Установки горизонтального бурения: Установки горизонтально направленного бурения ГНБ

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.

Подберем установку для любых видов ГНБ

Мы более 10 лет работаем в сфере ГНБ и сможем подобрать оптимальную модель установки для бестраншейного бурения, полный комплект бурового инструмента и расходных материалов.

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.

Технология бурения ГНБ — описание работы и порядок выполнения

Горизонтальное направленное бурение широко применяются при строительстве подземных коммуникаций, таких как: прокладка кабелей связи и электрокабеля, прокладка нефте- и газопроводов, теплопроводов, а также канализации и водопроводов.

Использование технологии бестраншейного бурения имеет ряд преимуществ и позволяет выполнять работы не только под естественными ландшафтными преградами: реками, озёрами, лесными массивами, но и в густонаселенных городских районах, в том числе под памятниками архитектуры, при наличии уже имеющихся коммуникаций, под железнодорожными путями и т.д. В случае необходимости проведения подземных коммуникаций под такого рода препятствиями, выполняются проколы.

Строительная площадка. Протягивание труб методом ГНБ.

Прокол под дорогой и прокол под железнодорожными путями выполняется по той же технологии, что и другие проколы — методом горизонтально-направленного бурения. Данный вид работ подразумевает выкапывание с обеих сторон приямков — стартового и приемного, что значительно упрощает работы по прокладке подземных коммуникаций. Дорожное покрытие не повреждается и остается в том же виде, что и до начала работ. Нет необходимости разбирать железнодорожные пути и приостанавливать движение поездов и товарных составов.

Для исключения размывания берегов и донных отложений водоемов следует выполнять проколы в обязательном порядке, так как в таких местах выполнение работ традиционным способом невозможны. Прокол под рекой, озёрами и оврагами обоснован в таких экстремальных условиях работы как, высокий уровень грунтовых вод, невозможность экскавации грунта, наличие специфического грунта, твердых пород и т.д.

Работы выполняются с применением профессионального бурового инструмента со специальным локатором. На экране локатора специалист-оператор видит все движения бура под землей и может оперативно реагировать на все изменения траектории его прохода и своевременно сообщить об этом машинисту буровой установки. В случае возникновения препятствий на пути бура: крупные камни, металлические предметы и другие предметы мешающие свободному прохождению буровой головки они легко огибаются, оператору достаточно изменить угол атаки буровой лопатки. Также локационная система выполняет ряд полезных функций без которых нормальное бурение по проложенному маршруту было бы невозможно.

С помощью локационной системы специалист-оператор определяет местоположение буровой головки, температуру зонда, глубину, угол наклона, положение буровой лопатки, а также другие не менее важные параметры. Буровая установка имеет компактные размеры, удобна в эксплуатации за счет неприхотливости, простоты эксплуатации и обслуживания. Глубина бурения скважины составляет от 1 до 30 метров.

Технология ГНБ имеет четыре этапа:

• подготовительный этап,
• бурение пилотной скважины,
• расширение скважины, затягивание трубопровода или футляра для кабеля в скважину,
• завершающий этап.

Технология бестраншейного бурения и проколов ГНБ экономически выгодна. Исключаются дорогостоящие земляные работы, сокращаются расходы на сотрудников рабочих специальностей, минимизируются расходы на электроэнергию, так как установки полностью автономны. При использовании метода горизонтально-направленного бурения не разрушаются уже проложенные коммуникации, покрытия транспортных магистралей, наземные объекты под которыми проводятся проколы, остаются нетронутыми водоемы, лесные массивы и железнодорожные пути.

Также вам может быть интересен следующий материал: Описание технологии бурения методом ГНБ, Подробнее о технологии ГНБ

С уважением, коллектив компании ООО ГК «АФАРИ групп»

Китайская буровая установка горизонтального направленного действия ГНБ XCMG

Мощная буровая установка ГНБ от китайского производителя XCMG – самоходная производительная машина для работы в интенсивном режиме и реализации сложных операций на разных геологических площадках.

Она отличается устойчивостью, надежностью, длительным периодом службы.

Установка ГНБ XCMG: особенности и характеристики

Широкое разнообразие модельного ряда позволяет подобрать технику ГНБ для работы в любых условиях. Машина может поставляться с разными функциональными инструментами.

Буровая установка ГНБ XCMG имеет ряд отличительных особенностей:

1. Мощная ходовая часть с гусеничной конструкцией. Она обеспечивает перемещение по сложному геологическому участку, преодоление подъемов и устойчивость во время осуществления технологических операций.

2. Толстый металлический каркас кабины защищает оператора от внешнего шума, пыли и иных вредных химических компонентов, выделяющихся в процессе функционирования транспорта.

3. Оснащенность кабины способствует длительной комфортной работе водителя. Для поддержания микроклимата предусмотрен кондиционер и отопительный прибор.

   Удобные джойстики позволяют плавно и точно совершать манипуляции рабочим органом. Залог большого угла обзора – большая площадь остекления и зеркала заднего вида.

4. Разнообразие моделей позволяет подобрать буровую установку XCMG ГНБ с оптимальными размерами буровой штанги для любого типа грунта.

5. Механизм способен работать длительное время в интенсивном режиме. Для этого буровая самоходная машина укомплектована дизельным двигателем иностранного производства, централизованной системой смазки, защищающей детали от ускоренного износа, и качественными гидравлическими элементами.

6. Энергосбережение и экономный расход топлива – результат автоматической подачи топлива по инновационной технологии.

Буровая установка ГНБ адаптирована для работы в условиях российского климата, отличается устойчивостью к внешним погодным факторам, имеет широкий температурный диапазон эксплуатации.

Сфера применения буровой установки ГНБ XCMG

Горизонтально-направленная буровая китайская установка предназначена для решения сложной задачи в строительстве – укладки конструкций на несколько километров под землей на участках, представляющих препятствие или повышенную опасность. Технологии, использованные во время проектирования и производства машины, дают возможность настраивать параметры скважины с высокой точностью и корректировать их на всех этапах. Оператору доступен мониторинг соблюдения параметров в ходе всего процесса.

Сфера применения горизонтально-направленной буровой техники XCMG – прокладка туннелей и инженерных коммуникаций, буровые работы на следующих участках:

• Закрытые охранные площади: ЛЭП, мосты, железнодорожные объекты.

• Городские участки с высокой плотностью застроек.

• Природные объекты: парки, водоемы, леса, овраги.

• Близкое расположение газовой или нефтяной магистрали.

• Трасса под автомобильной магистралью.

Если вас заинтересовала буровая установка ГНБ от китайского концерна XCMG, купить ее можно у представителя нашей компании. Для консультации и оформления заявки свяжитесь с менеджером через онлайн-чат или по телефонам: +7 (800) 333-96-88, +7 (495) 995-26-88.

Установки горизонтального бурения

Главная / Установки горизонтального бурения

Бестраншейная прокладка коммуникаций — неотъемлемая часть выполнения строительных работ в городских условиях. Горизонтальное направленное бурение (ГНБ), которое является одной из наиболее распространенных разновидностей бестраншейной прокладки коммуникаций, позволяет быстро провести инженерные коммуникации без временных и качественных потерь. ГНБ широко используется на строительстве масштабных магистральных линий, где горизонтальное бурение эффективно преодолевает естественные препятствия, такие как автодороги, путепроводы, реки, овраги, озера, заболоченные местности.

С внедрением ГНБ в строительство прокладка инженерных коммуникаций становится более оперативной и технологичной. Бестраншейная прокладка коммуникаций и горизонтальное направленное бурение используются при прокладке всех видов напорных сетей (водопроводы, газопроводы, канализации), футляров под кабели и др. Горизонтальное бурение активно применяется во всех видах строительства.

Установка горизонтального бурения работают с поверхности земли. Бурение и прокладка труб методом ГНБ предполагает рабочую глубину от 0,50 до 20,0 м. Протяженность участка без выхода на поверхность до 400 м.
По сравнению с традиционным методом технология ГНБ позволяет нам осуществлять бестраншейную прокладку труб на объекте значительно уменьшая строки строительства, финансовых и трудозатрат (в 5-10 раз). Наша компания обладает собственными технологическим автопарком, профессиональными кадрами, имеющими большой опыт проведения проектных и буровых работ, что позволяет выполнить переходы любой сложности в различных регионах Российской Федерации.

 

Установка горизонтального направленного бурения VERMEER D9x13
		Класс установки / Техническая характеристика   Длина, см 381 Ширина, см 90 Высота, см 175 Вес (со штангами), кг 2858 Двигатель Модель Kubota  D1505T Diesel Мощность, л.с. 47 Дизельный бак, л 53 Рабочие характеристики       Рабочие характеристики   Максимальный крутящий момент, Нм 1763 Максимальная скорость вращения об/мин 220 Сила подачи, кг 4082 Сила протяжки, кг 4082     Параметры бурения   Длина буровых штанг Firestick I, м 1. 83 Диаметр, мм 42 Радиус изгиба, м 29 Максимальное расширение, мм 350 Максимальная длина бурения, м 100 Глубина локации, м 20

Контактная информация

Адрес: г. Орёл, Новосильское шоссе, д.16А
E-mail: [email protected] Телефоны: 8-910-748-05-09

Прокладка труб способом горизонтального бурения

Одним из оптимальных способов прокладки труб в условиях города, либо через магистрали является метод горизонтального направленного бурения (ГНБ).

Схема горизонтально направленного бурения

Данный способ имеет ряд значимых преимуществ:

• возможно прокладывать трубы практически любого диаметра;
• минимизированы затраты усилий;
• работы ведутся под землей и движение транспорта перекрывать не нужно;
• сохраняется целостность ландшафта.

Однако, существует и серьезный недостаток – необходимость извлекать из скважины грунт.

Для устранения этого недостатка мы применяем технологии, которые позволяют осуществлять проходку горизонтальных выработок не извлекая грунт – бурение и раскатка с использованием специализированного грунтораскатывающего оборудования.

 

Виды горизонтального бурения

Работы по бурению скважин и прокладке трубопровода бывают двух видов: совмещенные и раздельные. Раздельный предполагает предварительное бурение пионерной скважины и последующее размещение в ней трубы, после извлечения буровой установки. Работы при совмещенном методе мы проводим одновременно – продвигаем буровой инструмент и размещаем трубу.

 

Используемые установки

В зависимости от длины прокладываемого трубопровода и его диаметра в своей работе мы используем различные установки.

Установка ГБ

• Бурильно-шнековая установка типа ДМ-1 с механическим приводом, которая создает скважины до 40 м длины и до 325 мм в диаметре в глинистых грунтах.
• Эксцентрично-сверлильная установка типа «Запорожье» с принципом цикличного удаления грунта подходит для прокладки труб большого диаметра применяется. Эта установка оснащена набором оборудования, подбираемого под соответствующий диаметр трубы – 820-1420, 426-630 или 325-377 мм, которые в процессе работы последовательно наращиваются по 6 м (длина звена) со скоростью проходки примерно 6-12 м за смену.
• ГБ или УГБ. Наиболее часто используемыми и более производительными считаются унифицированные шнековые установки горизонтального бурения. С помощью этих установок осуществляется совмещенный процесс прокладки и бурения, грунт из скважины удаляется непрерывно (схема на рис. 21.6 а). Они предназначены для прокладки трубопровода длиной 40-60 м и 325-1420 мм в диаметре для грунтов до IV группы. Скорость бурения при этом составляет от 1,5-1,8 и до 12,7—19 м в час. Кратко описать работу установок ГБ и УГБ можно так. В процессе прокладки трубы фрезерная головка производит механическое бурение, винтовой конвейер извлекает из скважины разрыхленный грунт.
• Машина ПМ-800-1400 используется для прокладки труб диаметром от 830 до 1420 мм в любых грунтах, кроме скальных пород и плывунов. Установка имеет массу 11,2 т, мощность двигателей 24,6 кВт. При скорости работ 15 м за смену трубы прокладываются на длину до 120 м. При прокладке трубы грунт удаляется совком, который извлекается из трубы специальным устройством. Из совка грунт выгружают или в емкость или в приямок.
• Установка ГБ-1621. С ее помощью работа осуществляется способом продавливания или горизонтального бурения, в котором механизирована разработка и последующая транспортировка грунта из забоя. Длина прокладки до 60 м при скорости 10-12 м за смену.

 

Бурение пионерной скважины

Осуществить прокладку ТБД горизонтальным бурением можно и методом расширения пионерной скважины.

Используя установку ГБ или УГБ мы разрабатываем пионерную скважину и одновременно с этим прокладываем в ней трубу-лидера. При обратным ходе установленный на конце шнека расширитель увеличивает пионерную скважину под диаметр ТБД. Труба-лидер извлекается из скважины прокладываемым трубопроводом.

Но чаще, для эффективной работы при прокладке труб с заблаговременной подготовкой горизонтальной скважины мы применяем пневматические пробойники. С их помощью устраиваются скважины длиной 40-50 м с уплотненными стенками и диаметром от 63 до 400 мм.

Пневмопробойник вводится в грунт из входного приямка в сторону приемного. С помощью конического переднего конца грунт уплотняется и разводится в стороны, тем самым образуя скважину. Прокладывая стальные трубы пневмопробойник выполняет роль ударного узла, который крепится к заднему торцу трубы и забивает ее в грунт.

Главным аспектом при прокладке труб является обеспечение и проверка соответствию заданного по проекту положения в процессе прокладки. Чтобы обеспечить нужное направление  мы применяем горизонтальные и вертикальные направляющие рамы, которые устанавливаются в рабочем котловане.

 

Замена старых труб в трубопроводе

При применении пневмопробойника возможна смена старых трубопроводов на новые, имеющие тот же диаметр или больше. При этом новая труба приваривается к старой (которая подлежит замене) и по мере ее выхода обрезается. Применяя пневмопробойник можно извлекать стальные трубы до 800 мм в диаметре, в таком случае пневмопробойник служит ударным механизмом, установленным на переднем торце трубопровода.

 

У Вас возникли вопросы?

Связаться с нами вы можете:

Малогабаритные установки для горизонтального бурения

Относительно новым оборудованием, позволяющим выполнять горизонтальное бурение, являются малогабаритные буровые установки (МГБУ). На Западе они уже довольно давно известны, но в нашей стране их применение находятся еще в так называемом пилотном режиме. В настоящее время на рынке оборудования для горизонтального бурения преобладают дорогостоящие мощные буровые агрегаты, стоимость которых достаточно высока. Впрочем, достойную конкуренцию им успешно составляют малогабаритные установки для горизонтального бурения.

Преимущества МГБУ для горизонтального бурения

Если описываемое в этой статье оборудование сравнить с агрегатами, предназначенными для вертикального бурения пород, то они обладают такими преимуществами, как:

1. небольшой вес – даже самый тяжелый инструмент весит не более 50 килограмм;
2. относительно низкая стоимость;
3. малая трудоемкость – для работы с МГБУ достаточно бригады, состоящей всего из двух человек;
4. прибыльность – при минимуме расходов такая установка позволяет ежемесячно зарабатывать достаточно, чтобы за несколько месяцев окупить вложения в технику;
5. простота в эксплуатации – чтобы работать с МГБУ, оператору достаточно пройти простое обучение.

Особенности применения и эксплуатации малогабаритных буровых установок для ГНБ

Оборудование для горизонтального бурения используется в самых разнообразных сферах. Это, в первую очередь, все работы, связанные с прокладкой таких инженерных коммуникаций как канализация, водопровод, дренаж и газопровод. Подобного рода услуги пользуются большим спросом как в городской, так и в сельской местности.

Особенно актуальным решением малогабаритная техника для горизонтального бурения оказывается тогда, когда ту или иную коммуникацию требуется проложить под дорогой. При помощи такого оборудования можно легко сделать проход без необходимости поднятия полотна дороги. Стоимость выполнения таких работ довольно низкая, что является еще одним большим преимуществом компактных буровых установок.

С ростом востребованности услуг горизонтального бурения растет и спрос на малогабаритную технику данного класса. Безусловно, часть задач по ГНБ до сих пор может быть решена только крупной специализированной установкой, однако малогабаритные установки ГНБ благодаря своим преимуществам с каждым годом все прочнее закрепляются на рынке буровой спецтехники.

ООО Опытный ремонтно-механический завод «Эталон»

Установка предназначена для горизонтального и наклонного (под заданным углом) бурения скважин диаметром от 600 до 1420 мм. . Установки горизонтального бурения (УГБ)  используются при прокладке различных трубопроводов, инженерных сетей (канализация, водопровод и т.п.) под железнодорожными путями, автомагистралями и другими наземными сооружениями без нарушения покрытий (принцип безтаншейной прокладки коммуникаций), в в грунтах II-IV категории. Принцип действия установки основан на механическом бурении и одновременной  силовой подачи трубы (патрона). Грунт, образующийся в результате прокладки, постоянно удаляется шнековым транспортером. 

Общая длина шнекового транспортера набирается из отдельных, скрепленных между собой шнеков (транспортных и головных) различного диаметра (в зависимости от диаметра трубы), методом постепенного набора (удлинения), с целью достижения заданной длины прокола.

Диаметр бурения, м Малые диаметры бурения м	0,63; 0,72; 0,82; 0,924 1,020; 1,220; 1,420 0,325, 0,42, 0,52
Длина бурения, мах, м	50
Частота вращения бура, об/мин	20
Скорость подачи бура, м/мин	0:. 0,9
Усилие подачи бура, тс(мах)	80
Рабочее давление гидропривода. мПа	240
Емкость маслобака, л	100
Мощность эл. двигателя гидропривода ЧА1325443, кВт	7,5
Мощность эл. двигателя привода бура, кВт	37
Мощность электрического двигателя шнекового транспортера ЧА805443	3
Габаритные размеры, мм
тележки	3085*1400*1520
секции рамы	3820*1468*310
длина шнека	2750
Масса установки, кг	7500
Полная масса со шнеками, кг	8474 — 10842
Усилие домкрата	80 тонн
Давление в системе	P=240

Шнеки различных диаметров:

По индивидуальному заказу (тех. заданию) могут быть спроектированы и изготовлены шнеки различного назначения на диаметры и длины, необходимые Заказчику

Основные отличия УГБ:

• Одновременно с бурением скважины устанавливается обсадная труба.
• Высокая производительность.
• Большой сектор диаметров бурения 600-1420 мм.
• Дополнительно установка комплектуется шнеками малого диаметра бурения от 300 до 500 мм. 
• Получение отверстий под обсадную трубу путем осевого вращения головных шнеков.
• Вынос выработа6ного грунта из штольни с помощью транспортных шнеков.
• Низкая потребляемая энергоемкость.

Комплектность:

Комплектность установки шнеками и ножами на необходимые длины и диаметры может бысть согласованна индивидуально для каждого заказчика. Стандартный набор для прокладки 50 метров труб диаметром от 600 до 1420 выглядит следующим образом:

Рама опорная 4-х секционная	1
Тележка привод	1
Нож	9
Головной шнек	9
Транспортный шнек	17
Плита упорная	1

Установка для ГНБ

— Herrenknecht AG

Подходящая установка для работы

Установки для ГНБ

, разработанные Herrenknecht, могут поставляться в пяти различных стандартных конфигурациях. Все модели имеют кабину управления, а также собственный блок питания с дизельным или электрическим двигателем, в звукоизолированном контейнере или на борту. В зависимости от области применения прилагаемые блоки питания имеют мощность от 328 до более 940 киловатт и разрабатываются в соответствии с требованиями заказчика.

Возможны любые комбинации, и это одна из сильных сторон Herrenknechts. Соединения трейлера и модульной буровой установки или компактной и гусеничной буровой установки, объединенные с электрической силовой установкой, часто производятся и утверждаются на стройплощадке. Буровые установки Herrenknecht отличаются своим тяговым усилием, которое составляет от 80 до 600 тонн (от 800 до 6000 кН).

Frame Rig: Их небольшой вес и простота транспортировки делают Frame Rig надежным и экономичным решением. Без собственной системы транспортировки или движения Frame Rig доставляется на рабочую площадку на обычном грузовом прицепе.Стандартного крана достаточно для погрузки и разгрузки, а также для выравнивания буровой установки на строительной площадке.

Trailer Rig: Большим преимуществом Trailer Rigs является их чрезвычайная гибкость. Благодаря малой массе они могут транспортироваться стандартными тягачами с полуприцепами. Кран не требуется ни для наладки и демобилизации, ни для центровки и ввода в эксплуатацию. Это делает прицепные буровые установки особенно подходящими для проектов, в которых необходимо преодолевать большие расстояния между несколькими переходами.

Гусеничная установка: На строительных площадках на пересеченной местности «бездорожья», недоступной для грузовиков или кранов, гусеничные машины предлагают значительные преимущества. Их прочный и мобильный гусеничный трактор с гусеницами обеспечивает мобильность и маневренность на труднопроходимой местности.

Modular Rig: Чтобы иметь возможность использовать HDD Rig в удаленных регионах, Herrenknecht разработал еще одно инновационное решение. Модульные буровые установки можно разобрать на два или три модуля и транспортировать в стандартных грузовых контейнерах. На месте они собираются заново. Дополнительный гусеничный робот с дистанционным управлением добавляет дополнительную мобильность на рабочей площадке.

Компактная буровая установка: Короткая и компактная буровая установка, оптимизированная для небольших проектов и городских районов. Используя бурильные трубы диапазона 1 (6 м / 20 футов) и дополнительно оборудованную бортовой кабиной управления и буровым насосом высокого давления, буровая установка удовлетворяет все потребности клиентов.

Рождение и развитие горизонтально-направленного бурения

Первая буровая установка ГНБ Черрингтона для перехода через реку, показанная здесь, работая над серией проектов перехода через реки для Dow Chemical в Луизиане в начале 1970-х годов

Мартин Черрингтон не имеет страницы в Википедии, объясняющей, как он является изобретателем оригинального оборудования и процесс, который в конечном итоге произвел революцию во всех аспектах строительства.Но пытаясь охватить историю горизонтально-направленного бурения, уместно начать с человека, которого многие ветераны отрасли признали отцом ГНБ.

Начало

Горизонтально-направленное бурение — это идея, которую Черрингтон впервые придумал в начале 1960-х годов, когда он работал в монтажной компании в Лос-Анджелесе. Находясь на работе, он стал свидетелем того, как другая компания работала поблизости, используя ручную дрель для установки газопровода.После этого Черрингтон познакомился с концепцией управляемого бурения и захотел сделать еще один шаг вперед. В итоге он сделал несколько шагов вперед.

«Мой отец был подрядчиком, и у меня был очень обширный опыт в области гражданского строительства», — сказал Черрингтон. «У меня было прекрасное образование в разных дисциплинах, поэтому мне было комфортно со сваркой, изготовлением и механическими вещами».

К 1964 году Черрингтон покинул коммунальную компанию и построил собственную буровую установку, чтобы начать работу с Titan Contractors Inc., где он начал работать по нескольким контрактам с муниципальным коммунальным округом Сакраменто (SMUD).

Он описал свою буровую установку как имеющую очень простой, веретенообразный, легкий каркас, который поддерживает каретку, которая вращает бурильную трубу. «На самом деле он очень похож на многие из жестких дисков, которые вы видите сегодня, но немного в миниатюре, очень легкий и похожий на скелет», — сказал он.

Бригада Черрингтона выполнила бурение дорог для различных коммунальных предприятий в районе Сакраменто и стала известна как ведущий подрядчик для этого вида работ.Поскольку отрасль была далека от развития электронного слежения, команда Черрингтона применила метод, который он изучил в газовой компании, которая использовала ручную воздушную дрель в Лос-Анджелесе. Во время бурения они выкапывали «выбоины» через различные интервалы вдоль траектории ствола скважины, используя глубину для проверки угла и направления буровой головки.

Переход через реку

ГНБ для переходов через реки усовершенствовалась с тех пор, как Черрингтон впервые предприняла такую ​​попытку. Здесь показана буровая установка, которая бурила под водой в ходе недавней работы.

Что касается бурения дорог для основных инженерных коммуникаций, это было началом даже для Cherrington. Его следующая задача станет еще одной вехой в буровой индустрии. В 1971 году Черрингтон находился в Уотсонвилле, штат Калифорния, где занимался бурением газопроводов для Pacific Gas & Electric Co. (PG&E). Пока он был в городе, PG&E была заинтригована новыми методами Черрингтона и спросила его, не взглянет ли он на еще одну небольшую проблему, с которой они столкнулись. Компании PG&E необходимо было пересечь реку Пахаро, примерно 500 футов, для установки 4-дюймовой.газопровод и интересовался, сможет ли Черрингтон провести бурение под рекой.

По словам Черрингтона, в то время это была «нейтральная зона», потому что никто никогда не пытался выполнить эту работу. Черрингтон столкнулся с несколькими проблемами и в какой-то момент даже прибегнул к помощи некоторых методов бурения нефтяных скважин. Поэкспериментировав с разными подходами, они, наконец, перешли на другую сторону, проработав над проектом почти месяц.

«Все утверждают, что это была первая переправа через реку», — сказал он. «Что касается меня, то, поскольку мы все время выполняли разную работу, я думал, что это все. Это была просто странная работа, и я подумал, что мы больше никогда не будем заниматься такими вещами ».

Разумеется, новости об успешном переправе через реку Черрингтона попали в ветер, и вскоре с ним был заключен контракт на еще более крупную переправу через реку в Луизиане. К 1979 году компания Titan Contractors завершила строительство переправы через реку в Хьюстоне для установки 40-дюймовой трубы. диаметр трубопровода — работа, которая в то время считалась самой крупной из когда-либо предпринимавшихся попыток перехода через трубопровод.

«Прошло около 10 лет после того первого перехода через реку, чтобы [HDD] действительно стало нарицательным», — сказал он. В конечном итоге Черрингтон на постоянной основе вернулся в Сакраменто, где в 1984 году основал Cherrington Corp., специализируясь на жестких дисках для оптоволоконных систем. Но в конечном итоге так и началось горизонтально-направленное бурение.

Технологии и модернизация

Хотя ее начало можно отнести к ранним работам Черрингтона, рост и модернизация отрасли на протяжении многих лет не менее важны и могут быть отнесены к нескольким событиям.Как и практически в любой другой отрасли, технологии значительно изменили ситуацию. Что касается HDD, некоторые из наиболее важных достижений были связаны с отслеживанием и управлением.

По словам Джона Инглиша, президента Horizontal Technology Inc., развитие наклонно-направленного бурения напрямую связано с возможностями управления буровыми установками.

Инглиш, который начал свою карьеру в нефтегазовой отрасли и в итоге основал Horizontal Technology Inc.В 1997 году указанные методы ГНБ достигли наибольшего прогресса, когда первые работы проводились в сельской местности с небольшими заторами. Он сказал, что для применения этих методов в городских районах, где ведется большая часть строительства, промышленности необходимо разработать методы отслеживания поверхности. Он считает, что использование магнитных рулевых инструментов стало поворотным моментом в модернизации ГНБ.

В конце 1980-х Tensor, компания, занимающаяся разработкой магнитных рулевых инструментов, создала технологию рулевого управления с использованием искусственного магнитного поля, которая позволяла определять положение рулевого инструмента относительно источника, такого как буровая головка.Впервые подрядчик мог проверить местонахождение буровой установки под землей.

«Как только вы смогли проверить местонахождение буровой головки, все изменилось», — сказал Инглиш. «По сути, вы сверляете под землей с помощью компаса. Это открыло большой рынок для наклонно-направленного бурения. После этого дело было в том, что индустрия росла и хотела заняться такой работой. Проблема заключалась в том, что не многие люди знали, как работать с жесткими дисками, потому что этот процесс был малоизвестен.

English также обратился к экологическим преимуществам, обеспечиваемым жестким диском, и сказал, что в отличие от сегодняшнего дня, защитники окружающей среды были большим союзником, в основном потому, что они одобряли использование жестких дисков. Он объяснил, что защитники окружающей среды, например, предпочли метод бурения под рекой, а не повреждение ее траншеей, и поэтому из-за ГНБ экологически чувствительные районы обычно остаются нетронутыми во время проекта бурения.

«Вероятно, в мире нет инструментов, которые сделали бы больше для сохранения окружающей среды, чем HDD», — сказал он.«Новое поколение защитников окружающей среды имеет тенденцию смешивать ГНБ для определенных приложений с нефтегазовой отраслью и не принимать во внимание те экологические преимущества, которые он имеет на самом деле».

Мартин Черрингтон, около 1980 г.

Процесс торгов

Что касается бизнеса, Инглиш рассказал о том, как изменился процесс торгов и отношения между владельцами и подрядчиками.

«Предыдущие заявки учитывали все, что нужно было сделать для данной работы, а также все, что могло пойти не так», — сказал он.«Теперь все просто пытаются сделать самую низкую ставку».

Он также упомянул, что, например, поскольку владелец трубопровода имел такие тесные отношения с подрядчиком по бурению, это позволило владельцу узнать о ГНБ из первых рук. Инглиш сказал, что в то время это было здорово, потому что помогало обучать людей наклонно-направленному бурению, поскольку это было еще относительно малоизвестным.

«В какой-то момент отрасль росла так быстро, и теперь у вас есть консультанты, которые общаются с владельцем», — сказал он.«В некотором смысле структура отрасли отступила. Но с точки зрения общего улучшения ГНБ методы улучшаются, тренировки становятся больше, а бригады обучены лучше ».

Развитие рынка

С момента появления первых проектов ГНБ на рынок вышли многие крупные компании, которые подняли наклонно-направленное бурение на новый уровень как с точки зрения эффективности процесса, так и с точки зрения размера проектов. Лишь через несколько лет после первого перехода Черрингтона через реку другие компании начали принимать этот процесс.

Эрик Сконберг, чья компания Trenchless Engineering Corp. обеспечивает управление проектами и консультирование владельцев, инженеров и подрядчиков ГНБ, обсудил несколько основных игроков, которые управляли отраслью за последние 40 лет, и то, как менялись приложения. Сконберг сказал на раннем этапе, что такие компании, как American Augers и InRock, помогли развить отрасль в плане предоставления разнообразных услуг и оборудования.

Он также объяснил, сколько применений ГНБ до конца 1980-х было в основном в нефтегазовой промышленности, и что протяженность стволов и переходы через реки начинались с расстояний не менее 1000 футов.

«Конец 1980-х и начало 1990-х годов были действительно периодом взлета малого сегмента индустрии жестких дисков, когда на рынок выходили компании Vermeer и Ditch Witch», — сказал он. «Это было тогда, когда началась прокладка оптоволоконного кабеля. Интересно, что в конце концов в отрасли выросли установочные размеры.

«Рынок жестких дисков также стал более региональным, — сказал он. «На верхнем уровне такие компании, как Laney, Michels, Southeast и Mears, пойдут куда угодно и возьмутся за любую работу».

Что касается торгов, Сконберг согласился с Инглишем в том, что большинство инженеров и владельцев сейчас гораздо лучше осведомлены о процессе, чем 20 или 30 лет назад.

«Я думаю, что сейчас в гораздо более конкурентной среде», — сказал он. «Владельцы обращались к подрядчику по ГНБ при проведении всех инженерных работ в прошлом и не понимали возможных трудностей. Теперь они достаточно осведомлены о важности условий почвы и других вещей, связанных с проектированием и планированием работ. По мере развития технологий росла и подготовка проектов до того, как подрядчик даже подключится ».

Наследие Черрингтона

К началу 1990-х Черрингтон владел 13 патентами на процессы и оборудование, которые он разработал для промышленности.Несмотря на то, что некоторые из них были проданы, а другие приобретены, Cherrington Corp. сегодня по-прежнему владеет многочисленными патентами на конструкцию жестких дисков. Мартин Черрингтон размышлял о росте бестраншейной индустрии, учитывая, как большинство методов ГНБ развились на основе его первоначального метода.

«Попутно, когда вы там работаете, у вас действительно не так много времени, чтобы думать о таких вещах», — сказал он. «Но сейчас я действительно оглядываюсь назад и смотрю на прошлое и на то, что произошло. Я видел много изменений, и теперь я вижу огромные улучшения в таких вещах, как геодезия и оборудование.

Черрингтон также выразил восхищение компаниями, производящими сегодня жесткие диски, и большими успехами, которые были достигнуты в отношении оборудования. Он сказал, что это позволило завершить большие работы, которые находятся на совершенно другом уровне, чем ранние буровые работы, в которых он принимал участие.

«Я думаю, что сегодня есть много специализированных компаний, которые создают очень эффективные инструменты для помощи. сделать эту работу возможной », — сказал он. «Первая работа, которую мы выполнили, заключалась в установке 500 футов 4 или 5 дюймов.трубка. Я только что услышал о работе по установке 56 дюймов. труба длиной 5400 футов.

«Посмотрите на разницу в размерах по сравнению с тем, что мы делали до настоящего момента, и посмотрите, как оборудование и инструменты в совокупности позволили отрасли совершить такой крупный скачок. И что будет в следующие 10 или 20 лет? »

Эндрю Фарр — помощник редактора Trenchless Technology .

The Crossing Group — Возможности горизонтально-направленного бурения

Горизонтально-направленное бурение

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) широко используется для подземных трубопроводов и инженерных коммуникаций, требующих бестраншейного решения.Это подход с низким уровнем помех для точного и эффективного пересечения дорог, железных дорог, рек, заливов и множества других препятствий с минимальным воздействием на окружающую среду . ГНБ используется в ситуациях, когда возможна установка под углом и требуется достаточно места для установки буровой площадки на буровой площадке.

The Crossing Company предлагает услуги горизонтально-направленного бурения для строительных компаний, трубопроводов и коммунальных предприятий на всей территории западной и северной Канады. Компания HDD обслуживает U.S. market и имеет обширный опыт в морском строительстве. Наш объединенный опыт использовался в многочисленных проектах по всей Северной Америке.

На развитие нашего обширного парка буровых установок в Северной Америке ушло почти два десятилетия практических знаний. Наш безопасный, современный и хорошо обслуживаемый флот управляется опытными командами, обладающими знаниями и навыками для работы в любых условиях и на любой местности.

Услуги тяжелой и легкой буровой установки

Парк буровых установок ГНБ компании Crossing Group делится на две категории: тяжелых буровых установок (более 82 тонн) и легких буровых установок (менее 82 тонн).Тяжелые буровые установки надежны и предназначены для более длинных переходов и отверстий большего диаметра. Легкие буровые установки маневренны и предназначены для более коротких переходов в местах с ограниченным доступом. Мы порекомендуем установку, наиболее подходящую для вашего проекта.

ТЯЖЕЛАЯ БУРОВКА (82+ тонны)

3000 м (9843 футов)

Макс. Длина сверления

1,5 м (60 дюймов)

Макс. Диаметр отверстия

Тяжелые буровые установки для ГНБ | Heavy HDD Rigs позволяет устанавливать производственные линии на расстояния до 3 км (1.86 миль). Вам нужно одним выстрелом безопасно пересечь трассу и водоем? Мы можем это сделать.

ЛЕГКИЕ БУРОВЫЕ (

<82 тонн)

50 м — 1000 м (164 фут — 3281 фут)

Длина сверления

914 мм (36 дюймов)

Макс. Диаметр отверстия

Легкие установки для ГНБ | Установки Light для ГНБ представляют собой экономичное бестраншейное решение для небольших расстояний. Для них требуется буровая площадка меньшего размера, поэтому вы можете устанавливать их в ограниченном пространстве.

: Prime Horizontal ::: :: Prime Horizontal ::

Независимо от того, работаете ли вы с одной горизонтально-направленной буровой установкой или с целым парком буровых установок, вам необходимо, чтобы ваши инвестиции работали на вас круглосуточно и без выходных.

И вы не любите неожиданностей.

Познакомьтесь с системой ProData от Prime Horizontal.

В отрасли горизонтально-направленного бурения (ГНБ) часто существует разрыв в коммуникации между операциями на месте и руководством офиса. Этот пробел может быть вызван отсутствием подробной информации или задержками в передаче ключевой информации с буровой площадки в офис.

Конечные пользователи и буровые подрядчики теперь оценивают преимущества использования ProData, системы записи и передачи данных буровой установки Prime Horizontal, которая дает полевому и офисному персоналу немедленный доступ к измеренным параметрам бурения в процессе бурения.

ProData, специально разработанная и специально созданная специально для индустрии ГНБ, представляет собой экономичную систему для измерения параметров бурения и их отображения на буровой установке и удаленно через подключение к Интернету.

Базовая система состоит из пакета датчиков параметров бурения, в котором используются стандартные переключатели на эффекте Холла, датчики вращения, датчики давления и бесконтактные датчики.

В дополнение к базовому пакету можно интегрировать систему Prime Horizontal MudVis или подключить рулевой инструмент во время пилотной операции для регистрации основной скважинной информации.Система постоянно устанавливается на вашу буровую установку и монтируется внутри прочного корпуса либо на буровой установке, либо в буровой кабине. Система ProData записывает собственное GPS-положение.

Система ProData автоматически собирает, хранит и передает модульный набор данных буровой установки ГНБ в локальную базу данных (локальную). Данные также передаются через сотовую сеть в облачную базу данных Prime Horizontal (Remote). Как удаленные, так и локальные архивы баз данных делают все зарегистрированные данные доступными для доступа по запросу с помощью интуитивно понятных и удобных порталов клиентского доступа.Через эти порталы клиент получает доступ к историческим или «живым» данным (почти в реальном времени) с одного из двух веб-серверов Prime.

Ежедневный сводный отчет создается системой автоматически в формате PDF. Этот отчет содержит обзор дней бурения и включает такие параметры, как часы работы буровой установки, часы работы насоса и средняя скорость вращения. Систему можно настроить на автоматическую отправку этого отчета по электронной почте на определенный список адресов электронной почты.

В системе ProData используется

• Модернизация существующих буровых установок или установка на новые буровые установки
• Подходит для установки на буровые установки от 12 до 600 тонн
• Использование проверенных на практике и сертифицированных на международном уровне датчиков
• Использование модульной конструкции для добавления новых пакетов данных, таких как данные рулевого управления, данные о весе и вязкости бурового раствора
• Отслеживание положения GPS
• Использование беспроводной технологии для предотвращения использования кабелей на буровой
• Прочный и надежный против вибрации и проникновения с минимальным уровнем защиты IP67
• Автоматическая передача данных на локальный и облачный пользовательский портал
• Безопасность с доступом по паролю для каждой установки и каждого клиента
• Возможность нескольких пользователей на одного клиента с определяемыми клиентом разрешениями.

Базовый пакет модуля ProData Rig

• Положение каретки
• Скорость каретки
• Нажать
• Тянуть
• Крутящий момент по часовой стрелке и против часовой стрелки
• Вращение сверлильной головки (об / мин)
• Давление бурового раствора
• Грязевой поток
• Данные рулевого управления (ParaTrack)

* Индивидуальные измерения доступны по запросу
** Единицы измерения указаны клиентом

Преимущества ProData

• Сократить время простоя
• Уменьшение проблем с поломкой и застреванием трубы с помощью:
  • Сигналы тревоги по верхнему и нижнему пределу всех измеренных параметров бурения
  • Графическое представление параметров бурения в реальном времени, измеряемых каждые 3 секунды
• Увеличение срока службы инструмента
• Увеличение производства
• Повышение предсказуемости
• Повышение рентабельности на установку
• Повышение затрат и выгод
• Архив данных на площадке и за ее пределами
• Multiple Rigs, множественные права доступа, все защищено паролем с высоким уровнем безопасности

За дополнительной информацией обращайтесь

Горизонтальное бурение — Wikimarcellus

Из Wikimarcellus

Горизонтальное бурение представляет собой разновидность наклонно-направленного бурения .Чтобы получить природный газ, обычно буровую установку направляют вертикально вниз на расстояние до мили или около того под землей, а затем поворачивают под углом 90 градусов по горизонтали в глинистый сланец. Специализированные буровые установки обычно используются для каждого из вертикальных и горизонтальных сегментов скважины. При использовании горизонтального бурения буровое долото может проникать в гораздо большее количество карманов с природным газом, чем когда-либо при вертикальном бурении. В среднем горизонтальные скважины производят в три-пять раз больше природного газа, чем вертикальные.

Сланцы Марцелла обычно располагаются на глубине примерно от пяти до восьми тысяч футов под землей, хотя могут находиться и на большей глубине.

Слои газоносных сланцев лежат на горизонтах — это скальные образования, расположенные в виде сложенных блинчиков — один поверх другого. Большего воздействия на ствол скважины пласта, такого как сланцы Marcellus или Utica, можно достичь, повернув буровую коронку в горизонт, а затем свернув вбок, а не просто вертикально.Сланцевый газ имеет тенденцию задерживаться в чрезвычайно маленьких карманах и трещинах в сланцевой породе, которые невозможно эффективно высвободить из пласта до тех пор, пока в скважине не будет проведен гидроразрыв.

Горизонтальные буровые установки могут пробурить глубину до 10 000 футов по вертикали до Marcellus или другого сланца, а затем повернуть горизонтально на несколько тысяч дополнительных футов. Горизонтальная часть ствола скважины обозначается отводом , отводом . Площадки для колодцев занимают около 5 акров, с одной площадки берут начало до 6 горизонтальных скважин.

Бурение горизонтальных скважин намного дороже, чем вертикальных. Стоимость горизонтальной сланцевой скважины может составлять от 4 до 7 миллионов долларов США. Вертикальные скважины на сланце Марселлус или скважины на реке Трентон-Блэк можно пробурить всего за 1-2 миллиона долларов США. Мелкие вертикальные скважины можно пробурить даже за гораздо меньшие деньги.

Многоразовые буровые установки стоимостью до 16 миллионов долларов за штуку обычно используются для горизонтального бурения сланцевых скважин Marcellus. Это установки большего размера, мощностью 1000 и 1600 лошадиных сил.Более новые с гусеницами можно перемещать по кустовой площадке для бурения нескольких скважин. Range Resources была одним из лидеров отрасли по внедрению новых буровых технологий.

Иногда применяемая бизнес-стратегия заключается в бурении вертикальной скважины. Это можно сделать довольно недорого, чтобы получить некоторые научные данные о площадях, а затем вернуться позже к горизонтальной части скважины с использованием более крупной установки.

ресурсов

Что такое горизонтально-направленное бурение

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) — это метод прокладки подземных трубопроводов, кабелей и служебных трубопроводов бестраншейными методами.Он включает в себя использование машины для направленного бурения и связанного с ней приспособления для точного бурения по выбранной траектории ствола и обратного разворачивания требуемой трубы.

Направленное бурение — трехэтапный процесс:

Пилотное отверстие

Первый этап — бурение пилотной скважины малого диаметра. Буровой раствор перекачивается через бурильную трубу к буровому долоту, где струи высокого давления и долото измельчают грунт перед буровой штангой. Буровой раствор также будет переносить шлам обратно во входную яму буровой установки.Отслеживание пилотной скважины может производиться несколькими способами в зависимости от размера и сложности выстрела. Меньшие выстрелы выполняются с использованием системы наведения, в то время как более крупные и более сложные выстрелы имеют магнитную систему типа проводной линии. В обоих методах рядом с буровой головкой находится передатчик или управляющий инструмент, который посылает сигнал инженеру по локации, сообщая точные координаты буровой штанги. Постоянно снимаются показания, которые проверяют глубину, соосность и наклон буровой головки в процентах.

Оператор и локатор будут вносить поправки, чтобы пилотная скважина оставалась на заданной траектории ствола. Скорость пилотной скважины будет варьироваться в зависимости от существующих почвенных условий и требуемого количества рулевого управления. По достижении точки выхода корпус маяка и насадка снимается и заменяется расширителем.

Предварительное рассверливание

Второй шаг — предварительно развернуть пилотное отверстие и увеличить его до размера, достаточного для безопасной установки производственных линий.Развертка отводится назад и вращается, закачивая буровой раствор, чтобы разрезать и удалить твердые частицы, чтобы увеличить отверстие. Скорость предварительного развертывания будет варьироваться в зависимости от существующих почвенных условий и количества шлама, удаляемого из лунки.

Бентонит и другие добавки будут использоваться для обеспечения чистой и стабильной скважины. Бентонит используется для создания «коркового слоя» вокруг отверстия во время предварительного развертывания. Это поможет сохранить стабильность ствола скважины и предотвратить утечку или инфильтрацию жидкости.Добавки, такие как полимеры, используются для разрушения глинистых почв. Более равномерно перемешанный буровой раствор предотвратит закупорку внутри ствола скважины.

Отвод трубы

Последний этап — отвод трубы в предварительно рассверленное отверстие. Буровая штанга и расширитель будут прикреплены к вертлюгу, который используется между производственной линией и расширителем для предотвращения передачи любого напряжения скручивания от вращающейся бурильной колонны на производственную трубу. Когда продуктопровод втягивается в буровую скважину, буровой раствор закачивается в скважину, чтобы обеспечить смазку продуктивной трубы.

Горизонтальное и наклонно-направленное бурение: скважин природного газа

На главную »Нефть и газ» Наклонно-направленное и горизонтальное бурение

Наклонно-направленное и горизонтальное бурение нефтяных и газовых скважин

Методы, используемые для увеличения добычи и достижения целей, которые не могут быть достигнуты с помощью вертикальной скважины.

Автор: Хобарт М. Кинг, доктор философии, RPG

(A) Цель не может быть достигнута вертикальным бурением

Направленное бурение под городом: Направленное бурение можно использовать для достижения целей, которые невозможно пробурить с помощью вертикальной скважины.Например, может оказаться невозможным получить разрешение на бурение скважины, расположенной в населенном пункте или в парке. Однако скважину можно было пробурить сразу за пределами населенного пункта или парка, а затем направить ее в нужное русло, чтобы поразить цель.

Что такое наклонно-направленное бурение?

Большинство скважин, пробуренных на воду, нефть, природный газ, информацию или другие подземные объекты, представляют собой вертикальные скважины, пробуренные прямо в землю. Однако при бурении под углом, отличным от вертикального, можно получить информацию, поразить цели и стимулировать пласты способами, которые не могут быть достигнуты с помощью вертикальной скважины.В этих случаях ценной способностью является способность точно управлять скважиной в направлениях и углах, отклоняющихся от вертикали.

Когда направленное бурение сочетается с гидроразрывом пласта, некоторые горные породы, которые были непродуктивными при вертикальном бурении, могут стать фантастическими производителями нефти или природного газа. Примерами являются сланцы Марцелл в Аппалачской котловине и формация Баккен в Северной Дакоте.

(B) Осушите большую площадь с одной буровой площадки

Минимизируйте занимаемую площадь: Одна буровая площадка может использоваться для бурения нескольких скважин.Это снижает объем буровых работ. В 2010 году Техасский университет в Арлингтоне пробурил 22 скважины на одной платформе. Эти скважины отводят природный газ примерно с 1100 акров под кампусом. Ожидается, что за 25-летний срок эксплуатации скважины будут добывать в общей сложности 110 миллиардов кубических футов природного газа. Альтернативой может быть бурение множества скважин, каждая из которых требует буровой площадки, пруда, подъездной дороги и сборной линии.

Зачем бурить невертикальные скважины?

Направленное и горизонтальное бурение использовалось для достижения целей под прилегающими землями, уменьшения воздействия на разработку газовых месторождений, увеличения длины «полезной зоны» в скважине, преднамеренного пересечения трещин, строительства разгрузочных скважин и установки инженерных сетей под землями. где раскопки невозможны или чрезвычайно дороги.

Ниже приводится список из шести причин для бурения невертикальных скважин. Они графически проиллюстрированы шестью рисунками на этой странице.

A) Ударьте по целям, которые не могут быть достигнуты вертикальным бурением.

Иногда резервуар находится под городом или парком, где бурение невозможно или запрещенный. Этот резервуар все еще может быть задействован, если буровая площадка расположена на краю город или парк и скважина пробуривается под углом, который будет пересекать пласт.

B) Осушите большую площадь с одной буровой площадки.

Этот метод использовался для уменьшения воздействия на поверхность при бурении. В В 2010 году Техасский университет в Арлингтоне был упомянут в новостях по бурению 22 скважин на одном буровая площадка, которая будет дренировать природный газ с 1100 акров под кампусом. За 25 лет жизни Ожидается, что из скважин будет добыто 110 миллиардов кубических футов газа. Этот метод значительно сократил следы разработки природного газа на территории кампуса.

(C) Увеличьте длину «продуктивной зоны»

Максимально увеличьте продуктивную зону: Если вертикальная скважина пробурена через породу коллектора толщиной 50 футов, то природный газ или нефть могут просочиться в пласт. скважина через 50 погонных футов «продуктивной зоны». Однако, если скважину повернуть в горизонтальное положение (или с таким же наклоном, как и в горной единице) и пробурить в пределах этой горной породы, то расстояние проникновения в продуктивной зоне может быть намного больше. Некоторые горизонтальные скважины имеют проникновение в продуктивную зону более одной мили.

C) Увеличьте длину «полезной зоны» в пределах целевой породы.

Если толща горной породы составляет пятьдесят футов, пробуренная через нее вертикальная скважина будет иметь полезную зону длиной пятьдесят футов. Однако, если скважину повернуть и пробурить горизонтально через горную единицу на пять тысяч футов, то эта единственная скважина будет иметь продуктивную зону длиной пять тысяч футов — это обычно приводит к значительному увеличению продуктивности скважины.В сочетании с гидроразрывом пласта горизонтальное бурение может превратить непродуктивные сланцы в фантастические породы-коллекторы.

(D) Увеличение добычи в трещиноватом коллекторе

Трещинный резервуар: В некоторых коллекторах большая часть порового пространства представлена ​​трещинами. Успешные скважины должны проходить через трещины, чтобы в скважину поступал поток природного газа. Во многих географических регионах существует доминирующее направление трещин, по которому выстраивается большинство трещин.Если скважину пробурить перпендикулярно плоскости этих трещин, то будет вскрыто максимальное количество трещин.

Г) Повышение продуктивности скважин в трещиноватом пласте.

Это делается путем бурения в направлении, которое пересекает максимальное количество трещин. Направление бурения обычно будет перпендикулярно преобладающему направлению трещины. Геотермальные поля в гранитных породах обычно получают почти весь водообмен из трещин.Бурение под прямым углом к ​​доминирующему направлению трещины приведет к тому, что скважина пройдет через максимальное количество трещин.

E) Закройте или сбросьте давление в «неконтролируемой» скважине.

Если скважина вышла из-под контроля, можно пробурить «разгрузочную скважину», чтобы пересечь ее. Пересекающуюся скважину можно использовать для герметизации исходной скважины или для сброса давления в неконтролируемой скважине.

F) Установите подземные коммуникации там, где земляные работы невозможны.

Горизонтальное бурение использовалось для прокладки газовых и электрических линий, которые должны пересекать реку, дорогу или проходить под городом.

(E) «Разгрузочный колодец» для «вышедшей из-под контроля» скважины

Разгрузочный колодец: Если в колодце возникла проблема и поток начинает выходить из-под контроля, его необходимо загерметизировать на глубине или давление необходимо сбросить. В этой ситуации можно пробурить «разгрузочную скважину» с близлежащего участка. Разгрузочная скважина представляет собой наклонно пробуренную скважину, которая пересекает ствол проблемной скважины для сброса некоторого давления или закупоривания скважины путем закачки цемента в ствол.

Горные породы, наиболее извлекающие выгоду из горизонтального бурения

Вертикальные скважины могут эффективно дренировать горные породы с очень высокой проницаемостью. Жидкости в этих горных породах могут быстро и эффективно течь в скважину на большие расстояния.

Однако там, где проницаемость очень низкая, флюиды движутся через породу очень медленно и не проходят большие расстояния, чтобы достичь ствола скважины. Горизонтальное бурение может повысить продуктивность в породах с низкой проницаемостью за счет того, что ствол скважины будет намного ближе к источнику жидкости.

(F) Прокладка подземных коммуникаций

Коммунальная линия: Коммунальные линии, такие как электричество, вода или природный газ, иногда устанавливаются методом наклонно-направленного бурения. Этот метод используется, когда они должны перейти дорогу, где раскопки нарушат движение транспорта, пересечь реку, где раскопки невозможны, или пересечь населенный пункт, где наземная установка раскопками была бы чрезвычайно дорогостоящей и разрушительной.

Горизонтальное бурение и ГРП в сланцах

Возможно, самая важная роль, которую сыграло горизонтальное бурение, — это разработка месторождений сланцевого газа. Эти породы с низкой проницаемостью содержат значительное количество газа и присутствуют под очень большими частями Северной Америки.

Сланец Барнетт в Техасе, сланец Фейетвилл в Арканзасе, сланец Хейнсвилл в Луизиане и Техасе и сланец Марселлус в Аппалачском бассейне являются примерами.В этих горных породах проблема не в том, чтобы «найти» резервуар; Проблема заключается в извлечении газа из очень крошечных поровых пространств в горной единице с низкой проницаемостью.

Чтобы стимулировать продуктивность скважин в богатых органическими веществами сланцах, компании бурят горизонтально через породу, а затем используют гидроразрыв пласта для создания искусственной проницаемости, которая вскрывается песком для гидроразрыва. Выполненные вместе, горизонтальное бурение и гидроразрыв пласта могут создать продуктивную скважину, в которой вертикальная скважина дала бы только небольшое количество газа.

Методика бурения

Большинство горизонтальных скважин начинаются на поверхности как вертикальные скважины. Бурение продолжается до тех пор, пока буровое долото не окажется на несколько сотен футов выше целевой породы. В этот момент труба вытягивается из скважины, и между буровым долотом и бурильной трубой устанавливается гидравлический двигатель.

Гидравлический двигатель приводится в действие потоком бурового раствора по бурильной трубе. Он может вращать буровое долото, не поворачивая всю длину бурильной трубы между долотом и поверхностью.Это позволяет долоту пробурить траекторию, которая отличается от ориентации бурильной трубы.

После установки двигателя долото и труба опускаются обратно в скважину, и долото пробуривает путь, который направляет ствол скважины из вертикального положения в горизонтальное на расстояние в несколько сотен футов. После того, как скважина будет повернута под нужным углом, продолжается бурение по прямой, и скважина следует за целевой горной породой. Удержание колодца в тонкой породе требует тщательной навигации.Скважинные инструменты используются для определения азимута и ориентации бурения. Эта информация используется для управления буровым долотом.

Горизонтальное бурение — дорогое удовольствие. В сочетании с гидроразрывом скважина может стоить в три раза дороже за фут, чем бурение вертикальной скважины. Дополнительные затраты обычно возмещаются за счет увеличения добычи из скважины. Эти методы позволяют многократно увеличить добычу природного газа или нефти из скважины. Без этих методов многие прибыльные скважины были бы провальными.

Новая философия аренды и роялти

При добыче газа из вертикальной скважины газ добывается на единственном участке земли. В большинстве штатов существуют давно установленные правила прав на добычу полезных ископаемых, которые регулируют право собственности на газ, добытый из вертикальных скважин. Газ часто распределяется между всеми землевладельцами на участке земли или на некотором радиусе от добывающей скважины.

Горизонтальные скважины представляют новую переменную: одна скважина может проходить и добывать газ из нескольких участков, принадлежащих разным владельцам.Как можно справедливо распределить роялти за этот газ? На этот вопрос обычно отвечают до начала бурения с помощью сочетания государственных правил и частных соглашений о распределении роялти. Как распределяются гонорары и как обращаются с «задержанными» землевладельцами, может быть сложнее, чем с вертикальным колодцем.

Найдите другие темы на Geology.com:

Скалы: Галереи фотографий вулканических, осадочных и метаморфических пород с описаниями.	Минералы: Информация о рудных минералах, драгоценных камнях и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях прошлого и настоящего.	Драгоценные камни: Яркие изображения и статьи об алмазах и цветных камнях.
Общая геология: Статьи о гейзерах, маарах, дельтах, перекатах, соляных куполах, воде и многом другом!	Магазин геологии: Молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, книги, кирки твердости, золотые кастрюли.
	Алмазы: Узнайте о свойствах алмаза, его разнообразных применениях и открытиях.

.