ГНБ. Горизонтально-направленное бурение.

Горизонтально-направленное бурение – один из методов строительства инженерных коммуникаций. Чаще всего данный метод прокладки трубопроводов применяется при строительстве инженерных сетей под автотрассами, ж/д, водными и другими препятствиями без ограничения движения и нарушения ландшафта.

Методом ГНБ могут выполняться следующие виды работы:

устройство скважин для транспортирования нефти;
прокладка систем водоснабжения, водоотведения и канализации;
прокладка систем газоснабжения;
устройство кабельных каналов и сетей связи;

Прокладка трубопроводов методом горизонтально-направленного бурения предполагает использование следующего оборудования:

Установка горизонтально-направленного бурения;
Насосно-смесительный узел приготовления бурового раствора;
Локационная система;
Дополнительное оборудование и комплектующие.

Установки для прокладки инженерных систем методом ГНБ не имеют принципиальных отличий от традиционных буровых установок, осуществляющих проходку вертикальных скважин. Основными отличиями являются особенности в буровом лафете, изменяющем направление движений через смещение режущего элемента, который управляется дистанционно.

Установки классифицируются согласно максимальному усилию протяжки, измеряемому в тоннах. Другими важными характеристиками, которые косвенно связаны с ним, являются максимальный диаметр расширения и максимальная длина бурения.

Немаловажными показателями, которые могут характеризовать установку ГНБ являются:

радиус изгиба колонны буровых штанг — показывает, насколько сильно можно изменять траекторию пилотного бурения;
расход бентонитового раствора — л./мин., показывает, насколько часто необходимо будет пополнять насосно-смесительный узел приготовления бурового раствора

Технология ГНБ. Описание процесса.

До начала бурения методом ГНБ должны быть выполнены следующие подготовительные работы:

геодезическая разбивка трассы и вынос в натуру точек начала забуривания и выхода бура из грунта;
уточнение местоположения и глубины заложения существующих коммуникаций и подземных объектов
подготовка строительных площадок для размещения буровой установки, насосно-смесительного узла для приготовления бурового раствора, склада буровых штанг, контейнера хранения для бентонита, полимеров, строительных материалов, бытовых помещений;
монтаж буровой установки в точке начала забуривания с обеспечением предусмотренного конструкцией закрепления, для восприятия усилий подачи при бурении и обратной тяги при протягивании трубопровода, а также заземления установки;
контроль исправности и работоспособности локационной системы.

Бурение пилотной скважины

Бурение следует начинать после закрепления и заземления буровой установки, приготовления бурового раствора, в объеме необходимом для проходки скважины.
Бурение пилотной скважины необходимо выполнять под предусмотренным проектом углом входа в грунт и далее по проектной траектории в соответствии с профилем и планом прокладки коммуникации
Разработку забоя скважины следует проводить передовым буром с применением сменных насадок для различных видов грунта. Изменение направления бурения осуществляется с помощью буровой лопатки (со скосом), размещаемой по центру передового бура.
В процессе проходки пилотной скважины должен производиться контроль траектории бурения с применением специальных локационных систем. Контроль траектории бурения осуществляется по информации о местоположении, глубине, уклоне, крене (по часам), азимуте буровой головки.

В процессе производства работ должны контролироваться: циркуляция бурового раствора, его расход, соответствие грунтов проекту, а при необходимости выполняться корректировки состава раствора и технологических параметров бурения. Если выявленные в процессе бурения инженерно-геологические условия показывают, что дальнейшее применение принятой технологии ГНБ затруднено или невозможно, необходимо изменение проектно-технологических решений.
Направленное бурение пилотной скважины должно завершаться выходом бура, в заданной проектом точке, на поверхность или в специально подготовленный приямок (приемный котлован).

Расширение скважины

Расширение скважины следует производить после завершения проходки пилотной скважины. Взамен буровой головки к колонне штанг необходимо присоединить расширитель и протянуть, с одновременным вращением, через скважину в направлении к буровой установке
На протяжении всего этапа расширения со стороны трубопровода (точки выхода) должно осуществляться непрерывное наращивание пилотных штанг за расширителем, чтобы в скважине постоянно находилась целая буровая колонна.
На всех этапах производства работ (бурение пилотной скважины, расширение, протягивание трубопровода) в скважину следует подавать буровой раствор для удаления бурового шлама, стабилизации и смазки стенок канала.

Протягивание трубопровода

Протягивание трубопровода должно осуществляться с минимальным перерывом после завершения расширения и калибровки бурового канала
На передний конец трубопровода следует устанавливать оголовок с закрепленным на нем вертлюгом, предотвращающим вращение трубопровода. К концу колонны буровых штанг крепится расширитель диаметром, как правило, соответствующим последнему расширению.
Буровая установка должна затягивать в скважину плеть протаскиваемого трубопровода по траектории пилотной скважины. Буровой раствор в скважину необходимо подавать на всем протяжении протягивания трубопровода
Для предотвращения заклинивания трубы в скважине процесс протягивания трубопровода должен идти без остановок и перерывов, исключая обоснованные технологической необходимостью подсоединения новых плетей или звеньев.

Завершающие работы

После окончания протягивания трубопровода должны быть выполнены следующие работы:

демонтаж технологических устройств и систем;
удаление и утилизация остатков буровых жидкостей;
удаление и утилизация остатков бурового шлама;
герметизация концов проложенного трубопровода путем установки заглушек;
демонтаж ограждений и обратная засыпка рабочих котлованов, приямков и т.п.;
очистка и планировка рабочих площадок на точках входа и выхода;
очистка и техобслуживание буровых штанг и инструмента;
ремонт и восстановление подъездных дорог;
восстановление плодородного слоя грунта в случаях нарушения

По завершении приемки проложенных методом ГНБ трубопроводов применительно к различным видам инженерных коммуникаций выполняются:

стыковка проложенного трубопровода с участками открытой прокладки;
протягивание (закладка) в проложенные футляры трубопровода, силовых или слаботочных кабелей;
устройство на концах проложенных трубопроводов колодцев, камер, дренажных систем, запорных устройств и др.

Преимущества метода горизонтально-направленного бурения.

Одно из основных преимуществ технологии горизонтально-направленного бурения, является его экономическая эффективность. Расходы на выполнение работ методом гнб, как правило, в два-три раза ниже, чем при строительстве инженерных сетей открытым способом. К прочим преимуществам метода ГНБ можно отнести:

Высокий уровень механизации процесса прокладки коммуникаций;
Увеличение темпов строительства;
Высокая точность работ;
Минимизация воздействия на окружающую среду;
Возможность прокладки коммуникаций под, автотрассами, ж/д, водными и другими препятствиями без ограничения движения и нарушения ландшафта.