиме непрерывного сканирования передает оператору всю информацию о процессе бурения. При необходимости оператор может быстро скорректировать трассу, обойти препятствие. Разбег реальной трассы с той, что указана в проекте, при использовании горизонтального бурения составляет не более десяти сантиметров. А это значит, что направленное бурение проводится с очень высокой точностью, чего практически невозможно достичь при использовании других бестраншейных методик.

Наша компания обладает всем необходимым парком спецтехники для выполнения работ по горизонтально-направленному бурению. Также у нас есть подобранный штат специалистов, которые обладают большим опытом практических работ в данной сфере. Мы не готовы взять в работу самые сложные заказы, связанные с ГНБ бурением и выполним все работы точно в срок и высоким уровнем качества. Мы отвечаем за свою работу и даем на нее гарантию, так как уверены в ее высоком качественном уровне.

Для заказа услуги горизонтально-направленного бурения необходимо просто позвонить по любому из телефонов, указанных на сайте или связаться с нами любым удобным для вас способом из раздела «Контакты». Мы договоримся о встрече, обсудим проект, проведем необходимые расчёты и выполним все работа связанные с бурением в строгом соответствии с предоставленной документацией.

www.zevs-r.ru

технология бурения. Горизонтально направленное бурение

Прокладка коммуникационных линий традиционным способом требует задействования специальной техники, разрушающей грунтовый массив до уровня закладки. В свою очередь, горизонтально направленное бурение (ГНБ) ориентируется на метод бестраншейного формирования канала или шахты, в которую проводится труба или кабель. Конечно, применяемые в данном случае установки выполняют технологически более сложные действия и требуют больше энергетических затрат. Однако есть и множество преимуществ, оправдывающих методику ГНБ. Технология бурения без создания траншеи позволяет осуществлять прокладку коммуникаций в условиях, когда не допускается разрушение поверхности грунта. Особенно это актуально в городских районах, но на этом особенности данного метода бурения не заканчиваются.

Общие сведения о технологии

Техника выполнения бурения по горизонтальной линии заключается в формировании скважины путем раскроя грунта по методу углового прокола. То есть установка с рабочей головкой вводится в недра земли таким образом, что поверхность, под которой планируется проведение коммуникационного канала, сохраняет свою целостность. Традиционный метод и технология горизонтального бурения реализуются с помощью породоразрушающего инструмента. Это буровая коронка с излучателем и скосом. Головка производит пилотное бурение, а затем посредством системы управления осуществляется основная часть работы с изменением параметров образования скважины в зависимости от требований проекта.

Немалая часть работ производится еще до начала бурения. Специалисты изучают свойства и качества грунта, расположение функционирующих коммуникаций и т. д. Зондирование грунтового массива с регистрацией других подземных объектов является важнейшим этапом подготовки, после которого можно начинать горизонтально направленное бурение. Технологии мониторинга возможных трасс пересечения существующей коммуникации с проектной позволяют не только решить вопрос с допуском к работам, но и определить оптимальную тактику и траекторию строительства скважины.

Коррекция параметров бурения

Главная сложность выполнения такого типа бурения заключается не в механическом разрушении грунта, а в поддержании верного направления работы коронки. Управление головкой реализуется с помощью коррекции ее положения по вертикальной и горизонтальной плоскости. Механически эта задача выполняется через гибкий трос. Один его конец фиксируется на окончании буровой штанги, а другим управляет оператор комплекса ГНБ. Технология бурения также предусматривает возможность расширения уже готовой скважины. Для выполнения этой операции буровая насадка заменяется риммером – это устройство, которое выполняет функцию расширителя канала с обратным действием. Путем вращения агрегат формирует необходимые размеры шахты, вместе с этим протаскивая трубопровод.

Локация бурения

Эффективное управление процессом бурения невозможно без применения системы локации рабочей головки. Поскольку непосредственное положение коронки не отслеживается визуально, предусматриваются специальные системы мониторинга, которые также учитывает метод ГНБ. Метод и технология современного устройства горизонтальных скважин, в частности, предполагают использование локационных зондов. Это специальные датчики, располагаемые в части буровой головки.

Связь зонда с оператором обеспечивается посредством прибора синхронизации. Таким образом, пользователь может отслеживать местоположение бура, регистрируя сведения о его направлении, угле и температуре. Сбор этих и других данных является обязательным, поскольку он позволяет полностью обезопасить горизонтально направленное бурение. Технологии традиционного формирования скважин чаще всего дают возможность контроля головки без использования сканирующих устройств. Но в данном случае установка работает в зонах недосягаемости, поэтому потеря контроля может привести к непредсказуемым результатам.

Промывочные смеси и растворы

Производительность буровой установки во многом зависит от качества применяемых промывочных растворов. К примеру, такие смеси позволяют увеличить скорость работы бура, повысить безопасность процесса и даже благотворно отражаются на экологической обстановке в зоне проведения мероприятия. На сегодняшний день успешно применяются растворы с компонентами, предотвращающими засорение установки ГНБ. Технология бурения предполагает использование составов, в которые входят смазочные добавки, полимерные частицы, наполнители, улучшающие абразивное воздействие, и т. д. Пользуются популярностью и смеси из бентонита, которые отличаются легкостью приготовления.

Применяемое оборудование

В работе задействуются машины, состоящие из нескольких функциональных блоков. Стандартная комплектация предусматривает наличие в составе ходовой части, кузова с рамой, силовой установки, гидростанции для обслуживания упомянутых растворов, панели управления и др. Отдельное место в комплексе занимает буровой лафет, который может быть представлен разными конструкциями, не говоря о сменных головках. Что касается рабочих характеристик, то технология ГНБ среди ключевых показателей отмечает усилие протяжки трубопровода. Немаловажны и параметры предельной длины и расширения бурения.

Достоинства метода

Не всегда, но во многих случаях уже в процессе эксплуатации коммуникационных систем, организованных по этой технологии, возможна их санация и ремонт без необходимости создания той же траншеи. Кроме того, в условиях повышенного залегания грунтовых вод отсутствует потребность в водопонижении, что расширяет области применения ГНБ. Горизонтально направленное бурение, как уже отмечалось, требует использования более сложной техники, однако в плане логистической организации это один из самых доступных способов создания скважин.

Заключение

По мере внедрения в области строительства и промышленного производства новых технологических решений конечные пользователи получают массу преимуществ. Однако есть и обратная сторона применения современных модернизированных техник и методов, среди которых и ГНБ. Технология бурения в данном случае налагает немалую ответственность на обслуживающий персонал. Аварии в процессе работы происходят редко, но, к примеру, обрушение канала может повлечь огромный ущерб. По этой причине производители бурового оборудования и технологи особенно подчеркивают важность проведения первоначального исследования местности и характеристик грунта.

fb.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о