Расчет траектории ГНБ с учетом ограничений по изгибу штанги, угла забуривания, минимальной глубины трассы и длины подсвечника

Технология ГНБ позволяет в ускоренном темпе прокладывать трубопроводы и кабельные сети без ущерба для дорожного покрытия и ландшафта. Буровые работы предполагают использование эхолокационного оснащения на глубине.

  Крайне важно с первого захода провести в земле буровую головку, не затронув при этом сторонние объекты. В этом деле значимая роль отводится подготовке, которая включает:

• Определение местоположения ранее проведенных в земле коммуникаций и обозначение их на карте.
• Выбор траектории хода бура и расположения будущей коммуникации.
• Оборудование площадки для бурильной техники и подъезда к ней.
• Транспортировка и установка оборудования к нужному месту, подготовка бентонита.

Траектория прокладки коммуникации рассчитывается заранее от начала до конца. При составлении плана перемещения бура для менее сложных трасс специалисты ограничиваются четырьмя ключевыми измерениями:

• Ограничение по изгибу буровой штанги. Определить допустимый наклон бурения можно по техническим характеристикам агрегата.
• Угол забуривания или входа бурильного инструмента в грунт.
• Минимальная глубина прокладки.
• Минимальная длина подсвечника.

Какими должны быть ограничения по изгибу?

Буровым штангам в процессе эксплуатации свойственно прогибание. Эта особенность агрегата значительно облегчает монтаж и позволяет исправлять направление движение бура. Но в случае превышения допустимых норм изгиба инструмент начинает незаметно разрушаться, что со временем приводит к разрыву штанги. В связи с чем, необходимо контролировать этот показатель, как в ходе бурения, так и при других возможных изгибах.

К основным характеристикам буровой штанги относится максимальный крутящий момент, а также допустимо возможный радиус прогиба, который нельзя превышать иначе буровой инструмент выйдет из строя. Пилотная скважина проектируется под минимальный радиус изгиба, поскольку прогиб труб зачастую не совпадает по радиусу с прогибом штанги.

Требования к углу забуривания

Максимальное значение угла, под которым инструмент ГНБ входит в грунт, в среднем равняется 32º. В зависимости от модели спецоборудования это значение может быть больше, до 45 º. Для предупреждения неприятных последствий на всех этапах производства работ ГНБ важно отслеживать показатели максимального и минимального угла забуривания. Эти параметры вычисляются двумя способами:

• С помощью стандартных замеров. Измеряются расстояния от поверхности грунта до торцов бурового лафета (переднего H1, заднего H2). Длину основания (C) определяют путем замера расстояния между передней и задней точками. Угол рассчитывают по формуле (H2-H1)/C х100. При незначительном показателе забуривания штанга быстрее и с меньшим изгибом выходит на горизонтальную траекторию. А при увеличении угла - коммуникация проходит глубже.
• При использовании специального передатчика. С прибора снимаются показания в двух позициях – на земле и на установке. Угол забуривания рассчитывается с учетом показателя угла бурения, который указывается в техпаспорте для определенной модели бурового оборудования.

Минимальная глубина прокладки

По ограничению изгиба и углу забуривания рассчитывают минимальную глубину расположения штанги при достижении агрегатом горизонтального направления бурения.

Минимальная длина ГНБ штанги подсвечника

Этот параметр равен дистанции между горизонтальной трассой и начальной точкой бурения. При меньшей длине изгиб штанги уже будет превышать минимально допустимое значение радиуса, что приведет к повреждению бурового устройства.

С уменьшением угла забуривания уменьшается длина подсвечника и минимальная глубина, а с увеличение – эти параметры также увеличиваются.

При подготовке к производству бурильных работ используют специализированное ПО и привлекают инженеров геодезистов. В случае допущения ошибок в расчетах или возникновения непредвиденных ситуаций угол бурения корректируют. Уход от намеченной траектории крайне нежелательный. Отклонение допускается только при достаточной информации о сторонних объектах в рабочей зоне.

 

18.09.2021