для какого объекта составляется программа ннб

НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ

Что это такое?

Наклонно-направленное бурение (ННБ) — это современная технология бестраншейного строительства и ремонта газопроводов.

Это интересно:

Применение способа наклонно-направленного бурения ограничивают некоторые виды грунта: гравийные, с включениями валунов и гальки, а также песчаные и глинистые. Невозможна прокладка газопроводов и в водонасыщенных грунтах (плывунах) без создания стабильной скважины. Также обустройство методом ННБ газовой магистрали затруднено в рыхлых песках из-за сложности формирования прочных стенок бурового канала.

Для чего это нужно?

Технология наклонно-направленного бурения применяется, как правило, при строительстве переходов газовых магистралей через водные и дорожные преграды. Работы отличаются повышенным уровнем сложности и требуют особенно тщательной инженерной подготовки объекта. ННБ как метод бестраншейной прокладки газопроводов имеет целый ряд преимуществ перед традиционными способами.

Пилотное бурение под водной преградой по заданной траектории

Применение наклонно-направленного бурения позволяет исключить выполнение дноуглубительных, подводных, водолазных и берегоукрепительных работ, требующих дополнительных затрат, сберечь естественно-экологическое состояние водных ресурсов, дает возможность сохранить железнодорожные пути или автомобильные дороги в хорошем состоянии.

Как это происходит?

Установка наклонно-направленного бурения

Как у нас?

Технология наклонно-направленного бурения в зоне ответственности предприятия используется ежегодно при проведении капитального ремонта газопроводов. Метод ННБ применяют при прокладке подводных переходов и участков через автомобильные и железные дороги.

Источник

Наклонно-направленное бурение

Бурение таких скважин отличается тем, что вначале они имеют прямолинейное направление, заданное шпинделем бурового станка, a затем в силу анизотропии разбуриваемых пород отклоняются от прямолинейного направления.

Рост объемов ННБ скважин с углами отклонения ствола скважин от вертикали более 50° обусловили ограничения по применению традиционных методов исследований с помощью аппаратуры, спускаемой в скважину на кабеле, и вызвали необходимость разработки специальных технологий доставки скважинных приборов в интервал исследований.

Решение этой проблемы возможно с помощью бескабельных измерительных систем, доставляемых на забой с помощью бурового инструмента.

Горизонтально направленное бурение является частным случаем наклонного бурения.

Наклонно направленные скважины подразделяют на одно- и многозабойные.
При многозабойном бурении из основного, вертикального или наклонного ствола проходится дополнительно один или несколько стволов.

Искусственное отклонение скважин широко применяется при бурении скважин на нефть и газ.

Искусственное отклонение скважин делится на:

Искусственное отклонение вплоть до горизонтального применяется в следующих случаях:

1) при вскрытии нефтяных и газовых пластов, залегающих под пологим сбросом или между 2 я параллельными сбросами;

2) при отклонении ствола от сбросовой зоны (зоны разрыва) в направлении продуктивного горизонта;

3) при проходке стволов на нефтеносные горизонты, залегающие под соляными куполами, в связи с трудностью бурения через них;

4) при необходимости обхода зон обвалов и катастрофических поглощений промывочной жидкости;

5) горизонтальное бурение незаменимо при вскрытии продуктивных пластов, залегающих под дном океанов, морей, рек, озер, каналов и болот, под жилыми или промышленными застройками, в пределах территории населенных пунктов

6) при проходке нескольких скважин на продуктивные пласты с отдельных буровых оснований и эстакад, расположенных в море или озере;

7) при проходке скважин на продуктивные пласты, расположенные под участками земли с сильно пересеченным рельефом местности (овраги, холмы, горы);

8) при необходимости ухода в сторону новым стволом, если невозможно ликвидировать аварию в скважине;

9) при забуривании 2 го ствола для взятия керна из продуктивного горизонта;

10) при необходимости бурения стволов в процессе тушения горящих фонтанов и ликвидации открытых выбросов;

11) при необходимости перебуривания нижней части ствола в эксплуатационной скважине;

12) при необходимости вскрытия продуктивного пласта под определенным углом для увеличения поверхности дренажа, а также в процессе многозабойного вскрытия пластов;

13) при кустовом бурении на равнинных площадях с целью снижения капитальных затрат на обустройство промысла и уменьшения сроков разбуривания месторождения;

14) при бурении с целью дегазификации строго по угольному пласту, с целью подземного выщелачивания, например, калийных солей и др.

Искусственное отклонение скважин в нефтяном бурении в основном осуществляют забойными двигателями (турбобуром, винтовым двигателем и реже электробуром) и при роторном бурении.

Основные способы искусственного отклонения скважин.

-Использование закономерностей естественного искривления на данном месторождении (способ типовых трасс).

В этом случае бурение проектируют и осуществляют на основе типовых трасс (профилей), построенных по фактическим данным естественного искривления уже пробуренных скважин.

Способ типовых трасс применим только на хорошо изученных месторождениях, при этом кривизной скважин не управляют, а лишь приспосабливаются к их естественному искривлению.

Необходимо также для каждого месторождения по ранее пробуренным скважинам определять зоны повышенной интенсивности искривления и учитывать это при составлении проектного профиля.

— Управление отклонением скважин посредством применения различных компоновок бурильного инструмента.

В этом случае, изменяя режим бурения и применяя различные компоновки бурильного инструмента, можно, с известным приближением, управлять направлением ствола скважины.

Этот способ позволяет проходить скважины в заданном направлении, не прибегая к специальным отклонителям, но в то же время значительно ограничивает возможности форсированных режимов бурения.

— Направленное отклонение скважин, основанное на применении искусственных отклонителей: кривых переводников, эксцентричных ниппелей, отклоняющих клиньев и специальных устройств.

Перечисленные отклоняющие приспособления используются в зависимости от конкретных условий месторождения и технико-технологических условий.

К наклонным скважинам при турбинном и роторном бурении на нефть и газ относятся в основном скважины, забуриваемые с поверхности вертикально с последующим отклонением в требуемом направлении, вплоть до горизонтального, т.е. под углом в 90 градусов.

Получив широкое распространение, одноствольное наклонное бурение не исчерпало своих резервов.

Возможность горизонтального смещения забоя относительно вертикали (проекции устья скважины на пласт) позволила создать вначале кустовой, а затем многозабойные методы бурения.

Техническое усовершенствование наклонного бурения явилось базой для расширения многозабойного и кустового бурения.

Под кустовым бурением понимается способ, при котором устья скважин группируются на общей площадке, а конечные забои находятся в точках, соответствующих проектам разработки месторождения.

Горизонтальное и разветвленное горизонтальное бурение применяются для увеличения нефте- и газоотдачи продуктивных горизонтов при первичном освоении месторождений с плохими коллекторами и при восстановлении малодебитного и бездействующего фонда скважин.

При этом протяженность завершающего участка скважины, расположенного в продуктивном пласте (горизонтального участка), может превышать 1000 м.

К разновидностям кустового бурения можно отнести 2-ствольное последовательное, 2-ствольное параллельное и 3-ствольное бурение.

Преимущества параллельного 2-ствольного бурения скважин:

— возможность совмещения отдельных операций: подъем бурильного инструмента из одной скважины со спуском его в другую;

— промывка, выравнивание раствора и механическое бурение в одной скважине с геофизическим исследованием в другой.

— с одним комплектом бурильных труб и с одного подвышечного постамента осуществляют одновременную проходку 2 х наклонных или 1 й вертикальной и 2 й наклонной скважин.

При этом вместо обычного ротора применяют спаренные роторы типа РМБ-560, перемещающийся крон-блок типа К.

Источник

ГНБ и ННБ. Отличия

Для прокладки трубопроводов и коммуникационных сетей в условиях плотной городской застройки, преодоления водных и других природных преград, геологической разведки, добычи полезных ископаемых используется метод горизонтального направленного бурения (ГНБ). Он позволяет быстро, эффективно, с минимальными затратами выполнить подземные изыскания и переходы.
Технология была разработана, как полноценная альтернатива другим методам прокладки труб. Отличительная черта – бурение в горизонтальной плоскости без устройства надземных траншей. Близкий к методу ГНБ метод наклонно-горизонтального бурения (сокращение ННБ) позволяет отклоняться от линии горизонта. ННБ и ГНБ отличаются областью применения, используемым оборудованием, методикой.

Горизонтально-направленное бурение

Технология ГНБ используется для бестраншейной прокладки коммуникаций. Это особенно актуально для крупных городов с высокой плотностью застройки. Оно успешно применяется для прокладки коммуникаций под реками, озерами, автомобильными дорогами, железнодорожными путями.

В бурении используются самоходные установки ГНБ. Классифицируются по длине протяжки. Рабочее усилие измеряется тоннами. Состоят из ходовой части (на гусеницах или колёсах), рамы жёсткости, кузова, бурильной установки, аккумуляторной батареи, приборной панели, устройства подачи штанги, лафета.

Этапы выполнения работ

Прокладка коммуникация методом ГНБ включает пять этапов: подготовительные работы, пробное бурение, расширение скважины, протаскивание коммуникаций, завершение работ.

Бестраншейная прокладка труб посредством горизонтально-направленным бурением выполняется двумя методами: прокол и продавливание.

Метод прокола

Применяется на вязких грунтах. Например, глина и суглинок при проколе под дорогой. Есть ограничения по диаметру труб – не более 600 мм, длине проходки – до 60 м. Метод основывается на уплотнение грунта в радиальном направлении.

Прокол требует значительной мощности буровых установок. Давление на породу 150-3000 кН. Для создания усилия используются гидравлические домкраты. На рабочую часть трубы, которая контактирует с грунтом, надевается стальной уголовник конической формы. Он врезается в грунт, значительно уменьшая его сопротивление.

Работы начинаются с копки котлована. В него устанавливается домкрат, подключенный к насосам. Труба с одной стороны оборудуется наконечником для контакта с грунтом, а с другой шомполом – насадкой для передачи усилия от домкрата. Затем выполняется прокол. Скорость проходки зависит от мощности установки 4-40 м/ч.

Метод продавливания

Используется во всех типах пород. Продавливание разрабатывалось для прокладки труб диаметром 600-1200 мм, протяжённостью трассы до 100 м. В отличие от прокола не применяется оголовок. Труба нужного диаметра проталкивается сквозь породу при помощи нескольких гидравлических домкратов. Они закрепляются по окружности, симметрично друг к другу. Работают синхронно, с одинаковым усилием.

В котлован опускается одно звено трубы, которое вставляется в направляющую раму. Одним концом она упирается в грунт, другим в опорную плиту. Первая секция продавливаемой трубы входит в грунт, опорная плита возвращается на свое место, из полости удаляется грунт. Между плитой и первой секцией вставляется первый нажимной патрубок. Затем второй и третий. После того, как расстояние между опорной плитой и свободным концом трубы становится равным длине секции, вставляется вторая секция. Операция повторяется. После каждого этапа грунт из полости трубы удаляется.Рекомендуемая услуга – Меднографитовая смазка. Используется для защиты и герметизации резьбовых соединений.

Наклонно-направленное бурение

Эффективный способ, широко применяющийся в геологической разведке, добыче полезных ископаемых, а также прокладке коммуникаций под руслами рек. ННБ предполагает отклонение от горизонта, но с сохранением первоначального направления бурения. Это даёт возможность «следовать за пластом», выполнять бурение под тем же углом, что залегает основной пласт разведываемого полезного ископаемого.

Кроме геологии преимущества наклонно-направленного бурения используются для прокладки подземных переходов. Например, в США за последние три десятилетия было построено более 2500 тысяч таких объектов.

ННБ хорошо себя зарекомендовал при строительстве тоннелей под реками с ленточно-рядовым устройством русла. Его не рекомендуется использовать в водоёмах с пойменной многорукавностью.

Наклонно-направленный метод бурения связано со значительными финансовыми затратами. Оборудование сложное и дорогостоящее. Условия работы в дикой местности непредсказуемые. Он неэффективен для прокладки переходов в валунных и илистых грунтах, а также на карстовой почве.

Кустовое бурение наклонно-направленных скважин

Экономичный метод. Устья скважин располагаются на небольшой площадке и расходятся в радиальном направлении под разными углами. Это даёт возможность сократить производственные затраты на строительно-монтажные работы, уменьшить эксплуатационные издержки. Одна установка обслуживает максимальное число скважин. Целесообразно применение метода на болотистых и скалистых грунтах, а также труднопроходимой лесной местности.

Расстояние между соседними устьями выбирается исходя из технических параметров ремонтного оборудования, но не меньше 3000 мм. Выполняется бурение одной или несколькими установками. Они передвигаются от одной скважины до другой. Вспомогательные постройки и дополнительное оборудование остаются на месте. Куст содержит от 2 до нескольких десятков скважин.

Многозабойный метод бурения скважин

Второстепенные стволы ответвляются на одном или разных уровнях, уходят на разную глубину. У них различные радиусы закругления. Форма зависит от геометрических параметров пласта, геологических характеристик разреза, а также технических возможностей подрядной организации.

Итоговое сравнение

Горизонтально-направленное бурение получило продолжение в более технологичном и дорогостоящем наклонно-направленном способе. При схожих методах выполнения работ, есть существенная разница в области применения. ГНБ предполагает использование недорогого оборудования, для выполнения горизонтальных проколов под естественными и искусственными преградами.

ННБ широко используется в геологических изысканиях, добыче полезных ископаемых. А также прокладке переходов под руслами рек. Предполагает использование дорогостоящего оборудования, тщательной инженерной подготовки.Компания Техсервис предлагает покупателям китайские установки DDW, осуществляем быструю поставку DDW и занимаемся её гарантийным (пост-гарантийным) ремонтом.

Источник

Горизонтальное шнековое бурение: суть метода

Когда используется технология

Горизонтальное бурение чаще всего используется в труднодоступных местах — на озерах, болотах, реках, под зданиями, железнодорожными путями, дорогами и в экологических зонах. Существует несколько методов бестраншейной прокладки коммуникаций — прокол, санация, шнековое горизонтальное бурение. Использование буровых машин ускоряет время работ, снижает финансовые и трудовые затраты. Во время прокладки коммуникаций методом бурения нет необходимости в большом количестве техники и рабочих, отвале земли и благоустройстве поврежденных участков городской территории.

Преимущества бурошнекового метода

Траншейная технология прокладки коммуникаций считается морально устаревшей по экономическим и производственным причинам. Первая выгода шнекового горизонтального бурения — объем работ и количество нужных трудовых ресурсов. С бурильной установкой справляется одна бригада рабочих, а объем вынутой земли много меньше. При этом сроки строительства в зависимости от длины коммуникаций сокращаются в 2-20 раз.

Экономические затраты на горизонтальные направленные работы сокращаются на 30 %. При этом не нужно прерывать движение транспорта при прокладке труб под дорогами или реками, а железнодорожное и асфальтное полотно остается нетронутым.

Во время бурения экология не страдает, а сам процесс доставляет минимум неудобств людям. Риск возникновения аварий на участке сводится к минимуму благодаря использованию управляемых буровых головок.

Недостаток технологии горизонтального бурения заключается в невозможности работы на подвижных грунтах.

ГНБ и ННБ – в чем разница?

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ), является самым популярным методом, востребованным при возведении трубопроводов диаметром до 120 см в условиях уже имеющихся подземных коммуникаций, поверхностных сооружений и сложного грунта. ГНБ бурение в СПб осуществляется с помощью специальных установок, оснащенных гибкой штангой и головкой для бурения, позволяющих создавать ровные полости без отклонений от плоскости внутреннего профиля.

Преимуществами такого метода бурения являются:

Технология горизонтально направленного бурения включает несколько этапов. На предварительной стадии проводят инженерные изыскания и разрабатывают проект. При проведении обследования определяют:

На предварительном этапеподземного горизонтального бурения также выполняют геодезическую съемку участка и составляют топографический план. Данные изысканий содержат информацию для разработки проекта.

При разработке проекта горизонтального бурения методом ГНБ решают вопросы выбора технических решений бурения, конструкции трубопровода, обеспечения экологической безопасности.

Далее осуществляют другие этапы технологии горизонтального бурения:

Завершают работы устройства коммуникаций методом горизонтально направленного бурения контроль качества работ, уборка участка и передача исполнительных документов заказчику.

К недостаткам данного метода относится только невозможность проведения работ на участках с большим количеством строительного грунта, с высокой интенсивностью передвижения подземных вод и с вероятностью возникновения оползней.

В отличие от горизонтально-направленного бурения, ННБ (наклонно-направленное бурение) активно применяется в области добычи газа и нефти, горизонтальное бурение нефтяных скважин нецелесообразно, так как именно ННБ позволяет создавать скважины со сложным профилем внутреннего пространства. Сформированная по данной технологии полость может включать в себя интервалы как точно-вертикального характера, так и с видимым отклонением участков длиной в несколько километров, заданных программой. Особо актуальна технология наклонно-направленного бурения во время проведения многоствольного и кустового бурения, а также разведки на наличие газа или нефти.

Данный вид бестраншейной прокладки коммуникаций отличается рядом ценных преимуществ, среди которых особо стоит выделить следующие:

Но, кроме положительных сторон, у метода ННБ есть и отрицательная сторона – это невысокий темп реализации проектов, который связан с необходимостью частой проверки профиля скважин и сложности процесса бурения при внедрении в горные породы.

ГНБ и ГШБ – в чем разница?

Горизонтально-шнековое бурение (ГШБ) – технология, активно применяемая в промышленных зонах для сооружения разнообразных коммуникаций, в том числе и прокладки водопровода в грунте, цена которой будет отличаться демократичностью. В отличие от предыдущих методов, здесь бурение осуществляется стальным шнеком и вращающимся долотом, которые в процессе работы вырезают грунт и выводят его на поверхность.

Главная особенность данной технологии заключается в удалении отработанного грунта, так как он выводится со скважины без применения специальных растворов.

Главными преимуществами горизонтально-шнекового бурения, являются:

Но, при всех преимущества у данного способа есть один выраженный недостаток – для бурения нужно рыть котлованы стартовой площадки и точки выхода. А, это требует не только наличия большой свободной площади, но и применения специальной техники. Выбор способа прокладки коммуникаций делается исходя из технической и экономической эффективности. Метод ГНБ имеет свои достоинства и недостатки по сравнению с другими способами бестраншейного устройства подземных трасс

Технические характеристики

Технические характеристики буровой установки СО 2 представлены в таблице:

Этапы технологического процесса

Горизонтальное шнековое бурение начинается с выемки двух котлованов — стартового и конечного (рабочего и приемного). В рабочем котловане устанавливается буровая машина и дополнительное оборудование, в конечном завершаются все произведенные работы и принимается труба или футляр для нее.

На первом этапе проводится управляемое пилотное бурение, когда задается направление и длина канала. Так проводится «пристрелка» тонким буром, в процессе которой исключается возможность возникновения аварийной ситуации, особенно в городских условиях с обширной сетью трубопроводов и подземных кабелей.

На втором этапе пробуренная скважина малого размера расширяется методом продавливания обсадной трубой, закрепленной на штангах расширителей, до нужного диаметра. Выемка земли осуществляется механизмом, части которого набираются на рабочий вал машины горизонтального шнекового бурения. Шнеки располагаются в металлической трубе, укладываемой в скважину, и располагаются сразу за буровой головкой.

Третий этап заключается в подготовке рабочей трубы и ее продавливании вслед за обсадной трубой. После укладки труб в полученный канал буровая установка и другое оборудование извлекается из котлована, части коммуникации соединяются между собой.

Машины для бурения

Согласно ППР бурошнековое бурение может осуществляться несколькими видами устройств. Выбор модели будет зависеть от задания и объемов работы, так что придется вначале осуществить точные расчеты, чтобы получить машину с нужными техническими характеристиками. При недостаточной мощности не получится сделать задуманное, а при избыточной — придется нести лишние издержки.

Также важна и характеристика ТТК бурошнекового бурения, которая определяется установленным методом. Вообще при проведении любых видов работ нужно внимательно следить за показателями безопасности, так как они позволят не выходить в своих действиях за рамки текущего законодательства. Любые нарушения будут караться серьезными санкциями вплоть до возбуждения уголовного дела.

Установки бурошнекового бурения могут работать в двух режимах:

Оба вида обладают высокой точностью, так как операция проходит под руководством профессионального компьютерного оборудования и высокоинтеллектуальной программы бурения. От человека нужно лишь задать соответствующие параметры работы, чтобы машина могла понять возложенные на нее обязанности. Инструкция на бурошнековое бурение имеется на каждой установке, так что разобраться с сутью операции не составит большого труда. Главное — выполнять все указания изготовителя, чтобы не испортить машину, так как ремонт и замена деталей обойдутся очень дорого.

Шнековое бурение

Технология шнекового бурения — это современная технология по укладке футляров для выполнения работ по прокладке трубопроводов. Эта технология в отличие от традиционного ведения работ открытым способом не требует раскопки траншеи по всей трассе прокладки коммуникаций, что позволяет свести к минимуму воздействие на окружающую среду и нарушения в работе транспорта и систем жизнеобеспечения.

Шнековое бурение позволяет осуществлять прокладку подземных коммуникаций практически в любых условиях, в том числе и в районах исторической застройки города. Она может использоваться в таких проектах, которые требуют проходов под автострадами, железнодорожными путями, взлётно-посадочными полосами и т.п.

Горизонтальное шнековое бурение — это универсальная бестраншейная технология подземного строительства, которая позволяет быстро, эффективно и недорого решать задачи, связанные с развитием инфраструктуры города, в том числе и те, которые до настоящего времени не имели экономически оправданного решения.

Технология

Сущность технологии бурошнек бурения состоит в высокоточной прокладке стального футляра с помощью мощной домкратной станции, оборудованной вращающимся буровым инструментом. Футляры служат в качестве основы для прокладки трубопроводов различного функционального назначения (в том числе каналов для электроснабжения и связи)

Во время подготовительного периода производится строительство двух шахт и/или котлованов — стартового и приёмного. Их диаметр или линейные размеры не превышают нескольких метров. Глубина стартовой и приёмной шахты сопоставима с глубиной прокладки трубопровода.

Этапы производства работ:

Технические параметры

Область применения технологии:

Ограничения в применении:

Прокладка в скальных породах грунта

Отличительные свойства

Во всех случаях применение технологии бурошнекового бурения имеет убедительные плюсы там, где ведение работ открытым способом затруднено или вообще невозможно.

Оборудование для горизонтального бурения

Машины горизонтального бурения прессово-шнекового типа РВА имеют простую конструкцию, не считая отдельных узлов типа дизель-генератора. Установка представляет собой станину, на которой расположен дизель-генератор с блоком силовых гидравлических цилиндров. К раме буровой машины крепится лафет, который служит направляющими для задаваемой обсадной или рабочей трубы. К валу гидравлического блока крепятся штанги с буровой головкой для пилотного бурения. За буром располагается датчик первичной передачи, информация с которого поступает на пульт оператора. Благодаря датчику происходит постоянный контроль глубины, дальности и угла атаки буровой головки.

Дополнительное оборудование состоит из набора штанг и труб со шнеками, которые набираются на штангу по мере выемки земли из горизонтальной скважины. Иногда машины РВА выпускаются не в стационарном виде, крепящемся на подготовленную площадку анкерными болтами, а на пневматическом ходу.

Технология метода «бурошнекового бурения»

Сущность технологии бурошнекового бурения состоит в высокоточной прокладке стального футляра с помощью мощной домкратной станции, оборудованной вращающимся буровым инструментом. Футляры служат в качестве основы для прокладки трубопроводов различного функционального назначения (в том числе каналов для электроснабжения и связи).

Во время подготовительного периода производится строительство двух шахт и/или котлованов — стартового и приёмного. Их диаметр или линейные размеры не превышают нескольких метров. Глубина стартовой и приёмной шахты соответствует глубине прокладки трубопровода. Технологически работа по прокладке труб разделяется на два или три этапа.

Во всех случая применение технологии бурошнекового бурения имеет убедительное преимущество там, где ведение работ обычным способом затруднено или вообще невозможно.

Первый этап: прямолинейный прокол грунта

Происходит управляемый прямолинейный прокол грунта пилотной штангой посредством мощных домкратов. С их помощью секции пилотных штанг последовательно продавливаются на всю длину проектной трассы. Контроль проходки осуществляется лазерным теодолитом с видеокамерой и мишенью. Результаты контроля выводятся на видеомонитор.

Второй этап: расширение пилотной скважины

Расширение пилотной скважины до рабочего диаметра. Той же домкратной станцией, в предварительно разрыхлённый буром грунт, продавливается футляр (или рабочая труба). Выдача грунта из тоннеля осуществляется транспортным шнеком.

Третий этап: протаскивание рабочей трубы

(по необходимости) — протаскивание рабочей трубы без извлечения транспортной трубы (футляра).

Источник