Системы локации ГНБ

Ни одна установка горизонтального бурения не обходится без точной локационной системы, которая позволяет отслеживать процесс бурения «от» и «до». Однако у некоторых заказчиков все еще остаются опасения насчет надежности метода. В этой статье мы опишем алгоритм работы локационных систем при горизонтально направленном бурении, чтобы развеять сомнения.

В начале 80-ых, когда метод только начинал развиваться, локационных систем отслеживания не было, и приходилось бурить «на удачу» .

Сегодня дела обстоят по-другому. В США и странах Европы объем рынка горизонтально-направленного бурения составляет более 95% от всего рынка прокладки коммуникаций. В России метод горизонтально направленного бурения находится на стадии развития. Технология ГНБ одобрена и рекомендована Госстроем РФ для строительства подземных коммуникаций. По данным 2013 года в Российской Федерации объем работ, выполненных методом горизонтально направленного бурения составил:

в жилищно-коммунальном хозяйстве и строительстве – 34%,
электроэнергетике – 30%,
прокладке инженерных коммуникаций – 23%,
прокладке труб для транспортировки нефти и газа – 18%,
прочее применение – 5%.

Ни одна установка горизонтального бурения не обходится без точной локационной системы, которая позволяет отслеживать процесс бурения «от» и «до». Однако у некоторых заказчиков все еще остаются опасения насчет надежности метода, так как прямого зрительного контакта с буровым оборудованием, находящимся в грунте, нет. В этой статье мы опишем алгоритм работы локационных систем при горизонтально-направленном бурении, чтобы развеять опасения.

Рис. 1. Локационная система ГНБ

Системы локации созданы в конце 1980-х годов с целью контроля процесса бурения, сегодня они максимально удобны для эксплуатации, и выполняют следующие функции:

отслеживание местоположения и перемещений буровой головки;
отслеживание температурного режима буровой головки;
определение необходимой глубины заземления буровой головки.

Каждая локационная система состоит трех ключевых элементов:

Зонд - это излучатель, встроенный в буровую головку. Он подает сигналы, которые принимает локатор. Зонд фиксирует положение буровой головки в грунте – глубину, угол наклона и угол поворота, а также её температуру и другие параметры.
Приемник - локатор ГНБ, обрабатывает поступающую от зонда информацию, преобразует в удобочитаемый формат, и выводит на дисплей. Оператор локационной установки (локаторщик) сопровождает буровую головку на всем пути и видит информацию на экране локатора. Оператор буровой машины видит эту же информацию на экране-повторителе, таким образом информация транслируется для двух экранов: оператору локационной установки(локаторщику) и оператору буровой установки.
Между локаторщиком и оператором установки ГНБ организуется радиосвязь при помощираций. Именно оператор локационной установки по радиосвязи подает команды оператору ГНБ. Оператор ГНБ в свою очередь выполняет его команды и корректирует движение бурового инструмента, угол наклона и угол поворота, если это необходимо. Он также видит все изменения фактического положения буровой головки на экране-повторителе.

Таким образом, установленный в буровую головку зонд передает информацию о своем местоположении, также фиксирует глубину, угол наклона и угол поворота, температуру и другие параметры. Сигнал принимается наземным локатором, после чего информация преобразуется в удобочитаемый формат и передается на два дисплея: дисплей приемника и экран-повторитель.

Рис. 2. Использование локационной системы ГНБ

Оператор локационной установки сопровождает буровую головку и видит информацию на экране локатора. Оператор буровой машины видит эту же информацию на экране-повторителе. Между локаторщиком и оператором установки ГНБ организуется радиосвязь при помощи раций. Именно локаторщик руководит процессом, он подает команды оператору ГНБ, о том какие действия тот должен выполнять (на какой угол повернуть буровую головку, бурить с вращением или задавливать штанги и т.д.) Он оперативно корректирует направление буровой головки согласно указаниям. В случае отклонения головки от проектного направления, оператор ГНБ изменяет траекторию движения бура, минуя подземные препятствия, чтобы избежать столкновения с подземными коммуникациями: трубопроводами -газо, -водо и нефтепроводами, коллекторами, телефонными линиями и т.д. Операция бурения пилотной скважины завершается выходом буровой головки в установленном месте.

С появлением Локационных систем процесс бурения стал полностью контролируемым и безопасным. В этой статье мы рассказали о последовательности функционирования системы локации. Надеемся, что теперь Вы можете более ясно представить себе все этапы отслеживания бурения. Заметим, что отслеживание буровой головки при прокладке коммуникации не единственный геолокационный процесс в практике ГНБ: установки тепловизора используются на предыдущих этапах работы ГНБ, например, на этапе изучения почвы и геодезических работах.