Технологические этапы ГНБ и их особенности

Подготовка фронта работ и пилотное бурение

Прокладка трубопроводов методом горизонтального направленного бурения (ГНБ) осуществляется в три стадии (бурение, протаскивание трубы, монтаж/сварка). Этому предшествуют все подготовительные работы. На рабочей площадке устанавливается техника, проводится разметка трассы, готовится буровая смесь и проверяется система ее подачи. Затем готовятся входной и выходной котлованы, которые при глубине более полутора метров укрепляются щитами, и закрепляется мобильный буровой комплекс.

На первом этапе бурения одновременно происходят три процесса:

• штанги заводятся в землю;
• насос качает жидкость через штанги в буровую головку;
• расположенный за головкой передатчик передает актуальную информацию о направлении, уклоне и положении буровой головки.

По заданной траектории производится направленное бурение пилотной скважины небольшого диаметра. Буровая головка или вращающееся зубило с уже вставленным передатчиком надевается на штангу. Передатчик показывает глубину, угол наклона, отклонение и другие данные (в зависимости от используемой модели навигационной системы), которые позволяют управлять движением буровой головки. Пилотное бурение продолжается до тех пор, пока буровая головка не выйдет из земли в конечном котловане.

Секрет прокладки хорошей скважины заключается в том, чтобы для каждого типа грунта выдерживать подходящую комбинацию давления, размера дюз, количества и вязкости бентонита, скорости прямого и обратного хода. Создаваемая скважина, должна быть достаточной по ширине, чтобы пропускать буровую головку, буровую жидкость и частицы грунта, поднимаемые струей бурового раствора.

Гарант качества — буровые параметры

Существуют 3 основных буровых параметра, которые должны быть выдержаны и которые необходимы для образования скважины заданных размеров. К ним относятся:

• прилагаемое усилие;
• время соприкосновения с грунтом;
• скорость проходки.

Эти переменные величины контролируются с помощью регулирования давления смеси, размеров сопла, скорости подачи и тяги.

Расширение бурового канала

Следующий этап ? затягивание труб будущего трубопровода. Если затягиваются трубы большого диаметра, то после пилотного бурения необходимы промежуточные расширения. Иногда буровой канал может быть расширен уже в процессе пилотного бурения с помощью более широкой, вращающейся штанги или необходимо дополнительное расширение бурового канала до диаметра, который позволит проложить трубопровод.

Первым шагом для правильного формирования скважины является сбор информации о состоянии грунта на протяжении всей трассы. Для этого используется пробное бурение, разведочные скважины и пробы грунта при земляных работах в местах прокладки будущего трубопровода. Расширение скважины осуществляется путем последовательного протаскивания специальных устройств-расширителей через ствол пилотной скважины.

Расширители закрепляются на бурильной колонне в точке выхода ствола, приводятся во вращение и протаскиваются по направлению к мобильному буровому комплексу, благодаря чему производится расширение ствола пилотной скважины. По мере продвижения расширителей в сторону мобильного бурового комплекса производится соответствующее наращивание бурильных труб заточкой крепления расширителей. Тем самым обеспечивается постоянное нахождение колонны труб в пробуренной скважине.

Точная локация и полный контроль перемещений бурового инструмента и буровых параметров снижает как необходимость последующих корректировок, так и возможность возникновения зон обвалов.

Протаскивание трубопровода

Третий заключительный этап – протаскивание плети рабочего трубопровода в расширенную скважину. Плеть должна быть заранее сварена, заизолирована и испытана. К концу буровой колонны крепится расширитель максимального диаметра, который через шарнир соединяется с тяговым оголовком плети, и плеть протаскивается в направлении мобильного бурового комплекса.

Перед протаскиванием трубопровода необходимо выполнить весь комплекс организационных и подготовительных работ, включающий:

• приемку и актирование всех видов работ, предшествующих протаскиванию с оценкой их объема и качества;
• подготовку и расстановку на обоих сторонах бурового канала оборудования, используемого при протаскивании;
• разработку и согласование схемы расстановки грузоподъемных и других механизмов на площадке протаскивания;
• инструктаж привлеченных работников, участвующих в протаскивании трубопровода.

Соблюдение технологических требований в процессе горизонтального направленного бурения, сварки труб и фасонных изделий, монтажа является гарантией безопасности и долговечности трубопроводов.