Во время горизонтально-наклонного бурения обязательно применяется буровой раствор, который состоит из воды (от 80% до 97%), бентонита и полимерных добавок. Узнайте, что важно учитывать при подборе этих трех компонентов для успешного проведения бестраншейной прокладки подземных инженерных коммуникаций.
В чем роль бурового раствора?
Он выполняет следующие важные задачи во время ГНБ:
- размыв грунта на забое скважины;
- укрепление стенок тоннеля за счет поддержки бурового шлама;
- охлаждение буровой головки, расширителя;
- обеспечение скольжения трубы во время протяжки;
- уменьшение трения трубы о стенки скважины при протяжке.
Что учитывать при выборе марки бентонита?
Применение низкокачественного бентонита опасно высоким риском возникновения следующих проблем:
- быстрый износ НВД (насоса высокого давления), двигателя и других деталей буровой установки;
- обжим трубы или буровой головки;
- обрыв трубы;
- произвольный выброс раствора из скважины.
Выбирая бентонит, важно учитывать условия бурения:
- для ГНБ протяженностью до 50 метров в глине/суглинистых грунтах можно ограничиться недорогими бентопорошками (например, «Альбрехта-MV»);
- для бестраншейного прокола под дорогой длиной более 50 метров в рыхлых и сыпучих грунтах лучше выбрать качественные марки бентонита импортного производства (например, «Ultra Gel» от компании CETCO).
Для ГНБ установок европейского и американского производства рекомендуется использовать только бентонит высокого качества. Лучше не экономить на бентоните, устранение поломок машины ГНБ обойдется дороже.
Что важно знать о жесткости воды для бурового раствора?
Успех работ по ГНБ напрямую зависит и от качества применяемой для приготовления бурового раствора воды.
В ее составе не должно быть кальция и хлора. Показатель жесткости (pH) — от 7 до 10. Важно учитывать и температуру воды, она должна быть в пределах от +5 до +50 С°.
Перед началом работ по горизонтально-направленному бурению обязательно нужно проверить жесткость воды, которую планируется использовать для приготовления бурового раствора. Для коррекции ее жесткости применяют карбонат натрия (кальцинированная сода). После увеличения коэффициента жесткости воды из нее важно удалить излишний кальций.
Какой полимер для бурового раствора выбрать?
Для придания буровой смеси требуемых свойств применяются полимерные реагенты. При их выборе учитывается тип грунта, в котором планируется проводить ГНБ переход.
Например, при горизонтально-направленном бурении в условиях нереактивных песчаных и каменистых грунтов есть риск осыпания скважины. При приготовлении бурового раствора используют PHPA полимеры. Они способствуют укреплению стенок скважины, предотвращают осыпание.
При ГНБ в условиях реактивных грунтов (высок риск сужения буровой скважины) добавляют РАС полимеры. Они способствуют ограничению потери влаги при бурении в песчаниках и гравии, предотвращая обвал стенок тоннеля.