ГЭСН 04-01-003-02: Роторное бурение скважин

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-01-003-02 является фундаментальным нормативным документом в строительной отрасли Российской Федерации, предназначенным для точного определения потребности в ресурсах при выполнении работ по бурению скважин. Эта норма регламентирует затраты труда, машинного времени и материальных ресурсов на роторное бурение скважин с прямой промывкой, выполняемое станками с дизельным двигателем, при глубине бурения до 200 метров в грунтах 2-й группы.

ГЭСНы, как часть системы ценообразования в строительстве, отражают среднеотраслевой уровень затрат, основанный на прогрессивных технологиях и индустриальных методах производства работ. Они служат исходными данными для разработки единичных расценок и составления сметных расчетов ресурсным методом, обеспечивая прозрачность и обоснованность стоимости строительных проектов.

Метод прямой промывки в роторном бурении является одним из наиболее распространенных и эффективных способов проходки скважин. Его суть заключается в подаче промывочной жидкости (как правило, глинистого раствора) под давлением по внутренней полости бурильных труб непосредственно к породоразрушающему инструменту (долоту). После прохождения через долото, раствор поднимается по кольцевому пространству между буровой колонной и стенками скважины, вынося на поверхность разрушенную породу (шлам). Эта технология не только обеспечивает эффективное удаление шлама, но и выполняет ряд других критически важных функций: охлаждение бурового инструмента, снижение трения между инструментом и стенками скважины, а также поддержание стабильности стенок скважины за счет создания гидростатического давления. Прямая промывка особенно целесообразна и экономична при бурении в сыпучих и не слишком твердых грунтах.

Определение группы грунта (в данном случае, 2-я группа) является критически важным параметром для правильного применения нормы. Классификация грунтов по группам трудности бурения приведена в приложениях к Сборнику ГЭСН 04 "Скважины" (например, в приложениях 4.1 и 4.2 ГЭСН 81-02-04-2022). Эти приложения содержат справочную информацию, позволяющую определить группу грунта в зависимости от его физико-механических свойств и сложности бурения.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 04-01-003-02 включает в себя полный перечень технологических операций, необходимых для выполнения роторного бурения скважин с прямой промывкой. Каждая из этих операций является неотъемлемой частью процесса и учтена в ресурсных показателях нормы:

1. Бурение скважин с прямой промывкой: Основная операция, включающая вращение бурового снаряда и подачу промывочной жидкости для разрушения и выноса породы.
2. Наращивание бурильных труб: Процесс добавления новых секций бурильных труб по мере углубления скважины для достижения проектной глубины.
3. Спуск и подъем бурового снаряда: Операции по спуску буровой колонны с долотом в скважину перед началом бурения или после смены инструмента, а также ее подъем для извлечения шлама или замены долота.
4. Смена породоразрушающего инструмента (долота, коронки): Замена изношенных или неэффективных долот/коронок на новые, что является регулярной процедурой, особенно при бурении в неоднородных грунтах.
5. Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового снаряда: Включают все вспомогательные операции, такие как отсоединение/присоединение труб, центровка, очистка резьбовых соединений.
6. Приготовление глинистого раствора для забурки скважин и в процессе бурения: Подготовка и поддержание необходимого объема и качества промывочного раствора, который обеспечивает вынос шлама, охлаждение долота и стабилизацию стенок скважины.
7. Чистка желобов и отстойников циркуляционной системы: Регулярное обслуживание системы циркуляции промывочной жидкости для удаления шлама и поддержания ее работоспособности.
8. Контроль за параметрами глинистого раствора: Мониторинг плотности, вязкости и других характеристик раствора для обеспечения оптимальных условий бурения и предотвращения осложнений.
9. Оформление документации, отбор шлама и другие работы, способствующие нормальному бурению скважин: Ведение бурового журнала, сбор образцов породы для геологического анализа, а также прочие вспомогательные работы, обеспечивающие технологический процесс.
10. Обслуживание бурового оборудования и внутрипостроечного транспорта: Ежедневное техническое обслуживание, мелкий ремонт, заправка и перемещение оборудования в пределах рабочей зоны.

Важно подчеркнуть, что нормы на роторное бурение с прямой промывкой (таблицы ГЭСН с 04-01-001 по 04-01-005, куда входит и 04-01-003-02) изначально учитывают промывку скважин именно глинистым раствором.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ, предусмотренных нормой ГЭСН 04-01-003-02, на каждые 100 метров бурения в грунтах 2-й группы требуются следующие основные ресурсы:

Трудозатраты рабочих-строителей:

• Средний разряд работы 4,0: 86.08 чел.-ч. Это означает, что для выполнения данного объема работ требуется 86.08 человеко-часов рабочего времени, при этом средняя квалификация рабочих должна соответствовать 4-му разряду.

Машины и механизмы:

• Бульдозеры, мощность 79 кВт (108 л.с.): 2.4 маш.-ч. Используются для планировки площадки, подготовки подъездных путей и вспомогательных земляных работ.
• Экскаваторы одноковшовые дизельные на пневмоколесном ходу, объем ковша 0,25 м3: 2.59 маш.-ч. Применяются для отрывки приямков, котлованов под циркуляционную систему, а также для перемещения грунта.
• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 21.42 маш.-ч. Это основное буровое оборудование, непосредственно осуществляющее процесс бурения.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 3.22 маш.-ч. Необходимы для монтажа/демонтажа буровой установки, погрузочно-разгрузочных работ с бурильными трубами и другим оборудованием.
• Глиномешалки, емкость 4 м3: 26.52 маш.-ч. Используются для приготовления и поддержания однородности глинистого раствора, который является ключевым элементом прямой промывки.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 4.84 маш.-ч. Применяются для доставки материалов, оборудования и вывоза шлама.

Материалы:

• Трубы бурильные из стали группы Д с высаженными внутрь концами и муфты к ним, наружный диаметр 89 мм, толщина стенки 7 мм: 0.835 м. Эти трубы формируют бурильную колонну, через которую подается промывочный раствор и передается вращение долоту.
• Трубы стальные бурильные утяжеленные из стали группы К, тип УБТ, наружный диаметр 89 мм, толщина стенки 16 мм: 0.054 м. Утяжеленные бурильные трубы (УБТ) используются для создания осевой нагрузки на долото, что повышает эффективность бурения.
• Долота лопастные: расход определяется по проекту (П).
• Долота трехшарошечные: расход определяется по проекту (П).

Отметка "П" (по проекту) для долот означает, что их фактический расход не нормируется жестко на 100 метров бурения, а определяется исходя из конкретных инженерно-геологических условий, абразивности грунтов и типа используемого долота, что должно быть отражено в проектной документации. Нормы расхода других материалов, таких как глина, цемент, вода и химреагенты, также принимаются по проекту и детализированы в приложениях к Сборнику ГЭСН 04.

Требования к квалификации

Средний разряд работы, установленный для данной нормы, составляет 4,0. Это свидетельствует о том, что выполнение работ по роторному бурению скважин с прямой промывкой требует от рабочих-строителей высокой квалификации. Рабочие должны обладать глубокими знаниями в области буровых технологий, уметь управлять сложным буровым оборудованием, разбираться в свойствах грунтов, контролировать параметры промывочного раствора и оперативно реагировать на изменения в процессе бурения. Наличие соответствующего опыта и профессиональной подготовки является обязательным условием для эффективного и безопасного выполнения работ.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для корректного применения нормы ГЭСН 04-01-003-02 при составлении сметной документации, сметчику необходимо следовать следующему алгоритму:

1. Определение физического объема работ: Первым шагом является точное определение объема бурения в метрах, который предстоит выполнить. Единицей измерения данной нормы является 100 метров бурения скважины. Например, если проект предусматривает бурение 350 метров скважин, то физический объем работ составит 3.5 единицы измерения нормы.
2. Проверка соответствия условий применения нормы: Убедитесь, что все ключевые параметры проекта соответствуют условиям, заложенным в норме 04-01-003-02:

• Метод бурения: строго роторное бурение с прямой промывкой.
• Тип оборудования: буровые станки с дизельным двигателем.
• Глубина бурения: до 200 метров.
• Группа грунтов: 2-я группа. Если хотя бы один из параметров не соответствует, необходимо выбрать другую, более подходящую норму из Сборника ГЭСН 04.

3. Расчет ресурсных показателей в базисном уровне: Умножьте нормативные показатели расхода трудозатрат (чел.-ч), машино-часов (маш.-ч) и количества материалов, указанные в норме, на определенный физический объем работ. Например, для 350 метров бурения (3.5 единицы нормы):

• Трудозатраты рабочих-строителей: 86.08 чел.-ч/100 м * 3.5 = 301.28 чел.-ч.
• Машино-часы буровой установки: 21.42 маш.-ч/100 м * 3.5 = 74.97 маш.-ч.
• Расход бурильных труб (89 мм, 7 мм): 0.835 м/100 м * 3.5 = 2.9225 м.
• Расход утяжеленных бурильных труб (89 мм, 16 мм): 0.054 м/100 м * 3.5 = 0.189 м. Аналогично рассчитываются остальные ресурсы.

4. Применение корректирующих коэффициентов: Внимательно изучите техническую часть Сборника ГЭСН 04 и приложения к нему. Если условия производства работ отличаются от нормативных (например, работа в стесненных условиях, особые климатические зоны), могут применяться повышающие или понижающие коэффициенты к затратам труда и/или машинного времени. Особое внимание уделите случаям, когда вместо глинистого раствора используется чистая вода для промывки: в этом случае исключаются затраты на глиномешалку и глину, а к затратам труда рабочих-строителей применяется коэффициент 0,9.
5. Определение стоимости материалов, отмеченных "П": Для материалов, таких как долота, расход которых отмечен "П" (по проекту), необходимо получить данные из проектной документации или технологических карт. Их стоимость затем добавляется в смету отдельной строкой.
6. Перевод в текущие цены: Полученные ресурсные показатели в натуральном выражении (чел.-ч, маш.-ч, количество материалов) необходимо перевести в текущие стоимостные показатели. Это осуществляется путем умножения базисных ресурсных показателей на текущие цены соответствующих ресурсов (стоимость человеко-часа, машино-часа, цена материалов) и применения индексов пересчета, утверждаемых уполномоченными органами. ГЭСНы отражают прямые затраты в ценах базисного периода (например, 2000 года или более поздних редакций, таких как 2009, 2014, 2020, 2022), поэтому без индексации смета будет некорректной.

Примеры использования

Пример 1: Расчет ресурсов для бурения 300 м скважины в грунтах 2-й группы. Допустим, необходимо пробурить 300 метров скважины. Это соответствует 3 единицам измерения нормы (300 м / 100 м).

• Трудозатраты рабочих-строителей (разряд 4.0): 86.08 чел.-ч/100 м * 3 = 258.24 чел.-ч.
• Машино-часы буровой установки (глубина до 500 м): 21.42 маш.-ч/100 м * 3 = 64.26 маш.-ч.
• Расход бурильных труб (89 мм, 7 мм): 0.835 м/100 м * 3 = 2.505 м.
• Расход утяжеленных бурильных труб (89 мм, 16 мм): 0.054 м/100 м * 3 = 0.162 м.
• Аналогично рассчитываются остальные ресурсы.

Пример 2: Учет особенностей промывки (использование чистой воды). Если бурение 100 м скважины в грунтах 2-й группы осуществляется с прямой промывкой чистой водой (вместо глинистого раствора), то согласно примечаниям к Сборнику ГЭСН 04:

• Из состава работ исключаются операции, связанные с глинистым раствором (приготовление, чистка желобов, контроль параметров).
• Время эксплуатации глиномешалки (26.52 маш.-ч) исключается из расчета машино-часов.
• К затратам труда рабочих-строителей (86.08 чел.-ч) применяется понижающий коэффициент 0,9: 86.08 * 0.9 = 77.472 чел.-ч.

Особенности и ограничения

• Группа грунтов: Норма 04-01-003-02 строго предназначена для бурения в грунтах 2-й группы. Использование ее для грунтов с иной категорией трудности бурения является распространенной ошибкой и приведет к некорректным расчетам. Для каждой группы грунтов (с 1-й по 9-ю) в таблице ГЭСН 04-01-003 предусмотрены отдельные нормы (например, ГЭСН 04-01-003-01 для грунтов 1-й группы, ГЭСН 04-01-003-03 для грунтов 3-й группы и т.д. до ГЭСН 04-01-003-09). Классификация грунтов по группам трудности бурения приведена в приложениях 4.1 и 4.2 Сборника ГЭСН 04.
• Глубина бурения: Данная норма применима исключительно для скважин с проектной глубиной до 200 метров. Для скважин меньшей или большей глубины необходимо использовать соответствующие нормы из того же подраздела Сборника 04, например, ГЭСН 04-01-001-02 для глубины до 50 м или ГЭСН 04-01-004-02 для глубины до 400 м (в грунтах 2-й группы).
• Тип промывки: Норма учитывает технологию прямой промывки. Этот метод эффективен для удаления шлама и охлаждения долота, особенно при работе в твердых породах, и позволяет лучше контролировать очистку скважины от шлама. Однако, при бурении рыхлых и осадочных пород, прямая промывка может быть менее эффективна, чем обратная, и имеет свои недостатки, такие как потенциальное увеличение вероятности образования пробок в затрубном пространстве. Для обратной промывки или других методов бурения (например, шнекового или ударно-канатного) предусмотрены отдельные нормы в Сборнике ГЭСН 04.
• Неучтенные затраты: Важно помнить, что ГЭСН 04-01-003-02 не включает в себя ряд сопутствующих работ и затрат, которые могут быть необходимы для реализации проекта. К ним относятся:
• Затраты на геофизические работы в скважинах.
• Отбор проб воды в процессе откачки и проведение химических и бактериологических анализов для проверки качества воды.
• Эксплуатационный монтаж артезианских насосов.
• Работы по подготовке строительной площадки: расчистка, планировка, устройство дорог, ограждений.
• Устройство технологических водоводов для подачи воды и сброса откачиваемой пульпы.
• Устройство якорей для крепления растяжек мачты бурового станка.
• Подвод сетей электро- и теплоснабжения, устройство защитного заземления. Все эти затраты должны быть определены и учтены дополнительно на основании проектной документации.
• Перемещение оборудования: В норме учтено перемещение бурового оборудования, деталей и вспомогательных материалов в пределах рабочей зоны в радиусе до 10 метров. Более дальние перемещения или транспортировка оборудования на объект/с объекта нормируются отдельно.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунта: Это одна из самых распространенных и критичных ошибок. Применение нормы 04-01-003-02 для грунтов, которые по своим характеристикам относятся, например, к 3-й или 4-й группе, приведет к существенному занижению или завышению сметной стоимости, так как трудоемкость бурения в разных грунтах значительно отличается. Как избежать: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий и сверяйтесь с классификацией грунтов, приведенной в приложениях 4.1 и 4.2 Сборника ГЭСН 04.
2. Игнорирование типа промывки: Норма 04-01-003-02 четко указывает на прямую промывку. Попытка применить ее для скважин, бурение которых осуществляется с обратной промывкой или без промывки, является грубой методологической ошибкой. Как избежать: Внимательно читайте наименование и состав работ нормы. При необходимости используйте соответствующие нормы для других методов бурения.
3. Неучет "П" (по проекту) для материалов: Отметка "П" для долот и некоторых других материалов означает, что их расход не является фиксированным и должен определяться на основании проектной документации или технологических карт. Ошибочное включение нулевого расхода или произвольного количества таких материалов может привести к серьезным искажениям сметы. Как избежать: Запрашивайте у проектировщиков или технологов данные по фактическому расходу таких материалов, исходя из конкретных условий бурения.
4. Отсутствие или некорректная индексация: ГЭСНы представляют собой базисные ресурсные показатели. Неприменение актуальных индексов пересчета в текущие цены или использование устаревших индексов приведет к тому, что сметная стоимость будет значительно отличаться от реальной. Как избежать: Регулярно отслеживайте и используйте только официально утвержденные индексы пересчета, публикуемые уполномоченными органами.
5. Неучет дополнительных работ и затрат: Многие сопутствующие работы (геофизика, анализы воды, обустройство площадки, транспортировка оборудования на большие расстояния) не учтены в данной норме и должны быть добавлены в смету отдельными позициями. Как избежать: Внимательно изучайте раздел "Неучтенные затраты" в технической части Сборника ГЭСН 04 и всегда анализируйте полный объем работ по проекту.

Практические советы

• Всегда используйте актуальную редакцию ГЭСН: Сметные нормы регулярно обновляются и дополняются. Убедитесь, что вы работаете с последней действующей редакцией Сборника ГЭСН 04 "Скважины" (например, ГЭСН 81-02-04-2022). Это гарантирует соответствие расчетов современным требованиям и технологиям.
• Внимательно изучайте техническую часть сборника и приложения: Техническая часть каждого сборника ГЭСН содержит общие положения, правила исчисления объемов работ, а также важные примечания и коэффициенты, которые могут существенно повлиять на итоговый расчет. Приложения содержат справочные данные, например, по классификации грунтов.
• Детализируйте проектную документацию: Для точного расчета расхода материалов, отмеченных "П" (по проекту), а также для учета всех неучтенных нормой работ, крайне важно иметь максимально подробную и полную проектную документацию. Взаимодействуйте с проектировщиками и инженерами для получения всей необходимой информации.
• Разделяйте работы по этапам: Помните, что бурение скважины – это лишь один из этапов создания водозаборной или иной скважины. Отдельно нормируются и рассчитываются работы по креплению скважин обсадными трубами, тампонажу, установке фильтров, откачке воды и другие сопутствующие работы.
• Используйте сметные программы: Современные сметные программы значительно упрощают процесс расчета, автоматизируя применение норм, индексов и коэффициентов, а также помогают избежать многих ошибок.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 04-01-003-02 является частью обширного Сборника ГЭСН 04 "Скважины" (ГЭСН 81-02-04). В рамках этого сборника и других нормативных документов существуют нормы, которые могут применяться в комплексе с 04-01-003-02 или как альтернатива, в зависимости от конкретных условий проекта:

• Нормы по глубине бурения (в рамках роторного бурения с прямой промывкой дизельными станками в грунтах 2-й группы):
• ГЭСН 04-01-001-02: Роторное бурение скважин с прямой промывкой станками с дизельным двигателем глубиной бурения до 50 м в грунтах группы 2. Применяется для менее глубоких скважин.
• ГЭСН 04-01-002-02: Роторное бурение скважин с прямой промывкой станками с дизельным двигателем глубиной бурения до 100 м в грунтах группы 2. Для промежуточных глубин.
• ГЭСН 04-01-004-02: Роторное бурение скважин с прямой промывкой станками с дизельным двигателем глубиной бурения до 400 м в грунтах группы 2. Для более глубоких скважин.
• Нормы по группе грунтов (для глубины бурения до 200 м):
• ГЭСН 04-01-003-01: Для грунтов 1-й группы.
• ГЭСН 04-01-003-03: Для грунтов 3-й группы.
• ...и далее до ГЭСН 04-01-003-09 для грунтов 9-й группы.
• Нормы для других видов бурения (в Сборнике ГЭСН 04):
• Ударно-канатное бурение скважин: Применяется для бурения скважин ударно-канатным способом.
• Колонковое бурение скважин: Используется для бурения скважин с отбором керна.
• Шнековое бурение скважин: Применяется для бурения шнековым способом.
• Нормы на сопутствующие работы (в Сборнике ГЭСН 04):
• Крепление скважин обсадными трубами: Для установки обсадных колонн после бурения.
• Тампонаж скважин: Для цементирования или глинизации затрубного пространства.
• Установка фильтров в скважины: Для обустройства водозаборных или наблюдательных скважин.
• Засыпка в межтрубное пространство при всех видах бурения: гравия: Для засыпки фильтровой зоны или межтрубного пространства.
• Другие сборники:
• ГЭСН 05-01-029-10: Может быть использована для бурения лидерных скважин под сваи, если технология соответствует.
• ГЭСН 35-01-791-02: Для роторного бурения восстающих выработок в горнопроходческих работах.

Контрольные моменты

При проверке сметной документации, составленной на основе ГЭСН 04-01-003-02, сметчикам и проверяющим следует уделить особое внимание следующим аспектам:

• Соответствие исходных данных: Убедитесь, что группа грунта (2-я группа), глубина бурения (до 200 м) и метод бурения (роторное с прямой промывкой дизельными станками) точно соответствуют проектным данным и инженерно-геологическим изысканиям. Любое несоответствие требует применения другой нормы или корректирующих коэффициентов.
• Корректность применения коэффициентов: Проверьте, были ли применены все необходимые повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные технической частью Сборника ГЭСН 04, особенно в случаях, когда промывка осуществляется чистой водой, а не глинистым раствором.
• Обоснованность дополнительных затрат: Удостоверьтесь, что все работы и затраты, не учтенные данной нормой (геофизические работы, анализы воды, обустройство площадки, транспортировка оборудования), обоснованы проектной документацией и рассчитаны по соответствующим нормам или фактическим данным.
• Правильность пересчета в текущие цены: Проверьте актуальность используемых индексов пересчета и корректность их применения к базисным ресурсным показателям.
• Отсутствие дублирования работ: Убедитесь, что состав работ, учтенный в ГЭСН 04-01-003-02, не дублируется другими позициями сметы. Например, работы по приготовлению глинистого раствора уже включены в данную норму.
• Учет расхода материалов "П": Проконтролируйте, что расход материалов, отмеченных "П" (по проекту), таких как долота, обоснован проектными данными или технологическими картами, а не принят произвольно.