ГНБ - технологія буріння. Горизонтально спрямоване буріння

Прокладання комунікаційних ліній традиційним способом вимагає застосування спеціальної техніки, що руйнує грунтовий масив до рівня закладки. У свою чергу, горизонтально направлене буріння (ГНБ) орієнтується на метод безтраншейного формування каналу або шахти, в яку проводиться труба або кабель. Звичайно, застосовувані в даному випадку установки виконують технологічно більш складні дії і вимагають більше енергетичних витрат. Проте є безліч переваг, які виправдовують методику ГНБ. Технологія буріння без створення траншеї дозволяє здійснювати прокладку комунікацій в умовах, коли не допускається руйнування поверхні ґрунту. Особливо це актуально в міських районах, але на цьому особливості даного методи буріння не закінчуються.

Загальні відомості про технології

Техніка виконання буріння по горизонтальній лінії полягає у формуванні свердловини шляхом розкрою ґрунту за методом кутового проколу. Тобто установка з робочою головкою вводиться в надра землі таким чином, що поверхня, під якою планується проведення комунікаційного каналу, зберігає свою цілісність. Традиційний метод і технологія горизонтального буріння реалізуються з допомогою породоруйнівного інструменту. Це бурова коронка з випромінювачем і скосом. Головка виробляє пілотне буріння, а потім за допомогою системи управління здійснюється основна частина роботи з зміною параметрів утворення свердловини у залежно від вимог проекту. Чимала частина робіт проводиться ще до початку буріння. Фахівці вивчають властивості і якості грунту, розташування функціонують комунікацій і т. д. Зондування ґрунтового масиву з реєстрацією інших підземних об'єктів є найважливішим етапом підготовки, після якого можна починати горизонтально направлене буріння. Технології моніторингу можливих трас перетину існуючої комунікації з проектною дозволяють не тільки вирішити питання з допуском до робіт, але і визначити оптимальну тактику і траєкторію будівництва свердловини.

Корекція параметрів буріння

Головна складність виконання такого типу буріння полягає не в механічному руйнуванні грунту, а в підтримці вірного напряму роботи коронки. Управління головкою реалізується з допомогою корекції її положення по вертикальній і горизонтальній площині. Механічно ця задача виконується через гнучкий трос. Один його кінець фіксується на закінчення бурової штанги, а іншим управляє оператор комплексу ГНБ. Технологія буріння також передбачає можливість розширення вже готової свердловини. Для виконання цієї операції бурова насадка замінюється риммером – це пристрій, який виконує функцію розширювача каналу зі зворотною дією. Шляхом обертання агрегат формує необхідні розміри шахти, разом з цим протягуючи трубопровід.

Локація буріння

Ефективне управління процесом буріння неможливе без застосування системи локації робочої голівки. Оскільки безпосереднє положення коронки не відстежується візуально, передбачаються спеціальні системи моніторингу, які також враховує метод ГНБ. Метод і технологія сучасного пристрою горизонтальних свердловин, зокрема, припускають використання локаційних зондів. Це спеціальні датчики, розташовувані в частині бурової головки.
Зв'язок зонда з оператором забезпечується за допомогою приладу синхронізації. Таким чином, користувач може відстежувати місце розташування бура, реєструючи відомості про його напрямку, вугіллі і температурі. Збір цих та інших даних є обов'язковим, оскільки він дозволяє повністю забезпечити горизонтально направлене буріння. Технології традиційного формування свердловин найчастіше дають можливість контролю головки без використання скануючих пристроїв. Але в даному випадку установка працює в зонах недосяжності, тому втрата контролю може призвести до непередбачуваних результатів.

Промивні суміші і розчини

Продуктивність бурової установки багато в чому залежить від якості застосовуваних промивальних розчинів. Наприклад, такі суміші дозволяють збільшити швидкість роботи бура, підвищити безпеку процесу і навіть благотворно позначаються на екологічній ситуації в зоні проведення заходу. На сьогоднішній день успішно застосовуються розчини з компонентами, що запобігають засміченню установки ГНБ. Технологія буріння передбачає використання складів, які входять мастильні добавки, полімерні частинки, наповнювачі, що покращують абразивний вплив, і т. д. Користуються популярністю і суміші з бентоніту, які відрізняються легкістю приготування.

Вживане обладнання

У роботі задіяні машини, що складаються з декількох функціональних блоків. Стандартна комплектація передбачає наявність у складі ходової частини, кузова з рамою, силової установки, гідростанції для обслуговування згаданих розчинів, панелі управління і ін. Окреме місце в комплексі займає бурової лафет, який може бути представлений різними конструкціями, не кажучи про змінних головках. Що стосується робочих характеристик, то технологія ГНБ серед ключових показників відзначає зусилля протягування трубопроводу. Важливі і параметри граничної довжини і розширення буріння.

Переваги методу

Не завжди, але в багатьох випадках вже в процесі експлуатації комунікаційних систем, організованих за цією технологією, можлива їх санація та ремонт без необхідності створення тієї ж траншеї. Крім того, в умовах підвищеного залягання грунтових вод відсутня потреба в водопонижении, що розширює області застосування ГНБ. Горизонтально спрямоване буріння, як вже зазначалося, вимагає використання більш складної техніки, однак у плані логістичної організації це один із самих доступних способів створення свердловин.

Висновок

По мірі впровадження у галузі будівництва і промислового виробництва нових технологічних рішень кінцеві користувачі отримують масу переваг. Однак є й зворотна сторона застосування сучасних модернізованих технік і методів, серед яких і ГНБ. Технологія буріння в даному випадку покладає неабияку відповідальність на обслуговуючий персонал. Аварії в процесі роботи відбуваються рідко, але, наприклад, обвалення каналу може спричинити величезний збиток. З цієї причини виробники бурового обладнання і технологи особливо підкреслюють важливість проведення початкового дослідження місцевості та характеристик ґрунту.