ООО «НИИ Транснефть» разработало рецептуры раствора для строительства подводных переходов трубопроводов методом горизонтально-направленного бурения щитом
ООО «НИИ Транснефть» разработало рецептуры раствора для строительства подводных переходов трубопроводов методом горизонтально-направленного бурения щитом с использованием тоннелепроходческого комплекса в глинистых грунтах. На данную разработку получен патент на изобретение.
Разработаны две рецептуры раствора, применяемого в качестве промывочной жидкости для проходческого щита. Первая рецептура включает капсулирующий полимер, формиат или ацетат натрия, воду. Второй вариант, в котором рецептура дополняется растительным маслом, наиболее эффективен при бурении грунтов, состоящих из твердых суглинков и глин.
ООО «НИИ Транснефть» провело успешные испытания по установлению оптимальной рецептуры раствора при необходимых реологических свойствах, обе они подтвердили свою эффективность и экологическую безопасность.
Эффектом применения данной разработки при строительстве подводных переходов магистральных трубопроводов является обеспечение возможности укрепления скважины в зоне залегания глинистых грунтов, повышение способности выноса бурового шлама, увеличение скорости прохождения тоннелепроходческого комплекса.
В перспективе разработка ООО «НИИ Транснефть» планируется к применению при строительстве подводных переходов магистральных трубопроводов методом горизонтального направленного бурения щитом на объектах организаций системы «Транснефть» с целью повышения надежности и безопасности строительства.
Справочно
Метод горизонтального направленного бурения щитом (ГНБЩ) — инновационная технология бестраншейной прокладки трубопровода, представляющая собой симбиоз методов наклонно-направленного бурения и микротоннелирования: бурение скважины осуществляется с применением дистанционно управляемого микротоннелепроходческого комплекса, присоединенного к трубопроводу, с одновременным проталкиванием сваренного дюкера в пробуренную скважину.
Технология ГНБЩ имеет ограниченное распространение на территории Российской Федерации и ранее не применялась при строительстве подводных переходов на объектах ПАО «Транснефть». Ее основным преимуществом является проведение работ в один этап и возможность применения технологии в сложных грунтовых условиях.
Традиционно при строительстве подводных переходов трубопроводов в глинистых грунтах в качестве гидравлического пригруза применяют воду или промывочные жидкости на основе воды — раствор под определенным давлением подается из насадок щита в скважину.
При прохождении глинистых грунтов скорость тоннелепроходческого комплекса снижается в 2-3 раза (обычная средняя скорость — 10 см/мин). Это обусловлено тем, что вода интенсивно взаимодействует с глинистым грунтом и повышает его влажность, что провоцирует закупоривание отверстий на щите, приводит к снижению способности выноса шлама по магистрали гидротранспорта.
Во избежание данных проблем используют различные ингибиторы или стабилизаторы глин, смазочные добавки для инструмента и стенок скважины для облегчения проходки, полимеры, загущающие буровой раствор для поддержания его необходимой вязкости. Сам буровой раствор выполняет функции укрепления грунтов, поддержание гидростатического баланса, очищение скважины от обломков выбуренной породы, размыва грунта, обеспечение смазочно-охлаждающих функций и т.д.
