Направленное бурение: Описание технологии горизонтально-направленного бурения — Проф Бур

Наклонно направленное бурение ННБ, метод и технология ННБ, горизонтально-наклонное бурение

Наклонно направленное бурение (или ННБ) — еще одно название метода ГНБ. Так же метод ННБ носит название горизонтально наклонное бурение.

Из практики, термин наклонно направленное бурение применяется чаще, когда речь идет о строительстве подводных переходов. Данные работы отличаются повышенным уровнем сложности и требуют особенно тщательной инженерной  подготовки объекта.

 

Технология и этапы наклонно направленного бурения.

 

Технология бурения и последовательность производства работ не отличаются от технологии горизонтально направленного бурения, не меняются и производятся в три этапа:

1. Пилотное бурение. Положение зонда-излучателя контролируется с плавсредства.

 

2. Поэтапное расширение скажины. Скважина расширяется и калибруется до нужного диаметра. Выбуренный грунт из скважины собирется в приемный котлован с последующей регенераций или утилизацией.

 

3. Протаскивание трубопровода. Сваренные в плеть трубы протаскивается в пробуренную скважину.

 

 

 

Преимущества наклонно направленного бурения.

Основные преимущества технологии направленного бурения можно понять, посмотрев видеоролик про ГНБ.

Горизонтально наклонное бурение, как способ бестраншейной прокладки трубопроводов под водными преградами, имеет целый ряд преимуществ перед традиционными способами. Основное преимущество — это надежность и долговечность построенного перехода. Прокладка трубы методом ННБ производится ниже русла реки, при этом исключается воздействие на естественную окружающую среду. В процессе строительства на судоходных реках не меняется график навигации.

Не менее важен экономический эффект прокладки трубопроводов горизонтально наклонным бурением. На стадии выбора методов производства работ не менее важно учитывать денежные средства, которые будут сэкономлены в процессе эксплуатации трубопровода, проложенного методом ННБ.

Компания ДВН-Строй выполняет работы по прокладке различных инженерных коммуникаций методом наклонно-направленного бурения. Со стоимостью работ методом ННБ вы можете ознакомиться на странице стоимость работ методом ГНБ.

Наклонно-направленное бурение — технология и методы

Наклонно-направленное бурение скважин применяется при выработке продуктивных пластов или с целью их разведки. Конструктивно состоят их ствола с вертикальными и наклонными участками, которые были заранее спроектированы. Отклонение от вертикальности согласно используемым методам составляет от 2⁰, а при глубинном бурении свыше 6⁰. Оно может быть обосновано естественным залеганием твёрдых пород или создано искусственно с целью учёта различных влияющих факторов.

Технология бурения

Бурение наклонно-направленных скважин осуществляется с использованием специальных профилей. Обязательным условием их применения является создание начального участка в строго вертикальном положении. При выполнении геологических разведывательных работ применяют шпиндельные буровые установки с поверхности земли или глубинных выработок. В силу различных прочностных характеристик залегающих горных пород происходит естественное изменение направления бурения.

Для скважин под добычу газа или нефти используют три метода:

1. Роторное наклонно-направленное бурение. Технология имеет прерывистый характер, который заключается в бурении скважины меньшего диаметра под определённым углом с использованием шарнирного устройства и дальнейшего бурения долотом нужного диаметра по плановомунаправлению. Согласно методу, дальнейшее бурение производится после заглубления бурильной колонны нужного диаметра по этому же направлению с помощью шарнирной установки или клиновой. Буровая оборудуется стабилизаторами для обеспечения полного контроля процесса.

2. Забойное наклонно-направленное бурение с применением турбобура или двигателя забойного типа. Способ является непрерывным при формировании отклонения от вертикального положения ствола скважины. По технологии поворот ствола осуществляется за счёт воздействия отклоняющей долото силы в колонне, способствующая его отклонению в заданном направлении. То есть управление осуществляется за счёт контроля искривляющей силы бура, действующей в нужном азимуте. Создание такой силы осуществляется с использованием специальных переводников с нарезанной резьбой.

   Турбобур при наклонно-направленном бурении за счёт сил деформации стремится выровняться, но из-за наличия изгиба образуется момент силы, которая зависит от момента вращения бура. То есть, чем больше вращающий момент, тем больше угол наклона бурения. Предельный угол при этом составляет до 30⁰. Для увеличения угла применяют шпиндели, позволяющие перенести момент отклоняющей силы в точку размещения долота. Горизонтальные участки скважины можно получить при использовании эксцентриковых ниппелей.

3. Наклонно-направленное бурение с применением различных сочетаний буровых инструментов. В соответствии с методом, при изменении порядка бурения с применением разных инструментов создаётся скважина с необходимым направлением без использования отклонителей. Однако при этом данная технология имеет существенные ограничения по скорости бурения на максимальных оборотах, что считается значительным её недостатком.

Кустовое бурение наклонно-направленных скважин

При добыче нефти или газа методом наклонно-направленного бурения может возникать необходимость увеличения скорости откачки и уменьшения времени освоения продуктивных горизонтов во время создания новых или ремонта старых скважин. Если жёсткие ограничения по способу проходки до заданной области отсутствуют, то бурение может осуществляться путём продольного прохождения пласта. Протяжённость горизонтального участка при этом может превышать 1 км.

Кустовое наклонно-направленное бурение конструктивно представляет собой наличие единого устья и разветвлённой серии забоев, которые расположены в нескольких продуктивных пластах. Применяется при необходимости попадания в заданный продольный участок пласта или нескольких пластов, расположенных относительно недалеко друг от друга, а также для прокладки проводных и трубных коммуникаций под надземными и подземными препятствиями.

Минимальное число скважин при кустовом наклонно-направленном бурении в одном кусте составляет два, а максимальное — ограничено техническими и геологическими факторами. Способы бурения кустовым методом следующие:

1. Двухствольное последовательное.
2. Двухствольное параллельное.
3. Трёхствольное.

Ответвления скважин от устья при наклонно-направленном бурении могут выполняться в пирамидальном или конусном виде, а основания иметь округлую или многоугольную форму. При освоении многопластовых месторождений возможно увеличение скважин в кусте пропорционально существующему. При этом количество работающих буровых установок выбирается с учётом обеспечения максимальной производительности освоения продуктивного пласта.

Многозабойный метод бурения скважин

Многозабойное наклонно-направленное бурение используется для проходки базового ствола и дальнейшего забуривания с выполнением проходки нижней части пласта. Технология применяется в основном для разведки и разработки нефтяных месторождений. Осуществляется в пластах, отличающихся высокой устойчивостью и имеющие не менее 20 м монолитного пласта из твёрдых скальных пород. При глубине более 1500 м и отсутствии газового слоя многозабойное бурение сокращают из-за увеличения дренирования поверхности продуктивного пласта.

Преимуществом данного метода наклонно-направленного бурения является использование одного и того же ствола для пробуривания нескольких дополнительных стволов, что позволяет сократить время на проведение буровых работ и ускорить добычу нефти. По форме дополнительных стволов многозабойные скважины могут быть следующих видов:

1. Радиальные. Состоят из горизонтального основного ствола, который разветвляется на несколько вспомогательных, расположенных радиально.

2. Разветвлённые. Согласно технологии, дополнительные стволы располагаются под определённым наклоном к основному.

3. Разветвлённые по горизонтали. Отличаются от предыдущего вида только наличием дополнительных стволов, расположенных под углом в 90

   0.

Многозабойное наклонно-направленное бурение дополнительных стволов выполняется сверху вниз или снизу вверх. Первый метод используется при проведении работ от разрабатываемого пласта к неизвестному. Эффективен при обнаружении полезного пласта ниже исследованного уровня, поэтому основное назначение метода — исследование близкорасположенных пластов. Технология бурения снизу вверх позволяет выполнить сгущение сети разведки пласта при необходимости выяснения или уточнения оставшегося запаса полезных ископаемых.

Заключение

Методы наклонно-направленного бурения позволяют наиболее эффективно разведывать и разрабатывать продуктивные пласты. Их выбор зависит от технических возможностей буровой установки, геологических особенностей, а также от типа залегающих пластов. Основным их преимуществом является быстрое прохождение сложных твёрдых пород за счёт изменения направления бурения.

Видео: Горизонтально направленное бурение

Читайте также:

Возврат к списку

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.

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?

Сущность метода ННБ состоит в использовании специальных мобильных буровых установок, выполняющих предварительное (пилотное) бурение по заранее рассчитанной траектории. С помощью оборудования производят постепенное расширение скважины и протаскивание в образовавшуюся полость газопровода. Весь процесс бурения непрерывно мониторят и при необходимости корректируют маршрут прокладки газовой трассы. Технология включает в себя несколько этапов. На　первом этапе выполняют бурение пилотной скважины вращающейся буровой головкой с закрепленным на ней резцом. Внутренняя полость буровых штанг используется для подачи раствора и стабилизации стенок канала. Затем буровую скважину калибруют вращающимся расширителем до нужного диаметра. Выбуренный грунт собирают в приемный котлован с последующей утилизацией. В финале работ газопровод протаскивают по буровому каналу и испытывают на герметичность.

Как у нас?

В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» метод наклонно-направленного бурения впервые применили в начале 2000-х годов — при строительстве магистрального газопровода Россия　-　Турция «Голубой поток». Свою надежность и экономичность метод ННБ также подтвердил после разрушительного наводнения в Ставропольском крае при восстановлении пострадавших участков газовых магистралей через горные реки.

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.

В этом году в ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» технологию наклонно-направленного бурения применили при капремонте участка газопровода-отвода к Ставропольской ГРЭС. В зоне ответственности Изобильненского ЛПУМГ через реку Егорлык проложили подводный переход протяженностью 600 метров.

Служба по связям с общественностью и СМИ

ООО «Газпром трансгаз Ставрополь»

Наклонно-направленное бурение скважин: технология

Наклонно-направленным бурением называют формирование так называемых буровых стаканов, отклоняющихся от вертикальной оси на определенное количество градусов, в зависимости от способа их создания.

Скважины с искривленной конструкцией

Для бурения наклонных и горизонтальных скважин необходимо, чтобы направление движения бура отклонялось на два градуса и более при вращательном способе, и более чем на шесть градусов при глубоком бурении.

Отклонение от вертикальной оси скважины может быть спровоцировано естественными или искусственными факторами.

Естественное отклонение может быть вызвано погодными, геологическими и сейсмическими условиями. Искусственное отклонение от вертикали является принудительным. Если во время бурения есть возможность контролировать угол движения бура, такое строение скважины считается наклонным.

Направленное бурение скважин может быть многозабойным и однозабойным. В первом случае выполняют главный ствол, затем от него вертикально или под наклоном делают несколько дополнительных забоев, во втором же – с помощью оборудования изначально задается необходимый угол скважины, и бурение выполняется в один заход под необходимым наклоном.

Профили наклонно-направленной скважины

Наклонное бурение скважин имеет несколько профилей.

Для организации технически правильного бурения, необходимо заранее очертить участки будущего забоя, его глубину и положение.

Профили бурения могут быть следующими:

• Наклонный участок – отрезок первого прохождения бура, который отклоняется на один-два градуса.
• Участок набора угла – следующий за наклонным отрезок, на котором угол бурения искривляется и становится круче.
• Прямолинейный участок – после набора угла делается небольшой отрезок прямой линией, как бы продолжающий направление крутого угла.
• Отрезок снижения угла наклона – бур направляется в сторону уменьшения угла, вплоть до самой глубокой точки забоя.

Независимо от конструкции профиля, верхняя часть забоя всегда должна быть вертикальной. При геологических исследованиях бурение наклонных скважин выполняют шпинделями с поверхности грунта. Сначала стакан забоя имеет прямое направление, которое задается шпинделем, затем в результате анизотропии разбуриваемого грунта, линия будет отклоняться от первоначально заданного движения.

При отклонении более чем на пятьдесят градусов, объем бурения возрастает в результате ограничения традиционных способов геологического исследования через кабель, погружаемый в скважину.

По этим причинам востребованными стали технологии, позволяющие исследовать почву без пропускания кабеля, но с использованием систем, доставляемых буровым инструментом.

Способ искусственного искривления

Искусственное искривление оси бурового стакана применимо, когда необходимо бурение нефтяных или газовых скважин. Искусственное отклонение подразделяют на кустовое и многозабойное. Такой способ успешно применяется в следующих случаях:

• Для работы с глубинными слоями под спусками;
• При отклонении выполненного ствола;
• При залегании нефти под слоем соляных залежей;
• При необходимости обхода осыпающихся мест;
• Для вскрытия слоев, находящихся под дном водоема;
• При строительстве забоя на слои под жилыми домами;
• При невозможности устранения засыпанной скважины;
• Для ухода в сторону с новым направлением;
• Для экономии времени на разбуривание;
• При бурении кустовым методом на равнинной территории;
• При прохождении пласта угля для дегазификации.

Для процесса принудительного искривления необходимы специальные двигатели, в числе которых электробур, турбобур и винтовой двигатель.

Методы принудительного искривления

Принудительное отклонение выполняется, в основном, тремя способами:

• Способом типовых трасс;
• Управлением разными буровыми инструментам;
• Использованием неровных ниппелей.

Способ типовых трасс

В первом случае используется регулярность естественного отклонения на необходимом участке работы. Бурение планируют на профилях, сооруженных заранее по собранной информации о естественном отклонении скважин. Такой метод целесообразно применять на хорошо изученной местности, к тому же, кривизна забоя не нуждается в контроле – необходимо лишь приноровиться к прохождению естественного отклонения.

Отрицательной стороной способа считается увеличение затрат на строительство конструкции из-за повышения объема бурения. По ранее подготовленным скважинам на каждом участке выделяют места наибольшей интенсивности отклонения, а по полученной информации составляют профили.

Сочетание буровых инструментов

Управлять отклонением и искажением можно и с помощью сочетания разных буровых инструментов. Меняя порядок применения разных инструментов, можно определить и изменить направление ствола. Метод удобен для прохождения скважины в заданном направлении, позволяет отказаться от использования специальных инструментов-отклонителей.

Съемный клин-отклонитель

Среди недостатков метода можно отметить лишь то, что он значительно ограничен в применении ускоренного режима бурения.

Применение специальных ниппелей

Наклонное бурение с применением специальных неровных ниппелей и прочих приспособлений, применимое только при условии их прохождения в определенном участке территории. Применяется редко.

Методы бурения

Бурение газовых и нефтяных скважин в наклонно-направленной технике подразумевает заранее спроектированное отклонение оси ствола от вертикальной оси в сторону необходимой кривой.

С основания такие скважины забуривают вертикально, затем отклоняют в нужном направлении, максимальный угол составляет девяносто градусов. Забой может быть смещен под прямым углом к вертикали, потому применяются многозабойные и кустовые методы бурения.

Кустовое бурение

Такое название метод носит по той причине, что готовая схема устьев и забоев напоминает собой своеобразный куст. К одному устью сходятся скважины из нескольких забоев, сгруппированных на одной площадке. В случае такого метода значительно сокращаются монтажные и подготовительные работы, снижается количество рабочих транспортных сообщений, линий электропередач и подачи воды.

Особенностью кустового способа является определенное условие строительства скважины. В частности, важнейшим условием является отсутствие пересечения стволов между собой.

Недостатки способа:

• Требуется прекращение работы скважин до завершения строительства определенной конструкции в целях противопожарной безопасности.
• Высокий риск пересечения проделанных стаканов.
• Капитальный ремонт такой конструкции достаточно сложен.
• При подводном бурении сложно устранить грифоны.

Кустовое бурение используется в тех случаях, когда требуется повышение нефте- и газоотдачи в продуктивной территории, либо при возобновлении работы неработающей скважины. Строительство скважины кустовым способом может быть трехствольным, двуствольным параллельным, двуствольным последовательным.

Конструкция куста имеет конический вид с вершиной в виде кустовой площадки. Объем монтажных и подготовительных работ зависит от размещения устья куста, также от этого зависит и площадь территории для будущего отчуждения от куста. Максимальная эффективность такого способа бурения достигается в условиях болотистой местности.

Многозабойный способ

Такой способ заключается в проведении двух стволов из главного забойного стакана, при этом главный ствол используется не единожды.

В таком случае растет рабочая площадь и поверхность фильтрации, но сокращаются объемы бурильной работы в поверхностном пласте.

В зависимости от вспомогательных стволов возможны следующие виды многозабойной конструкции:

• Радиальная – горизонтальный главный ствол и радиальные – вспомогательные.
• Разветвленная – состоит из наклонных двух стволов и наклонного главного.
• Горизонтально разветвленная – похожа на предыдущий тип, но угол вспомогательных стволов составляет девяносто градусов.

Выбор типа многозабойной конструкции определяется формой конструкции вспомогательных стволов и их размещением в пространстве.

Наклонный способ

Для выполнения наклонной методики бурения необходимы следующие инструменты и материалы:

Буровой земляной инструмент:

• Тесак;
• Балка;
• Бечевка;
• Длинный буровой направляющий штырь;
• Кабель;
• Обсадные трубы;
• Металлический трос.

Такой способ чаще всего используется при ремонте коммуникаций, особенно в тех случаях, когда жилое здание уже сооружено, но необходимо провести канализацию или водопровод через фундамент. Чтобы избежать рытья глубоких траншей, используют наклонное бурение. Для начала рассчитывают угол наклона так, чтоб нижняя часть шурфа совпадала с концом закладной трубы.

Земляной бур устанавливают в заранее выбранное место и сразу придают ему желаемый угол наклона с помощью поперечной балки, уложенной на траншею. На бур устанавливают направляющий штырь, позволяющий сохранить заданное перед началом работы направление, и начинают сверление отверстия. Здесь требуется непрерывный контроль процесса, так как при заглублении или отклонении от нужной траектории следует подтесывать стенки шурфа.

Когда шурф готов, в него опускают обсадную трубу, повторяющую диаметр скважины.

Структура обсадной трубы

В трубу пропускают кабель и металлический трос, затем с помощью троса протаскивают в трубу необходимый кабель или шланг. К тросу привязывают бечевку, с помощью которой при необходимости трос тянут назад.

Если в трубе размещен силовой трос, шланг или кабель легко поддаются замене. В этом случае можно справиться только с помощью одного лишь наклонного сверления, при этом рыть глубокую траншею и нарушать целостность фундамента не придется.

Заключение

Методы искусственного искривления прохода забоя позволяют работать в таких условиях, которые непригодны для прямого глубокого или поверхностного бурения. Наклонно-направленные способы позволяют сохранить пласт над забоем, избежав его нарушения. Это имеет огромное значение для сохранения целостности окружающей среды, позволяя в то же время выполнить все необходимые работы.

Современное оборудование позволяет выполнять направленное бурение скважин так же просто, как и обычное вертикальное.

Видео по теме: Бурение горизонтального участка

ГНБ бурение в Москве и Московской области — Билдком

ГНБ (горизонтально направленное бурение) широко применяется при прокладке кабельных линий связи, электропередач, водопровода, других инженерных коммуникаций. При проведении работ необходимо соблюдать технологию и требования нормативов. Бурение методом ГНБ делается в 3 этапа:

• Бурение пилотной скважины. В грунт под углом 15-200 вводится буровая головка, соединенная со штангами. Контроль положения бура осуществляется при помощи системы локации в режиме реального времени. Это позволят обойти препятствия, скорректировать отклонения от расчетной траектории. Завершает первый этап выход головки на поверхность в расчетной точке.
• Расширение. Буровую головку снимают, на ее место устанавливают расширитель (ример). Буровую установку переводят в режим обратного вращения и протягивают расширитель в направлении точки ввода. При необходимости операцию повторяют, постепенно увеличивая диаметр развертки. Количество проходов зависит от плотности и других характеристик почвы, параметров буровой машины. Для облечения бурения и укрепления стенок в скважину подают бентонитовый раствор. Диаметр скважины должен быть равен диаметру трубы + 20-30%.
• Прокладка трубы горизонтальным направленным бурением. На трубу одевают оголовок, который соединяют с буровой колонной через специальный вертлюг. Протяжку осуществляют по направлению к буровой установке. После выхода трубы на поверхность, вертлюги и оголовок отсоединяют. Завершает бурение удаление излишков бентонита, проверка целостности проходов, монтаж нити или троса в каждую из проложенных труб, зачеканка отверстий и уборка стройплощадки.

Заказчику передается пакет документов, включающих исполнительный чертеж.

Компания «Билдком» оказывает услуги горизонтально направленного бурения. Мы существуем с 2010 года. За это время нами освоены передовые технологии и разработки в области ГНБ, выполнено более 250 крупномасштабных проектов.

Высокая квалификация и большой опыт сотрудников компании позволяет решать нестандартные задачи бестраншейной прокладке водо- и газопровода, подземных электрических сетей, других коммуникаций.

В наши услуги входит:

• проведение изысканий;
• разработка проектной документации;
• согласование проекта;
• горизонтальное бурение собственными установками и машинами;
• прокладка коммуникаций.

Для подачи заявки воспользуйтесь обратной связью или звоните +7 (903) 161-61-70. Качество и выполнение работ в срок гарантируем!

Как мы работаем

Заявка по телефону

Предварительный расчет

Бесплатный выезд специалиста в течение 24 часов

Выход на строительство в день оплаты

Подписание договора

Окончательный расчет

Горизонтально направленное бурение в Москве, цены на услуги

Подземное горизонтально направленное бурение – передовая технология укладки труб инженерных коммуникаций. Такой метод позволяет сократить расходы, сроки и объем работ. Компания «Билдком» предлагает услуги прокладки трубных и кабельных коммуникаций методом ГНБ. Мы:

• применяем последние разработки в области горизонтального бурения;
• точно соблюдаем договорные сроки;
• работаем на собственной буровой технике последнего поколения;
• гарантируем качество работ.

Стоимость ГНБ

Диаметр трубы	Цена до 500 м	Цена свыше 500 м
63 мм	1 000 руб/м	900 руб/м
110 мм	1 800 руб/м	1 500 руб/м
160 мм	2 000 руб/м	1 800 руб/м
225 мм	3 000 руб/м	2 500 руб/м
315 мм	4 500 руб/м	4 000 руб/м
450 мм	6 000 руб/м	5 500 руб/м

Цены указаны в рублях за монтаж одного метра трубы, в том числе НДС 20%.

В стоимость входит: рытье котлованов, бурение, сварка труб, монтаж нитки или закладного троса, зачеканка отверстий, обратная засыпка котлованов, исполнительная документация на прокол.

Наши преимущества

Не включаем в стоимость рытье приемных и рабочих котлованов

В каждую трубу закладываем нить и устанавливаем заглушки

Всегда правильно обустроенная стройплощадка

Разбиваем трассу собственным геодезистом без доплаты

Сдаем готовую работу строительному контролю, эксплуатирующей организации и в ОПС Мосгеотрест

Преимущества ГНБ

Прокладка коммуникаций методом ГНБ:

• Не наносит вреда окружающей среде. Буровые работы не нарушают целостность грунта, не требуют рубки деревьев и кустарников. Трубопровод или кабель можно прокладывать в охраняемых природных зонах.
• Значительно сокращает сроки строительства. Строительство линии таким методом занимает в 15-20 раз меньше времени.
• Позволяет не перекрывать улицы и дороги. При прокладке коммуникаций методом ГНБ не нужно демонтировать дорожные покрытия и перекрывать движение пешеходов и автомобилей.
• Экономит деньги при прокладке коммуникаций глубокого заложения (глубже 3-4 метров). За счет значительного снижения объема работ, стоимость бурения методом ГНБ ниже прокладки коммуникаций в траншеях на 20-30%.

Бурение методом ГНБ можно делать под водоемами, что значительно сокращает траты на дорогостоящие водолазные работы и избавляет от необходимости прокладывать трассы в обход препятствий.

Описание технологии

Подготовка к горизонтально направленному бурению осуществляют в несколько этапов:

1. Геологические изыскания и анализ исходных данных. На этом этапе берут пробы почвы, изучают рельеф, определяют уровень грунтовых вод. На предварительной стадии также анализируют план расположения других инженерных коммуникаций и объектов.
2. Проектирование. На этой стадии разрабатывают проект коммуникаций. Он включает схемы расположения трасс с привязкой к местности, другую графическую и текстовую документацию. Проект согласовывается в контролирующих органах. Для прокладки коммуникаций методом ГНБ в населенных пунктах и на территории охраняемых зон необходимо разрешение на размещение от местных властей или других государственных инстанций. Для получения этого документа необходим согласованный проект.
3. После разработки и получения документации приступают к выполнению работ. На участок доставляют буровую установку, расширители, насосно-смесительный узел и емкость для бурового раствора. Трассу разбивают на участки, на концах которых копают котлованы.
4. Далее бурят пилотную скважину. К буровой колонне крепят головку с зондом, вводят ее в грунт. Глубину и положение контролируют по сигналам локационной системы. После выхода головки из грунта на другом конце участка, рабочий инструмент снимают. Для увеличения диаметра скважины применяют расширители. Их фиксируют на штанге, и вращая, протягивают в обратном направлении. При значительном диаметре скважины или бурения в плотном грунте, расширение осуществляется в несколько проходов.
5. Далее на трубу одевают оголовок, соединяют его с расширителем через вертлюг и затягивают трубу в скважину. Работы по ГНБ завершает удаление излишков бентонита, проверка целостности проходов, монтаж нити или троса в каждую из проложенных труб, зачеканка отверстий и уборка стройплощадки.

Для заказа услуги горизонтально направленного бурения в Москве и области звоните +7 (903) 161-61-70. Высокая квалификация наших сотрудников, наличие передового бурильного оборудования позволяет решать любые нестандартные задачи. Обращайтесь, мы гарантируем качество и строгое соблюдение договорных сроков.

Как мы работаем

Заявка по телефону

Предварительный расчет

Бесплатный выезд специалиста в течение 24 часов

Выход на строительство в день оплаты

Подписание договора

Окончательный расчет

Галерея

Посмотреть все

Другие услуги

7 ключевых фактов, которые необходимо знать

Переключить навигацию Меню

• КАЛЬКУЛЯТОР
• Статьи Земляные работы Обычное туннелирование Скучно Установка Разрыв трубы Оборудование

.

7. Направленное бурение и проходка туннелей | Технологии бурения и земляных работ для будущего

Эдлунд, Пенсильвания, 1987, Применение недавно разработанной технологии горизонтального бурения средней кривизны в зоне Spraberry Trend: SPE 6170, Конференция по бурению SPE / IADC, Новый Орлеан, штат Луизиана, 15-18 марта, Ричардсон, Техас, SPE, стр. . 1057-1063.

Фульц, Дж. Д., и Питтард, Ф. Дж., 1990, Бурение открытого ствола с использованием гибких труб и забойного двигателя прямого вытеснения: SPE 20459, 65 ^th Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, La., 23-26 сентября, Ричардсон, Техас, SPE, стр. 551-559.

Фульц, Дж. Д., Питтард, Ф. Дж., Сойер, Ф. Д. и Фармер, Ф. Д., 1990, Бурение тонких отверстий в суровых условиях: IADC / SPE 19949, Конференция IADC / SPE по бурению, Хьюстон, Техас, 27 февраля — мар. 2, Ричардсон, Техас, SPE, стр. 333-340.

Гибсон, Дж., 1993, Роббинс Ко, Кент, Вашингтон, личное сообщение.

Глагола М. А., Вонг Л. Ф., 1986, Алюминиевая бурильная труба для наклонно-направленного бурения: SPE / IADC 14789, Конференция по бурению IADC / SPE, Даллас, Техас., 10–12 февраля, Ричардсон, Техас, SPE, стр. 553-560.

Хаас Р. К. и Стокли К. О., 1989, Бурение и заканчивание скважины в трещиноватом карбонате, World Oil, т. 204 (4), стр. 39-45.

Волос, Дж. Д., 1989a, Технология перехода через реки: Трубопровод и газовый журнал, т. 215 (1), стр. 29-35.

Хайр, Дж. Д., 1989b, Системы управляемого бурения малого диаметра: Pipeline and Gas Journal, v. 215 (4), p. 18-24.

Хаяси, М., и Мията, Ю., 1989, Окумура — метод туннелирования супер мини-щита Маркхэма: NO-Dig 89, Четвертая международная конференция и выставка по бестраншейному строительству для коммунальных предприятий, Лондон, ISTT, p.231-235.

Hourcard, M., и Bannerman, J., 1990, Остерегайтесь осыпающихся сланцев, лежащих над горизонтальными скважинами: World Oil, v. 211 (1), p. 101-105.

Джоши, С. Д., 1987a, Обзор технологии горизонтальных и дренажных скважин: SPE 16868, Ежегодная техническая конференция и выставка SPE, Даллас, Техас, 27-30 сентября, Ричардсон, Техас, SPE, стр. 339-354.

Джоши, С. Д., 1987b, Обзор термической добычи нефти с использованием горизонтальных скважин: In situ, т. 11 (2/3), стр. 211-259.

Джоши С. Д., 1988, Обзор технологии горизонтальных скважин и дренажных скважин: SPE 16868, Региональное собрание Скалистых гор, Каспер, Вайоминг, 11-13 мая, Ричардсон, Техас, SPE, стр. 89-108.

Кабак, Д. С., Луни, Б. Б., Кори, Дж. К., Райт, Л. М., и Стил, Дж. Л., 1989, Горизонтальные скважины для восстановления грунтовых вод на месте

.

ТЕХНОЛОГИЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ: терминология направленного бурения

Существует три системы отсчета азимута: Истинный (географический север), север по сетке и магнитный север.

Географический север: в географических координатах направления относятся к истинному северу или истинному азимуту. Географический север указывает на Северный полюс; это направление обозначено полярной звездой.

Север по сетке: Север по сетке — это произвольное направление, всегда в направлении положительной оси ординат конкретной сетки, используемой для конкретной съемки.

Магнитный север: Магнитный север можно измерить с помощью простого магнитного компаса. Магнитные азимуты непостоянны из-за движения северного и южного магнитных полюсов, и, следовательно, магнитные измерения могут быть ошибочными из-за местных изменений магнитного поля.

В нефтяных скважинах все исследования с приборами «магнитного типа» изначально получают азимут с привязкой к магнитному северу. Однако окончательные рассчитанные координаты всегда преобразуются в истинный север или север по сетке.

Магнитное склонение: Магнитный север и истинный север не совпадают. Дивергенция между истинным севером и магнитным севером различна для большинства точек на поверхности Земли, и в дополнение к этому северный магнитный полюс очень незначительно меняет свое положение каждый год.

Угол в градусах между истинным и магнитным севером называется углом склонения. Угол склонения отрицательный, если магнитный север лежит к западу от истинного севера, и положительный, если магнитный север лежит к востоку от истинного севера (см. Рисунок ниже).

Азимут ствола скважины в любой точке определяется как направление ствола скважины в горизонтальной плоскости, измеренное по часовой стрелке от точки отсчета на север. Азимуты обычно выражаются в углах от 0 до 360, отсчитываемых от нуля на север.

Примечание. Западное склонение всегда вычитается, а восточное склонение всегда добавляется. т.е. ИСТИННЫЙ СЕВЕР = МАГНИТНЫЙ СЕВЕР ± (НАКЛОНЕНИЕ)

Азимуты также могут быть выражены в системе квадрантов от 0 до 90, измеренных от севера в северных квадрантах и ​​с юга в южных квадрантах.

Угол ствола скважины, определяемый касательной в любой точке ствола скважины и вертикальной линией, называется наклоном. Вертикальная линия всегда параллельна направлению силы тяжести Земли. По отраслевому стандарту наклон 0 градусов является вертикальным (направленным вниз), а наклон 90 градусов — горизонтальным. Наклон (угол) более 90 градусов совпадает с термином «бурение».
Измеряется в: градусах

ПРИМЕЧАНИЕ: АЗИМУТ И НАКЛОН ТАКЖЕ ОБОЗНАЧАЮТСЯ НАПРАВЛЕНИЕМ И УГЛОМ.


MEASERED ГЛУБИНА (MD), и истинная вертикальная глубина (ТВД)

Измеренная глубина (MD): Измеренная глубина (MD), это расстояние, измеренное вдоль траектории скважины от одной опорной точки до точки съемки.
Измеряется в: футах (футах) или метрах (м)


Истинная вертикальная глубина: расстояние по вертикали от точки в скважине (обычно текущая или окончательная глубина) до точки на поверхности, обычно высота поворотного устройства. Келли-втулка (RKB) называется истинной вертикальной глубиной (TVD) в этой точке.
Измеряется в: футах (футах) или метрах (м)


Следует отметить, что MD ≥ TVD во всех случаях.
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ (VS)

Проекция скважины на вертикальную плоскость, параллельную курсу, с масштабированием по вертикальной глубине.

ТОЧКА ОТКЛОНЕНИЯ (KOP), СТРОИТЕЛЬСТВО, УДЕРЖАНИЕ И ВЫГРУЗКА

Точка отрыва (KOP): Точка отрыва определяется как точка ниже поверхности, откуда скважина отклоняется от вертикали.Положение зазора зависит от нескольких параметров, включая геологические соображения, геометрию скважины и близость других скважин.

Наращивание: это действие по увеличению наклона просверленного отверстия по отношению к вертикали.

Строительная секция: та часть отверстия, в которой угол наклона увеличен; Скорость нарастания обычно выражается как угловое увеличение на 100 футов измеренной глубины.

Скорость наращивания (BUR): это скорость изменения (градусы / 100 футов или градусы / 30 метров) увеличивающегося угла в отверстии.

Выпадение: Это действие по уменьшению наклона просверленного отверстия по отношению к вертикали.

Секция падения: та часть отверстия, в которой угол наклона уменьшен; Скорость падения обычно выражается как угловое увеличение на 100 футов измеренной глубины.

Скорость падения: скорость изменения наклона в той части ствола скважины, где угол наклона намеренно возвращается к вертикали, обычно выражается в градусах на фут или длине курса.

Удержание: действие по поддержанию наклона и азимута ствола скважины на постоянном уровне.

Касательная или удерживающая секция: Часть скважины, в которой угол наклона и азимут остаются одинаковыми на всем протяжении секции.

На рисунке ниже KB означает втулку Келли, RT означает поворотный стол, DF означает этаж вышки, EOB означает конец строительства (то есть точка, в которой заканчивается здание, и мы либо удерживаем, либо опускаем путь ствола скважины).

КООРДИНАТЫ ПРЯМОУГОЛЬНОГО



Прямоугольные координаты цели обычно дается в футах / м Северный / Юг и Восток / Запад локальной контрольной точки.Их можно легко получить, вычтя сеточные координаты местоположения поверхности из координат цели.

Прямоугольные координаты могут использоваться для расчета отклонения (горизонтального смещения) между положением на поверхности и целевой забойной частью следующим образом:

Вылет = [(Δ E / W) ² + (Δ N / S ² )] ^1/2

где: Δ обозначает разницу в координатах между востоком / западом или севером / югом

ПОЛЯРНЫЕ КООРДИНАТЫ

Полярные координаты могут быть получены из прямоугольных координат.Они выражаются как расстояние (вылет) и направление (квадрант или азимут).

Полярные координаты выводятся из прямоугольных координат следующим образом:

Азимут = tan ^-1 ((Δ E / W координаты) / (Δ N / S координаты))

Теперь давайте попробуем решить задача, основанная на вышеупомянутой концепции прямоугольных и полярных координат.

Нам предоставлены сеточные координаты поверхности и местоположение цели. Нам нужно найти Departure и Azimuth цели с поверхности.

Координаты сетки: Цель 6,334,400,00 Н (м) 200,600,00 E (м)
Координаты сетки: Поверхность 6,335,000,00 Н (м) 200,400,00 E (м)

Теперь давайте вычислим прямоугольную координаты.

Δ N / S = N / S (цель) — N / S (поверхность) = 6 334 400,00 — 6 335 000,00 = -600 м

Δ E / W = E / W (цель) — E / W (поверхность) = 200 600,00 — 200,400.00 = 200 м

Теперь Азимут = tan ^-1 ((Δ E / W координаты) / (Δ N / S координаты))

, таким образом, Azm = tan ^-1 (200 / -600) = -18.4 градуса

Кроме того, Вылет = [(Δ E / W) ² + (Δ N / S ² )] ^1/2

, таким образом, Вылет = [(200) ² + (- 600) ² )] ^1/2 = 632,5 м

Следовательно, в полярных координатах, цель составляет 632,5 м при азимуте 161,6 градуса (S18.4W). Эти координаты показаны на рисунке ниже:

9000 3.

ТЕХНОЛОГИЯ НАПРАВЛЕНИЯ БУРЕНИЯ

Датчики, используемые в рулевых инструментах и ​​инструментах MWD / LWD, представляют собой твердотельные электронные устройства, известные как магнитометры и акселерометры , которые реагируют на магнитное поле земли и гравитационное поле соответственно .

Так как на магнитометры могут повлиять стальные муфты и бурильная труба, зонд должен быть установлен внутри немагнитных муфт.Зонд вставляется в ключ для мулесной обуви, который совмещен с линией разметки изогнутого переводника.

Таким образом, датчик измеряет направление, в котором указывает линия разметки изогнутого переводника.

Ориентацию изогнутого переводника можно измерить относительно магнитного севера (магнитная поверхность долота) или относительно верхней стороны отверстия (гравитационная поверхность долота).

Если мы поместим отвес в центре любой части ствола скважины, отвес будет ориентироваться в направлении «g» вертикально вниз.Направление, противоположное ориентации отвеса, — это высокая сторона ствола скважины.

При малых углах наклона (0-5 °) используется магнитная торцовая поверхность, поскольку на этом этапе верхняя сторона четко не определена. Однако, когда угол увеличивается и направление ствола устанавливается, используется гравитационная торцовая поверхность (т.е. торцевая поверхность отображается как количество градусов слева или справа от верхней стороны).

Верхнюю сторону отверстия можно определить с помощью акселерометров.Верхняя сторона прямо противоположна вектору гравитации, который представляет собой сумму трех гравитационных компонентов, измеренных акселерометрами.

Теперь, прежде чем продолжить это обсуждение, вы должны знать, что линия разметки и означает выравнивание и ориентацию торца инструмента .

Посмотрите на рисунок ниже. На нем показан регулируемый изогнутый переводник, который дает нам возможность регулировать величину изгиба, которую мы хотим придать двигателю. Обычно он колеблется от 0 до 3 градусов.

Теперь, чтобы обеспечить желаемый изгиб, мы удерживаем верхний и нижний ABH (регулируемый изогнутый корпус) с помощью ключа и с помощью цепного ключа на направляющей втулке совмещаем верхнюю и нижнюю угловые отметки до желаемого значения.

Предположим, мы хотим обеспечить начальный изгиб на 2,89 градуса. Таким образом, после совпадения двух угловых отметок, изогнутый переводник выглядит как на рисунке ниже:

Линия, проходящая через две совпадающие угловые отметки, дает нам изогнутую поверхность вспомогательного инструмента , т.е.е. ориентация нашего согнутого переводника. См. Рисунок ниже:

Теперь взгляните на этот рисунок:

Вот как акселерометр и магнитометр расположены в блоке MWD, выровненные по одной оси (ось z).

Как правило, три магнитометра и три акселерометра используются для измерения трех компонентов вектора гравитации и вектора магнитного поля Земли в корпусе датчика.

Выходные напряжения акселерометров обозначены Gx, Gy и Gz, соответствующими трем ортогональным осям.

Аналогичным образом выходами магнитометра являются Hx, Hy и Hz.

Ось z направлена ​​вниз по оси инструмента , а ось y определяется как совпадающая с торцом инструмента.

Теперь для выполнения задачи направленного бурения оператор должен знать ориентацию изогнутого переводника. Соотношение между датчиком направления и изогнутым переводником фиксировано для каждой компоновки низа бурильной колонны. Из измерений датчика направления известна поверхность инструмента датчика направления. Если угловая разница между контрольной точкой датчика направления и изогнутым переводником измеряется на поверхности, то оператор может использовать это измерение и показания торца инструмента датчика направления для определения ориентации изогнутого переводника, а именно, изогнутого вспомогательного инструмента. лицо. Такая угловая разница иногда называется коррекцией торца инструмента.


В известном уровне техники угловая разница определяется с помощью линии разметки на внешней стороне корпуса прибора.

Теперь наша следующая работа — сориентировать наш инструмент MWD / LWD в направлении изгиба.

Ниже представлена ​​типичная компоновка КНБК для секции ствола 8 1/2 «:

После того, как мы закончили регулировку изогнутого переводника до желаемого угла, мы собираем стабилизатор колонны, поплавковый переводник, Переводник UBHO и 1 (один в номере) NMDC (также называемый Monel). Чтобы узнать больше о стабилизаторе, плавающем переводнике и подводном устройстве UBHO, обратитесь к моему сообщению в блоге: Stabilizer, Float Sub, UBHO Sub.

Теперь наша задача — снизить MWD сборка инструмента в NMDC.

Инструмент MWD запускается внутри NMDC (Monel).

Он помещается в переходник для башмаков (UBHO Sub), который находится в нижней части NMDC.

Торцевая поверхность MWD обычно не остается выровненной с торцом забойного двигателя .

Чтобы выровнять торцевую часть бурового долота MWD с торцом забойного забойного двигателя, мы применяем любую из следующих процедур:

1

В этой процедуре мы возвращаемся в то время, когда мы составляли Переводник UBHO и инструмент MWD еще не спущены.

Переводник башмака мула имеет регулируемый ключ.

Втулка с ключом вращается.

Установочный винт ослаблен, и шпонка совмещена с изгибом забойного двигателя.

После совмещения ключа с изгибом двигателя установочный винт затягивается.

Благодаря этому ключ всегда выровнен с изгибом двигателя.

Теперь ориентация башмака мула такая же, как и у изгиба двигателя.

Инструмент MWD запускается в NMDC.

На инструменте есть жало для башмака.

У стингера есть прорезь, а на рукаве туфля — ключ.

Когда жало башмака мула входит в переводник башмака мула, оно поворачивается до тех пор, пока не совпадет с ориентацией переводника башмака мула и двигателя.

Это происходит, когда гнездо стингера вставляется в ключ сабвуфера UBHO.

Примечание: геодезический инструмент можно легко повернуть вручную, пока он не будет выровнен с ключом.

Таким образом, теперь поверхность инструмента, показанная инструментом MWD, также является лицевой стороной инструмента изгиба забойного двигателя.

UBHO Sub

2

В этой процедуре мы находимся в ситуации, когда мы опустили инструмент MWD в NMDC и установили в слот для стингера ключ от рукава УБХО.

Разметочная линия на шпонке башмака мула указывает на лицевую поверхность инструмента MWD.

Разметочная линия на изгибе забойного двигателя указывает на изгиб торца долота.

Теперь мы проверяем, совмещены ли две линии разметки (одна на двигателе и другая на геодезическом инструменте, например, MWD).

В текущем состоянии у нас есть следующее устройство, подвешенное к лифту сверху вниз: NMDC — UBHO Sub — Stab — Mud Motor — Bit.

Опускаем сделанную в настоящее время сборку, пока SubHO Sub не окажется на высоте человека.

На клавише вспомогательного устройства UBHO (то есть на линии разметки) мы делаем любую отметку, например, кладем кусок мела или любой заостренный видимый объект, который показывает нам положение линии разметки / клавиши UBHO. Некоторые люди прикрепляют лазерную ленту, направленную вниз.

Теперь поднимаем собранную сборку на подъемнике до тех пор, пока наш гнутый переводник не окажется на уровне человека.

Применяем накладку, чтобы сделать сборку стационарной.

Теперь мы смотрим на нашу разметку на переводнике UBHO и находим ее положение относительно линии сгиба переходника.(Для этого оператор встает ближе к изогнутому переводнику, смотрит вверх на нанесенную разметку и пытается провести воображаемую линию от разметки до изгиба.

Если две линии разметки выровнены, то проблем нет. Готово с нашей работой.

Но, если две линии разметки не выровнены, тогда мы измеряем поверхность инструмента смещения (OTF) между двумя линиями разметки, используя протектор, который дает угловое значение смещения.

Это смещение Лицевая сторона инструмента (OTF) — это поправочный коэффициент.

Теперь оператор должен решить, прибавлять или вычитать эту угловую разницу к поверхности инструмента датчика направления для определения ориентации изогнутого переводника. Очевидно, что решение о том, прибавлять или вычитать угловую разницу, имеет решающее значение. Операторы обучаются следовать процедуре для правильного определения того, следует ли вводить угловую разность в наземный компьютер в виде положительного или отрицательного числа, добавляемого к показанию торца инструмента для получения подориентации изгиба.

См. Рисунок ниже, который четко описывает вышеуказанную процедуру:

Геометрически мы можем объяснить угол смещения, как показано на рисунке ниже: 000 CORECTION

Коррекция смещения выравнивает режущую кромку акселерометра с торцом изогнутого переводника .

M agnetic Declination Correction исправляет ошибку магнитометра.

На картинке ниже я попытался объяснить, как на самом деле ведет себя ось акселерометра и помогает определять наклон, используя грубую модель, сделанную вручную.

НАКЛОН

Наклон — это угол, измеряемый от вертикали к оси Z акселерометра.

Наклон может быть определен на основе приведенной выше модели и получается:

tan α = (G _x ² + G _y ² ) ^1/2 / G _z .

TOOLFACE

Магнитная грань инструмента

Это направление в горизонтальной плоскости, изогнутая линия подписи указывает относительно северного направления (сетка, Mag, или True).

Магнитная ориентация используется, когда наклон ствола скважины меньше 5 °. Когда наклон меньше этой величины, геодезический инструмент не может точно определить верхнюю часть инструмента для ориентации.Диаграмма инструмента будет представлена ​​в форме азимута или квадранта с привязкой к магнитному северу. Показание магнитного торца долота соответствует любому магнитному направлению, в котором он направлен.

Лицевая поверхность гравитационного инструмента

Это угловое расстояние, на которое изогнутая линия подписи поворачивается вокруг оси инструмента относительно верхней стороны отверстия.

Если наклон ствола скважины превышает 5 ° — 8 °, то можно использовать гравитационный торцевой наконечник.

Торцевая кромка инструмента будет привязана к верхней стороне геодезического инструмента, независимо от того, каково направление ствола геодезического инструмента в данный момент.

Торцевая поверхность будет представлена ​​в нескольких градусах справа или слева от верхней стороны.

Ориентация GTF представлена ​​на рисунке ниже:

.