Установка горизонтально-направленного бурения: подробное описание

Установка горизонтально-направленного бурения (ГНБ) применяется во многих сферах: при бурении скважины под прокладываемые коммуникации, бурении скважины под проводку канализации с водопроводной системой, практически при всех работах, где используется скважина. К этим работам относится прокладка трубопровода, футляра под электрические провода и иные подобные действия. Это приспособление рассчитано для пробуривания горизонтальной скважины. Ее длина варьируется в зависимости от задач и возможностей установки ГНБ.

Буровые установки ГНБ

При проведении скважинных работ, у большинства районных ЖКХ предприятий имеется данная установка. Если установка по продавливанию и горизонтальному бурению грунта будет использована правильно, то максимальная окупаемость не превысит трех лет.

Установки горизонтально направленного бурения имеют такие характеристики:

• Максимальное тяговое усилие в тоннах;
• Максимальную длину бурения;
• Максимальный диаметр расширения;
• Дополнительными параметрами является изгиб штанг(максимальный диаметр отклонения), расход бентонитовой смеси.

Буровую установку производят, учитывая граничное усилие протяжки,  измеряемое тоннами. Кроме этого, ключевая характеристика любого вида установки –  максимальные возможности изменения диаметра и длины бурения. Вторичные факторы, которые учитываются в процессе выбора устройства под бурение скважины и прокладывание трубы, относятся к показателям расходов бетонита (л\мин), и радиуса изгибов буровой штанги – в зависимости от этого меняется направленность бурения во время работ.

Выделяется технология горизонтального шнекового бурения, выполняемого при помощи простой буровой установки, которая имеет буровую голову, штангу, двигатель, и каркас, соединяемый в едином механизме. Если сравнивать с обычной промышленной буровой машиной, у такой конструкции имеются минимальные размеры. 

Для тех, кто в поисках качественной и надёжной установки ГНБ, в нашем каталоге можно купить установку ГНБ подходящую для вас. Компания «Форвард» располагает большим выбором оборудования.

Назначение

Классическую(траншейную) технологию открытого прокладывания в большинстве случаев применяют в процессе установки инженерных коммуникации – трубопровода и кабельной линии. В случаях где коммуникации необходимо проложить через дорогу или реку траншейный метод применить сложно или просто невозможно. На выручку приходят установки горизонтально-направленного бурения, с помощью которых можно пробурить горизонтальную скважину под поверхностью земли на глубине, при этом если труба прокладывается под дорогой движение не останавливается ни на минуту.

Преимущества

При небольших габаритах и весе одна машина способна проводить работы при стесненном  условии городских застроек и в промышленности. При этом стоимость прокладки коммуникации снизится в 1,5—2 раза, если сравнивать с традиционным методом.

• Значительно сокращаются сроки и снижается стоимость бурения;
• Минимальный ущерб экологии окружающей среды;
• Остается целостным дорожное покрытие и пешеходные дорожки, что исключает неудобство при продолжении транспортного движения;
• Возможность использования бестраншейных методов с  коммуникациями в месте, где недоступен традиционный метод.

Устройство

Данные инструменты для бурения не имеют принципиальных отличий от традиционных буровых машин и оборудования, осуществляющих проходку вертикальных скважин. Основными отличиями являются особенности в буровом лафете, изменяющем направленность движений через смещение режущего элемента, который управляется дистанционно с помощью автономного локатора, если им управляет оператор установки горизонтально направленного бурения.

Такое сложное устройство дистанционного управления позволяет оператору направить ходовую часть в нужные стороны, регулярно контролируя перемещение через экран на локаторе. Монтаж может производиться на специальной базе, не передвигающейся по местности, с очень редким пневмоколесным ходом. Платформа размещает установочный двигатель, буровые штанги, кабину оператора с самим механизмом, при помощи которого наращивают буровую колонну: вращения, гидроцилиндры, создающие тяговое усилие. Работает установка и в полевых условиях, на предварительно подготовленной площадке.

Принцип работы

Локатором (навигатором) для ГНБ принимается и передается сигнал о расположении буровой лопатки. В самой лопатке расположен датчик первичной передачи, который отсылает свое месторасположение на экран пульта, управляющегося оператором ГНБ. Специалисту каждую секунду выдается на экране нахождение буровой лопатки по параметрам: глубины, пройденное расстояния и угла атаки. Эта же информация копируется и показывается на переносном пульте оператора машины.

Обоими операторами регулярно поддерживается связь через рацию, это необходимо для оперативного и точного прокола грунта буровыми штангами и вывода их в намеченных местах.

На начальном уровне всю установку укрепляют с помощью вертикально расположенных упоров(система анкерения). Закрепленную к первой основной штанге буровую лопатку вводят ударно-вращательным движением в землю под углом до 15 градусов. Предусмотренные внутренние каналы штанг подают бентонитовую жидкость, выходящую через отверстие в лопатке. Этой жидкостью разжижается земля, формируя подобие скважины. Ей отводится смазочная роль для минимизирования силы трения о землю самой штанги и затягиваемой трубы. Таким способом выполняется бурение.

В зависимости от грунтовых углублений, автоматическим или ручным способом подается новая штанга, состыковывающаяся резьбовыми соединениями. Оператор может изменять усилие вталкивания бура и скорость его вращения. Упругость штанги позволяет изменить угол поворота. Монтаж комплекса производится через изменение положения лопатки с вдавливанием ее без вращений, что позволяет менять угол атаки. На трассах имеются обустроенные разгрузочные колодцы, уменьшающие внутреннее давление скважины. Так выходит пульпа, грунтовая смесь и жидкость. Они расположены на протяжении всей трассы, до того, как начнется бурение. В колодцах пульпу откачивают с использованием мощных помп. В длину трасса может достигнуть нескольких сотен метров.

Устройство и принцип работы установки горизонтального бурения

Нередки случаи, когда выполнение таких работ, как бурение, происходит в достаточно скованных условиях и в довольно тесных местах. В данных ситуациях чрезвычайно важно наличие специального оборудования, которое выполняет работу, даже в подобных условиях. На сегодняшний день одним из самых востребованных инструментов в данном вопросе является установка, которое производит бурение горизонтальным методом. Данная установка так и называется установка горизонтального направленного бурения (ГНБ).

Эксплуатация установки ГНБ

Как правило, наиболее часто инструмент используется в таких сферах работы, как бурение скважин под прокладывание коммуникаций, бурение скважин под проведение канализации и водопроводной системы, для всевозможных работ, в ходе которых используются скважины. Такими работами является прокладывание всевозможных трубопроводов, проводов для электричества и тому подобные работы. Данная установка рассчитана на горизонтальное выкапывание скважины, длина которой может варьироваться в разных пределах, все зависит от модели и модификации скважины. Как правило, в среднем длина, которую способна пробурить данная установка равняется тридцати метрам в глубину. Но это не обязательный показатель.

Использование установки является достаточно популярным на сегодняшний день. Данная популярность и востребованность установки горизонтального направленного бурения обусловлена тем, что она является удобной в работе. Вес ее достаточно мал, и компактный размер делает работу с данной установкой предельно простой и не требует применения больших усилий. За счет компактности данная установка обладает такими качествами, как бесперебойная работа в труднодоступных местах, а соответственно и продуктивность данной установки является достаточно высокой.

К тому же при дорожных работах, использование данной установки дает возможность осуществлять работы без прекращения дорожного движения, что так же является немаловажным. Немаловажным является так же и то, что не требуется никаких разрушительных работ и подготовки поверхности заранее для осуществления работ.

Устройство установки горизонтального бурения

Основными элементами конструктивного состава установки горизонтального бурения являются рама, на которой расположены все остальные элементы работы и управления. К данным частям относится двигатель, который работает посредством дизельного топлива, ходовая часть, которая может быть, как гусеничного вида либо иметь колесный ход. В оснащение данной установки входят такие детали как гидростанция, устройство которое осуществляет подачу штанг, лафет для бурения. Это уже непосредственные рабочие элементы, которые производят все манипуляции.

Установка ГНБ непременно оснащается такими элементами, как панель, на которой находятся все управляющие части. Так же она оснащена индикационным оборудованием, которое показывает уровень топлива и масел в двигательной системе. Рабочее место оператора так же оборудовано для удобства проведения всех манипуляций установки. При выборе горизонтальной буровой установки как правило придерживаются таких характеристик, как диаметральный размер бурения, который может варьироваться в разных пределах в зависимости от той или иной модели оборудования.

Данные установки обладают достаточно мощным двигателем, размеры мощности которого могут равняться пяти с половиной лошадиным силам и выше. За счет того, что привод у данной установки как правило, является гидравлическим, работа на данной установке выполняется довольно легко, без больших силовых затрат. Поскольку управление данным оборудованием является предельно простым, привлечение высококвалифицированного персонала является нецелесообразным, с данной работой справится простой рабочий.

Видео работы ГНБ

Что такое горизонтально-направленное бурение

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) — это метод прокладки подземных трубопроводов, кабелей и инженерных коммуникаций бестраншейным способом. Он включает в себя использование установки наклонно-направленного бурения и связанных с ней приспособлений для точного бурения по выбранной траектории ствола и обратного развертывания требуемой трубы.

Направленное бурение состоит из трех этапов:

Пилотная скважина

Первый этап состоит из бурения пилотной скважины малого диаметра. Буровой раствор перекачивается через бурильную трубу к буровому долоту, где струи высокого давления и долото будут измельчать грунт перед бурильной колонной. Буровой раствор также будет переносить буровой шлам обратно к входному котловану буровой установки. Отслеживание пилотного отверстия можно выполнить несколькими способами в зависимости от размера и сложности выстрела. Меньшие выстрелы выполняются с использованием системы наведения при обходе, тогда как более крупные и сложные выстрелы имеют систему магнитного типа с тросовой линией. При обоих методах рядом с бурильной головкой находится передатчик или рулевой инструмент, который посылает сигнал инженеру по местоположению, сообщая точные координаты бурильной колонны. Постоянно снимаются показания, которые проверяют глубину, выравнивание и процентный наклон буровой головки.

Оператор и локатор будут вносить коррективы, чтобы направляющая скважина оставалась вдоль заданной траектории ствола. Скорость бурения пилотной скважины будет варьироваться в зависимости от существующих грунтовых условий и требуемой величины рулевого управления. По достижении точки выхода корпус маяка и долото отделяются и заменяются расширителем.

Предварительное развертывание

Второй этап заключается в предварительном расширении пилотного отверстия и его увеличении до размера, достаточного для безопасной установки производственных линий. Расширитель отводится назад и вращается при перекачивании бурового раствора для вырезания и удаления твердых частиц для расширения скважины. Скорость предварительного расширения будет варьироваться в зависимости от существующих почвенных условий и количества шлама, удаляемого из скважины.

Бентонит и другие добавки будут использоваться для обеспечения чистой и стабильной скважины. Бентонит используется для создания «слоя пирога» вокруг внешней стороны отверстия во время предварительного расширения. Это поможет со стабильностью ствола скважины и с утечкой или инфильтрацией жидкости. Добавки, такие как полимеры, используются для разрушения глинистых почв. Более равномерно смешанный буровой раствор предотвратит закупорку внутри скважины.

Вытягивание трубы

Последним этапом является втягивание трубы в предварительно рассверленное отверстие. Буровая штанга и расширитель будут прикреплены к вертлюгу, который используется между линией подачи продукта и расширителем для предотвращения передачи напряжения кручения от вращающейся бурильной колонны на продуктопровод. Когда продуктопровод втягивается в буровую скважину, буровой раствор закачивается в скважину для обеспечения смазки продуктопровода.

Hadlee & Brunton

Компания работает с 1906 года.
Hadlee & Brunton гордится тем, что обеспечивает высочайший уровень
сантехнических, дренажных, буровых, кровельных и ремонтных услуг для
государственного, местного и сельского секторов, а также мы гарантируем это.

Жилищные услуги

• Сантехника и обслуживание

• Дренаж

• Кровля

• Сельская местность

Коммерческие услуги

• Футеровка трубы

• Горизонтально-направленное бурение

• Ремонт труб и колодцев

• Дренаж и вода

• Индивидуальная технология камеры

О

• История, управление и персонал

• Мультфильмы

• Артикул

• Флот

• Работа

© Авторские права Hadlee and Brunton Ltd, 2019 г.

Как работают установки горизонтального бурения

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) — широко используемый метод бестраншейной прокладки. В этой статье рассматриваются компоненты буровой установки, механизм машины, типовое обслуживание и преимущества применения ГНБ.

Реклама

Компоненты буровой установки

Установка ГНБ состоит из нескольких компонентов. Основной компонент называется буровой установкой. В состав буровой входит хранилище, где готовятся буровые штанги. Оператор соединяет буровые штанги вместе, чтобы сформировать бурильную колонну для продвижения бурового долота. За буровым долотом находится корпус зонда, который подает сигнал. Сигнал будет уловлен другим техническим специалистом, оснащенным приемником передатчика, чтобы отследить местоположение. Данные обрабатываются, чтобы информировать оператора буровой установки, который осуществляет навигацию и направляет бурение.

Резервуар и насос также используются для подачи бурового раствора на буровую установку. Это необходимо для обеспечения непрерывной циркуляции бурового раствора на протяжении всего процесса бурения. (См. также: Углубленный взгляд на роль систем бурового раствора в бестраншейном строительстве .)

Реклама

Механизм установки ГНБ

ГНБ выполняется в три этапа: разработка направляющей скважины, расширение направляющей отверстие и кондиционирование отверстия. На протяжении всего процесса гидравлические жидкости впрыскиваются в скважину и буровые долота, чтобы способствовать разрушению мягкого грунта, охлаждать буровые долота и смазывать ствол. В горных породах в дополнение к гидравлической силе также требуются более прочные материалы бурового долота, такие как сплавы карбида вольфрама или поликристаллический алмаз (PCD).

Установка ГНБ начинается с сверления пилотного отверстия. Пилотное отверстие просверливается от точки входа до точки выхода по профилю и выравниванию. Сверла используются для первоначального создания меньшего отверстия от места входа до места выхода. Профиль и выравнивание должны быть разработаны и запрограммированы установщиком. Во время бурения пилотной скважины используется система направленного наведения, которая перемещает пилотную скважину по заданному профилю. Выбор бурового инструмента и бурового оборудования для каждой работы во многом определяется на основании результатов инженерно-геологических изысканий, размера перехода (длины и диаметра), а также решения монтажника.

Угол входа бурильной колонны обычно составляет от 8° до 16° градусов. Бурильная колонна продвигается за счет комбинации крутящего момента и осевого усилия буровой установки. Это позволяет оператору изменять направление и правильно перемещать направляющую скважину по заранее заданному профилю. Большинство буровых долот имеют наклонную поверхность и могут быть разработаны для прохода через различные типы грунта, от глины и песка до скалы. (См. также: Подходящая буровая коронка для мягких, средних и твердых грунтов . )

Система слежения за проходом используется для контроля местоположения скважины. Система состоит из передатчика и приемника. Передатчик излучает непрерывный магнитный сигнал, который улавливается портативным портативным приемником. Бортовые органы управления позволяют оператору контролировать ориентацию долота и изменение общего направления бурения. Для движения по прямой оператор буровой установки вращает и толкает бурильную колонну. Для изменения направления оператор прекращает вращение бурильной колонны и толкает колонну. Траектория изменится в направлении, на которое указывает наклонная поверхность биты.

Объявление

На месте выхода буровые долота переключаются на расширитель большего размера, чтобы расширить отверстие в соответствии с требуемым диаметром трубопровода, протянув пакет пилотного ствола по направлению к месту входа. В случае пересечения малых диаметров трубопровод может быть установлен непосредственно в пилотном отверстии. Однако в большинстве проектов пилотное отверстие необходимо расширить. Расширение известно как «предварительное развертывание». Предварительное расширение необходимо для обеспечения достаточно большого диаметра скважины, чтобы предполагаемый трубопровод можно было установить в пробуренном переходе. Предварительное развертывание может включать одну или несколько стадий в зависимости от конечного желаемого диаметра и состояния почвы.

Монтаж трубы начинается после завершения предварительного расширения до требуемого диаметра и надлежащей очистки скважины. Трубопровод предварительно собирается в единую гирлянду и укладывается на ролики. Эта установка приводит к процессу, называемому откатом. Для отвода к бурильной трубе присоединяется расширитель. За расширителем подсоединен вертлюг, позволяющий бурильной трубе вращать расширитель без передачи крутящего момента на трубу. Затем бурильная труба вытягивается обратно к точке входа до тех пор, пока трубопровод не будет полностью установлен. Готовый диаметр проверяется с помощью тампона.

Техническое обслуживание

Методы технического обслуживания буровой установки могут различаться в зависимости от ее использования. В этой статье представлены некоторые стандартные методы технического обслуживания буровой установки: (См. также: Надлежащее техническое обслуживание оборудования буровой установки)

• Ежедневные проверки.
• Обслуживание смазки.
• Уборка в конце рабочего дня.

Ежедневные проверки обслуживания

Каждая буровая установка поставляется с собственным руководством по обслуживанию. В руководстве приведены рекомендации для операторов по обслуживанию гидравлических насосов, жидкостей, масел, охлаждающей жидкости и других компонентов. Руководство также включает ежедневные проверки технического обслуживания. Эти простые процессы при закрытии выявят любые проблемы, оставшиеся от предыдущего использования. Раннее обнаружение и техническое обслуживание помогут обеспечить правильную работу машины. Затрачивая от 5 до 10 минут в день на проведение сервисных проверок, вы не только сэкономите время, деньги и избавитесь от дорогостоящих убытков из-за упущенных из виду проблем с техническим обслуживанием, но и обеспечите максимальную производительность машин на стройплощадке.

Поддержание смазки

Поддержание надлежащей смазки и вращения буровой установки имеет важное значение. Это не только поможет продлить срок службы вашего оборудования, но и приведет к его общему успеху. Правильная смазка бурильной трубы также важна. Каждый производитель имеет свой собственный стандарт надлежащей смазки, который предназначен для оптимизации сжатия резьбы и допусков. Обслуживание автоматических масленок для надлежащего гидравлического давления помогает подрядчикам достигать надлежащего крутящего момента, снижая вероятность откручивания трубы и поломки в скважине.

Техническое обслуживание в конце рабочего дня

В конце каждого рабочего дня рекомендуется очищать каждую машину, чтобы устранить засорение. Производители часто проектируют машины с насосом высокого давления, который подключается к контуру внутри машины, создавая эффективный способ промывки в конце рабочего дня. Во время очистки подрядчики также могут искать любую утечку гидравлики. Заблаговременное выявление этих проблем устраняет вероятность возникновения дорогостоящих проблем в будущем. Задачи обслуживания могут показаться утомительными, но они важны для обеспечения общего успеха любого проекта. Благодаря этим проверкам и регулярному уходу подрядчики могут поддерживать свои машины в наилучшем рабочем состоянии, что экономит общее время и деньги.

Преимущества ГНБ

ГНБ является предпочтительным бестраншейным методом, особенно для крупных переходов через реки. Преимущества HDD включают более быстрое время завершения, когда существующее состояние площадки перегружено или имеет ограничения по пространству.