ГНБ по RSS Comments Feed Быть в курсе

Блог про ГНБ

Горизонтально Направленное Бурение

Технологии горизонтально направленного буренияНе секрет, что ядерное оружие несет огромную опасность для целых стран и континентов. Поэтому страны, имеющие ядерное оружие, особенно претендующие на мировое господство, внимательно следят за тем, чтобы “ядерная дубина” не попала в руки конкурентов. Для этого работают специальные организации, отслеживающие возможные ядерные испытания по всему миру.

Например в США, за соблюдением договора о запрете ядерных испытаний наблюдает Национальный Центр Слежения, в ведении которой находится станция слежения за ядерными взрывами на острове Уэйк (расположен в центральной части Тихого оке­ана к северу от Маршалловых Островов). Основным элементом объекта “Остров Уэйк” является гидроакустическая система сбора данных (ГССД). Для установки подводных датчиков, связанных кабелем с наземной базой была выбрана технология горизонтально-направленного бурения.

С 17 глоубмастерГлавную скрипку в этой работе сыграла установка ГНБ Ditch Witch JT4020 All Terrain, выполнившая три пилотных скважины под прибрежной зоной и морским дном.

Даже такая требовательная организация, как министерство обороны США, признала эффективность использования ГНБ. Выбор технологии горизонтально-направленного бурения для укладки кабельных футляров под морским дном был обусловлен преимуществами, которые дает ГНБ для последующей эксплуатации подводных кабельных линий (в сравнении с укладкой кабеля открытым способом). В первую очередь, это отсутствие необходимости регулярных ремонтов, ведь кабель уложенный в футляр на значительной глубине, меньше корродирует, и более защищен от повреждения в результате движения грунта в зоне прибоя, а также от случайного повреждения рыболовецкими снастями или корабельными якорями. Таким образом, несмотря на более высокую стоимость работ ГНБ, беспроблемная эксплуатация подводных линий в конечном итоге оказывается экономически более выгодной. Кроме того при строительстве подводных кабельных линий методом ГНБ снимается сложный инженерный вопрос обустройства выхода кабельной линии в прибрежной зоне. И если уже описывать преимущества горизонтального бурения, то нельзя не сказать о куда меньшем повреждении природного разнообразия поверхности морского/океанического дна и отсутствии проблем с укладкой кабеля в местах пересечения с уже существующими подводными коммуникациями. По-моему, отличное решение для строительства отведения очищенных сточных вод с разросшихся курортных городов Черноморского побережья России и Украины.

Но вернемся к нашему проекту подводного бестраншейного строительства футляров для кабельных трасс военного назначения. Выбранный для расположения станции слежения за ядерными взрывами остров является одним из са­мых изолированных и странных мест на земле.

Краткая справка

Проблемы гнбОстров (атолл) Уэйк (Wake Island) — «неинкорпорированная» территория США (юридически не является частью территории), административно подчинён министерству внутренних дел США, управляется командованием ВВС США. Экономика сводится к только к обслуживанию военных объектов (авиабаза США с 1940 г.), аэродром используется для промежуточных посадок (св. 700 в год) транспортных и военных самолётов, но может принимать и аварийные посадки гражданских авиалайне­ров. При срочной необходимости имеющаяся взлётно-посадочная полоса может принять и космические ко­рабли многоразового использования. Есть две внешние якорные стоянки для крупных морских судов. При этом остров Уэйк еще и остается спорной территорией, на которую формально (и, по понятным причинам, не слишком активно) претендует маленькое государство Маршалловы острова.

Естественно, установки ГНБ на острове не оказалось. Но, учитывая статус заказчика, эта проблема была решена с щедрым, поистине славянским, размахом: установка ГНБ, водолазное снаряжение и расходные материалы (в т.ч. бентонит) был доставлен в “брюхе” военно-транспортного самолета ВВС США. Да еще какого самолета! К операции по перебазировке был привлечен громадный McDonnell Douglas C-17 Globemaster III, в недрах которого легко помещаются 78 тонн груза или, например, три ударных вертолета “АПАЧ”! В общем, на проекте не экономили…

Основное потребление технологии гнбНаправленно наклонное бурение прохождение скальных грунтов

Но сложность бурения была не только в логистике. Жестко фиксированные точки выхода на океанском дне, немалая их глубина (почти 17 м), окаменевшие кораллы и скальный грунт (скала средней твердости) на всем протяжении трасс бурения — все это ставило непростую задачу перед подрядчиком. Учитывая статус заказчика проекта, его подготовка была проведена с особой тщательностью. Для изучения дна применили глубинный локатор с анализом обратного многолучевого рассеивания и дистанционным управлением (ROV), дающий точный рельеф морского дна в месте предполагаемой траектории бурения. Сэкономить на водолазных работах помогла маленькая камера на дистанционном управлении, оборудованная винтом, с помощью которой произвели визуальное обследование морского дна.

Исходя из требований проекта, установка ГНБ выбиралась по соответствию таким параметрам:

  • габариты установки ГНБ позволят перевезти ее самолетом;
  • установка ГНБ обладает достаточной мощностью для бурения переходов длиной не менее 300 метров в скальных грунтах, кораллах и вулканических отложениях;
  • минимальное потребление бурового раствора при бурении ввиду сложностей с получением большого количества пресной воды для его приготовления.

Затяжка футляра открытым способомВ результате свой выбор подрядчики остановили на установке горизонтально-направленного бурения Ditch Witch JT4020 All Terrain, двойные буровые штанги которой позволяют производить бурение скальных пород, не применяя гидравлический забойный двигатель, который требует куда большего количества бурового раствора. В ассистенты установке ГНБ определили систему приготовления бурового раствора Ditch Witch MM5 с бочкой 3,8 м3 и вакуумный экскаватор с “двухкубовой” емкостью для сбора пульпы. Ожидаемая скорость бурения составила чуть больше 50 метров в сутки.

Естественно, реализация проекта потребовала большого количества водолазных работ:

  • проектные точки выхода водолазы отметили буйками;
  • они же установили вдоль предполагаемых трасс бурения канаты, привязанные к сигнальным буйкам через каждые 6 м;
  • снятие показаний зонда системы локации проводилось водолазами через каждые 3 буровые штанги (9 метров );
  • работы по демонтажу буровой головки и ее замене на расширитель (ример) и присоединение затягиваемой трубы проводились под водой непосредственно в месте выхода бурового инструмента из дна;
  • сама полиэтиленовая труба (диаметром 3 дюйма) была предварительно заполнена морской водой и подана к месту затяжки на лодке.

Одним из самых сложных моментов в этой работе оказалось отслеживание траектории бурения, ведь прохождение сигнала зонда излучателя любой системы локации в соленой воде снижается в разы.

Забойные двигатели для гнб

Поэтому компания Subsite, поставляющая системы локации для установок ГНБ Ditch Witch, разработала выносную донную антенну, которая снимает показания непосредственно у поверхности дна и по кабелю передает их на локатор оператора, расположенный в лодке.

Длина каждой из трех пробуренных скважин составила 270-280 м, причем точки выхода находились на дне океана на расстоянии 180 метров от берега.

При расчетах, на бурение каждой пилотной скважины отводили три дня. И если на первые две скважины ушло по два дня, то над третьей скважиной пришлось потрудиться в течение 13 дней — буровая головка вышла из дна намного раньше (из-за ошибки неверно была составлена топография рельефа дна). Проблема решена популярным методом “вернуться на 10 штанг назад” 🙂 При этом на всех трех скважинах подрядчики отмечали сложности с тем, чтобы подняться в точке выхода — под слоем коралловых отложений шел пласт песка, который не позволял “опереться” буровой лопаткой для изменения траектории бурения.

Вот еще некоторые замечания (банальные для любого “крутого бурилы”, но вполне полезных для начинающего ГНБ-шника), которыми подрядчики “антиядерного” бурения ГНБ делятся с нами.

  1. Требуется более тщательное изучение состава грунтов, если горизонтально-направленное бурение ведется в неизвестных ранее местах — порода при бурении на острове Уэйк оказалась более мягкой, чем было указано в проекте. Это решило проблему недостатка пресной воды (вместо проектных 20 “кубов” в день использовалось около пяти) и позволило существенно съекономить бентонит (потрачено только три из 12 привезенных паллет с компонентами бурового раствора). А если бы было наоборот, и вместо песка нашлась бы скала?
  2. Инновационные решения (выносные антенны) для системы локации работали отлично, но хорошо, что их было сделано “с запасом”,та как две из них получили повреждения — при бурении на удаленных объектах нужно иметь запасных частей вдосталь, ведь “копеечная” деталь может надолго остановить миллионный проект.
  3. Это же касается и необходимого количества расходных материалов, так что грузите бентонит с запасом, если везти его долго.

Вернули ли назад установку и остатки бентонита — не сообщается. Но если предположить стоимость проекта (заработок на нем), и стоимость перебазировки, то вполне можно предположить, что на вооружение ВВС США поступила и бестраншейная техника, а вдруг опять пригодится на острове 🙂

Опубликовать в своем блоге livejournal.com
История Просмотров: 1 795

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.

Какого цвета бестраншейное оборудование у Вашей компании?

Просмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...