Справочное руководство по трубам ПВХ. Часть 44

При горизонтально-направленном бурении используются специальные фрезы, называемые расширителями, которые последовательно протягивают через пробуренное отверстие, чтобы получить готовое отверстие, достаточно большое для установки трубы необходимого диаметра. Одновременно в скважину закачивается буровой раствор для удаления остатков почвы и предотвращения обрушения грунта. Расширенное отверстие позволяет буровому раствору заполнять кольцевое пространство, обтекая трубу. Тип почвы и уровень грунтовых вод могут влиять на размер скважины. Обычно готовая скважина имеет следующие характеристики: для труб диаметром до 63 мм размер скважины на 50% больше, чем наибольший внешний диаметр трубы, а для труб диаметром более 63 мм размер скважины должен быть на 30 см больше, чем наибольший внешний диаметр трубы. Наибольший внешний диаметр может быть у муфты, раструба или сварного соединения, в зависимости от типа соединения, используемого для монтажа. Буровые растворы представляют собой тиксотропные материалы, содержащие базовую жидкость, утяжелители, бентонитовую глину (для удаления выбуренной породы из скважины и образования фильтрационной корки на стенках скважины) и другие различные добавки. Буровые растворы смазывают буровую штангу, буровую головку, расширитель и трубы, и они должны быть спроектированы таким образом, чтобы поддерживать заданный диаметр расширенного бурового отверстия до монтажа трубы.

Поддержание плотности бурового раствора является частью успешной установки при горизонтально-направленном бурении. При этом концы труб ПВХ должны быть закрыты или закупорены, чтобы предотвратить попадание бурового раствора в трубопровод во время установки. Этап установки, называемый отводом, включает соединение трубы с буровой штангой с последующим протягиванием трубы через расширенное буровое отверстие. В горизонтально-направленном бурении направление отвода трубы из ПВХ противоположно направлению, в котором было пробурено первое, «пилотное» отверстие. Тяговая головка с поворотным элементом для предотвращения отклонений соединяет буровую штангу или расширитель с передним концом колонны труб из ПВХ. Съемные головки должны соответствовать рекомендациям производителя труб или поставщика технологий. Операция отвода должна происходить, как только будет завершено расширение скважины, чтобы можно было снизить напряжения от застываемых буровых растворов и свести к минимуму возможность обрушения грунта внутрь скважины. Следует контролировать и обратные напряжения, чтобы гарантировать, что они остаются в допустимых пределах. Безопасное тянущее усилие зависит от диаметра трубы, а также от типа используемого соединения.

Важна и так называемая гидрокинетическая сила трения – это сила трения между трубой и буровым раствором, когда жидкость вытесняется во время установки трубы. Величина этой силы зависит от наружного диаметра трубы в зависимости от размера скважины. Ещё один фактор: осевые напряжения при изгибах трубы – это увеличение силы трения происходит, когда труба протягивается по кривой. Напряжение возникает из-за тягового усилия, которое действует перпендикулярно кривой. Дополнительные факторы, которые могут повлиять на увеличение или, наоборот, уменьшение напряжений, включают различия в буровом оборудовании, процедуре бурения, качестве устройства скважины, а также плотности бурового раствора. Чем тяжелее буровой раствор в скважине, тем больше сила, поднимающая колонну укладываемых труб. Плавучести можно противодействовать, заполняя трубу жидкостью для балласта линии. Мониторинг и контроль плотности бурового раствора имеет решающее значение для минимизации требуемого тягового усилия. Комбинированное воздействие всех этих сил трения и сопротивления на трубу создает обратную силу, необходимую для успешной установки трубы. Результирующая требуемая обратная сила не должна превышать растягивающую способность трубы и / или соединения с соответствующим коэффициентом безопасности.

В отличие от некоторых других термопластов, в случае ПВХ величина и продолжительность растяжения не приводят к значительному удлинению трубы. Таким образом, соединения с трубой из ПВХ можно производить сразу после отката. Тем не менее, рекомендуется ослабить натяжение в вытягиваемой трубе, отодвинув трубу назад после завершения монтажа. Информацию о том, как рассчитать расчетные силы отталкивания и безопасные допустимые растягивающие напряжения, можно получить, связавшись с производителем или поставщиком технологии конкретной трубы из ПВХ и выбранного метода соединения. Скольжение достигается путем вставки футеровки в основную трубу, которая имеет утечки или не является прочной. В отличие от технологии обсадных труб, такие методы позволяют трубам из ПВХ нести нагрузки, когда они устанавливаются внутри других труб. Поскольку размер труб ограничен размером основных труб, трубы ПВХ обычно вставляются прямо на месте (в большинстве случаев без использования распорок). Перед установкой основная труба очищается от мусора и накопившихся отложений и проверяется на наличие внутренних зазоров, центровку и на наличие каких-либо препятствий. Если основная труба представляет собой сегментированную трубу с раструбными и гладкими соединениями, при определении того, какой материал должен использоваться для канализационных труб, необходимо учитывать прогиб соединений и длину укладки основных труб.