ГЭСН 04-01-004-02: Роторное бурение скважин в грунтах группы 2

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-01-004-02 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости буровых работ. Данная норма регламентирует затраты на роторное бурение скважин с прямой промывкой станками с дизельным двигателем глубиной бурения до 400 м в грунтах группы 2. Понимание ее содержания и правильное применение критически важны для точного и обоснованного определения сметной стоимости строительных проектов.

Эта статья призвана стать исчерпывающим руководством для специалистов, предоставляя детальный анализ нормы, отвечая на часто возникающие вопросы и предлагая практические рекомендации. Единицей измерения для данной нормы является 100 метров бурения скважины. Норма относится к категории ГЭСН 04-01-004, что указывает на ее принадлежность к разделу бурения скважин в сборнике ГЭСН-2001 "Скважины".

Техническая информация

Состав работ по норме ГЭСН 04-01-004-02

Норма ГЭСН 04-01-004-02 включает в себя полный комплекс операций, необходимых для выполнения роторного бурения скважин с прямой промывкой. Детальный состав работ позволяет сметчику учесть все основные технологические процессы и связанные с ними затраты. Согласно официальным данным, состав работ включает:

1. Бурение скважин с прямой промывкой.
2. Наращивание бурильных труб.
3. Спуск и подъем бурового снаряда.
4. Смена породоразрушающего инструмента (долота, коронки).
5. Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового снаряда.
6. Приготовление глинистого раствора для забурки скважин и в процессе бурения.
7. Чистка желобов и отстойников циркуляционной системы.
8. Контроль за параметрами глинистого раствора.
9. Оформление документации, отбор шлама и другие работы, способствующие нормальному бурению скважин.
10. Обслуживание бурового оборудования и внутрипостроечного транспорта.

Технология роторного бурения с прямой промывкой

Роторное бурение — это один из наиболее распространенных способов бурения скважин, особенно на глубины более ста метров. Суть метода заключается в разрушении породы вращающимся буровым долотом, на которое одновременно оказывается вертикальное давление. Одним из ключевых элементов данной технологии является прямая промывка.

При прямой промывке буровой раствор (чаще всего глинистый) подается насосами по центральной трубе буровой колонны непосредственно к долоту. Пройдя через режущую головку, раствор захватывает частицы разрушенной породы (шлам) и поднимается на поверхность по кольцевому пространству между буровой колонной и стенками скважины (затрубное пространство). На поверхности шлам отделяется от раствора в специальных отстойниках и желобах, после чего очищенный раствор может быть повторно использован в циркуляционной системе.

Преимущества прямой промывки:

• Эффективное удаление шлама: Промывочная жидкость непрерывно выносит шлам из скважины, предотвращая засорение забоя и ускоряя процесс бурения.
• Охлаждение бурового инструмента: Раствор эффективно охлаждает долото и забой скважины, продлевая срок службы инструмента и снижая риск заклинивания.
• Поддержание стабильности скважины: Промывочная жидкость создает гидростатическое давление на стенки скважины, предотвращая их обрушение, особенно в неустойчивых породах.
• Снижение трения: Раствор уменьшает трение между буровым инструментом и стенками скважины, что способствует более быстрому бурению.
• Экономичность: В некоторых случаях стоимость бурения с прямой промывкой может быть ниже по сравнению с другими методами.

Недостатки прямой промывки:

• Скорость: Несмотря на эффективность, скорость бурения с прямой промывкой может быть ниже, чем при обратной промывке.
• Риск засорения: Применение глинистого раствора увеличивает вероятность образования пробок в затрубном пространстве, особенно при неправильном контроле параметров раствора.

Роль глинистого раствора

Глинистый буровой раствор является многокомпонентной системой, состоящей из воды, глинистых частиц (чаще всего бентонитовой глины) и различных химических реагентов. Его функции выходят за рамки простого выноса шлама:

• Смазка и охлаждение: Раствор смазывает и охлаждает буровое оборудование, снижая износ долота и бурильных труб.
• Вынос шлама: Основная функция – транспортировка разрушенной породы на поверхность.
• Укрепление стенок скважины: Глинистый раствор образует тонкую, малопроницаемую корку (фильтрационную корку) на стенках скважины, предотвращая обвалы и проникновение грунтовых вод.
• Создание гидростатического давления: Давление столба раствора в скважине препятствует поступлению пластовых флюидов (воды, газа, нефти) в скважину.
• Передача энергии: В некоторых случаях раствор используется для привода забойных двигателей (турбобуров).

Приготовление глинистого раствора осуществляется в специальных глиномешалках. Контроль за его параметрами (плотность, вязкость, водоотдача) является обязательной частью работ, предусмотренной нормой.

Грунты группы 2

Применение нормы ГЭСН 04-01-004-02 строго привязано к грунтам группы 2. Классификация грунтов по группам буримости является ключевым фактором при выборе сметных норм. Согласно общепринятым классификациям, к грунтам группы 2 относятся:

• Суглинок: Грунт, содержащий от 10% до 30% глинистых частиц. В данном случае речь идет о суглинке средней плотности.
• Гравий мелкий и средний: Отложения, состоящие из окатанных зерен диаметром от 2 до 40 мм, иногда с примесью глинистых частиц.
• Глина легкая влажная: Глины с относительно невысокой плотностью и значительным содержанием влаги.
• Также могут включаться торф и растительный слой с корнями с небольшой примесью мелкой (до 3 см) гальки или щебня, плотные пески, лесс, мергель рыхлый, лед, диатомит, каменная соль (галит), охристая железная руда.

Важно точно определить группу грунта на участке бурения, так как от этого зависит применимость данной нормы и, соответственно, корректность сметного расчета. Ошибочное определение группы грунта является одной из наиболее частых ошибок в сметном деле.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 04-01-004-02 учитывает расход следующих основных материалов и эксплуатацию машин, необходимых для выполнения работ:

Материалы:

• Трубы бурильные из стали группы Д с высаженными внутрь концами и муфты к ним, наружный диаметр 89 мм, толщина стенки 7 мм: 1.39 м
• Трубы стальные бурильные утяжеленные из стали группы К, тип УБТ, наружный диаметр 89 мм, толщина стенки 16 мм: 0.054 м
• Долота трехшарошечные: расход указывается в штуках (0 шт. в данном случае, что означает, что их расход определяется дополнительно или по проекту, так как ГЭСН не содержит их стоимости, а только норму расхода, которая может быть нулевой, если они не учтены напрямую в норме, но являются неучтенным ресурсом).
• Долота лопастные: расход указывается в штуках (0 шт. по аналогии с трехшарошечными).

Машины и оборудование:

• Бульдозеры, мощность 79 кВт (108 л.с.): 2.4 маш.-ч
• Экскаваторы одноковшовые дизельные на пневмоколесном ходу, объем ковша 0,25 м3: 2.59 маш.-ч
• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 23.97 маш.-ч
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 3.25 маш.-ч
• Глиномешалки, емкость 4 м3: 29 маш.-ч
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 4.87 маш.-ч

Трудозатраты и требования к квалификации

Для выполнения работ по норме ГЭСН 04-01-004-02 предусмотрены следующие трудозатраты:

• Затраты труда рабочих-строителей: 94.09 чел.-ч при среднем разряде работы 4,0. Это означает, что для выполнения 100 метров бурения по данной норме требуется 94.09 человеко-часов работы персонала со средним квалификационным разрядом 4.0.

Требования к квалификации персонала определяются средним разрядом работы, указанным в норме. Разряд 4.0 подразумевает наличие у рабочих достаточного опыта и навыков для выполнения сложных буровых операций, включая управление буровыми установками, работу с буровым инструментом, приготовление и контроль параметров глинистого раствора, а также выполнение подготовительно-заключительных работ.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение нормы ГЭСН 04-01-004-02 в сметном расчете осуществляется в соответствии с Методикой определения стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации (МДС 81-35.2004) и другими действующими нормативными документами. Алгоритм включает следующие шаги:

1. Определение объема работ: Прежде всего, необходимо точно определить объем бурения в метрах согласно проектной документации. Единица измерения нормы – 100 м, поэтому общий объем работ делится на 100 для получения нормативного количества единиц.
2. Выбор соответствующей нормы: Убедиться, что условия проекта (тип бурения – роторное с прямой промывкой, глубина – до 400 м, группа грунта – 2) точно соответствуют описанию ГЭСН 04-01-004-02.
3. Определение ресурсных показателей: Из нормы ГЭСН 04-01-004-02 берутся нормативные показатели расхода трудозатрат рабочих, машино-часов работы машин и механизмов, а также расхода основных материалов на 100 м бурения.
4. Расчет прямых затрат в базисных ценах: Умножить нормативные показатели ресурсов на их стоимость в базисных ценах (например, в ценах 2000 года, если используется старая редакция ГЭСН). Это даст прямые затраты на оплату труда рабочих, эксплуатацию машин и стоимость материалов.
5. Перевод в текущие цены (индексация): Полученные прямые затраты в базисных ценах умножаются на соответствующие индексы пересчета в текущий уровень цен. Индексы утверждаются Минстроем России и публикуются регулярно.
6. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К полученным прямым затратам применяются нормативы накладных расходов и сметной прибыли, которые также определяются в соответствии с действующими методическими указаниями (например, МДС 81-35.2004).
7. Дополнительные затраты: При необходимости учитываются прочие затраты, не учтенные в ГЭСН, но предусмотренные проектом (например, затраты на отбор проб воды, химические анализы, геофизические работы, которые определяются дополнительным расчетом).

Примеры использования

Пример 1: Расчет стоимости бурения 300 метров скважины.

Предположим, необходимо пробурить 300 метров скважины роторным способом с прямой промывкой в суглинках (грунт группы 2).

• Объем работ в нормативных единицах: 300 м / 100 м = 3 единицы.
• Трудозатраты рабочих: 94.09 чел.-ч/100 м * 3 = 282.27 чел.-ч.
• Машино-часы буровой установки: 23.97 маш.-ч/100 м * 3 = 71.91 маш.-ч.
• Расход бурильных труб (Д): 1.39 м/100 м * 3 = 4.17 м.
• Расход бурильных труб (УБТ): 0.054 м/100 м * 3 = 0.162 м.

Далее эти ресурсные показатели умножаются на текущие цены ресурсов и применяются индексы, накладные расходы и сметная прибыль для получения полной сметной стоимости.

Особенности и ограничения

• Глубина бурения: Норма применяется для скважин глубиной до 400 метров. Для большей глубины могут использоваться другие нормы или индивидуальные расчеты.
• Тип грунта: Строгое применение для грунтов группы 2. Определение группы грунта должно быть подтверждено инженерно-геологическими изысканиями.
• Тип оборудования: Норма учитывает использование станков с дизельным двигателем. Применение другого типа привода (например, электрического) может потребовать корректировки или использования других норм.
• Прямая промывка: Технология прямой промывки имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при планировании работ и составлении сметы.
• Неучтенные ресурсы: Важно помнить, что некоторые ресурсы, такие как долота (указанные с нулевым расходом в норме, но фактически расходуемые) , а также химические реагенты для глинистого раствора, могут быть не учтены напрямую в ГЭСН и должны быть добавлены в смету по проекту.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 04-01-004-02, как и любой другой сметной нормы, требует внимательности и знания нюансов. Вот наиболее распространенные ошибки и способы их предотвращения:

1. Неправильное определение группы грунта: Это самая частая и критическая ошибка. Использование нормы для грунта другой группы (например, группы 1 или 3) приведет к существенным искажениям в смете. Всегда опирайтесь на данные инженерно-геологических изысканий.
2. Игнорирование состава работ: Попытка исключить или недооценить какие-либо из 10 пунктов состава работ, предусмотренных нормой, приведет к занижению стоимости и потенциальным проблемам на этапе выполнения работ. Всегда проверяйте, что все операции учтены.
3. Неучет или неправильный расчет расхода долот и химреагентов: Несмотря на то что в норме долота могут быть указаны с нулевым расходом, они являются расходным материалом. Их фактический расход, а также расход химических реагентов для глинистого раствора, должен быть определен по проекту и учтен дополнительно.
4. Неправильное применение индексов пересчета: Использование устаревших или некорректных индексов для перевода базисных цен в текущие приведет к значительным ошибкам в итоговой стоимости. Всегда используйте актуальные индексы, утвержденные Минстроем России.
5. Применение нормы для других методов бурения: ГЭСН 04-01-004-02 предназначена исключительно для роторного бурения с прямой промывкой. Нельзя применять ее для шнекового, ударно-канатного или роторного бурения с обратной промывкой.

Практические советы

• Детальные геологические изыскания: Всегда настаивайте на проведении полноценных инженерно-геологических изысканий до начала проектирования и составления сметы. Это позволит точно определить тип и группу грунтов, что является основой для выбора правильной нормы.
• Контроль качества бурового раствора: Учитывайте, что эффективность бурения с прямой промывкой во многом зависит от качества и параметров глинистого раствора. В смете должны быть предусмотрены все необходимые ресурсы для его приготовления и контроля.
• Внимание к подготовительно-заключительным работам: Эти работы часто недооцениваются, но они являются неотъемлемой частью процесса и учтены в норме. Убедитесь, что их объем соответствует реальным условиям.
• Использование актуальных нормативных документов: Регулярно проверяйте обновления ГЭСН и МДС, так как изменения в них могут существенно влиять на сметные расчеты.
• Консультации со специалистами: В случае сомнений по определению группы грунта или особенностей технологии, не стесняйтесь обращаться к инженерам-геологам и буровым специалистам.

Связанные нормы

Для полного понимания контекста и выбора наиболее подходящей нормы, сметчику полезно знать о связанных ГЭСН, которые регулируют аналогичные или смежные виды работ:

• Вариации по группам грунтов: Норма 04-01-004-02 является частью серии норм, различающихся только группой грунта. К ним относятся:
• ГЭСН 04-01-004-01 (грунты группы 1)
• ГЭСН 04-01-004-03 (грунты группы 3)
• ГЭСН 04-01-004-04 (грунты группы 4)
• ГЭСН 04-01-004-05 (грунты группы 5)
• ГЭСН 04-01-004-06 (грунты группы 6)
• ГЭСН 04-01-004-07 (грунты группы 7)
• ГЭСН 04-01-004-08 (грунты группы 8)
• ГЭСН 04-01-004-09 (грунты группы 9)
• ГЭСН 04-01-004-10 (грунты группы 10)
• Роторное бурение с обратной промывкой: Для условий, где более эффективна обратная промывка (например, при необходимости получения скважины большого диаметра и максимального дебита), применяются другие нормы, такие как ГЭСН 04-01-006 и далее.
• Шнековое бурение: Для бурения в мягких и рыхлых породах на небольшие глубины (до 20 м) может применяться ГЭСН 05-01-106-01 и другие нормы сборника 5 "Свайные работы. Закрепление грунтов. Искусственные основания. Опускные колодцы".
• Перфораторное бурение: Для бурения скважин малого диаметра в крепких породах могут использоваться нормы из других сборников, например, ГЭСН 35-01-739-02 (сборник 35 "Горнопроходческие работы").

Контрольные моменты

Для обеспечения точности и обоснованности сметы, а также для контроля за ходом выполнения работ, сметчику следует обращать внимание на следующие контрольные моменты:

• Соответствие проектной документации: Все параметры бурения (глубина, диаметр, тип грунта) должны строго соответствовать проектным решениям.
• Акты скрытых работ: Приемка буровых работ часто включает оформление актов скрытых работ, подтверждающих соответствие выполненных объемов и условий проекту.
• Журналы бурения: Ведение буровых журналов с фиксацией глубины, типа грунта, расхода материалов и времени работы оборудования является важным инструментом контроля и подтверждения выполненных объемов.
• Лабораторный контроль: Регулярный лабораторный контроль параметров глинистого раствора и состава выбуренного шлама подтверждает соблюдение технологии и обоснованность применения нормы.

Правильное применение ГЭСН 04-01-004-02 позволяет не только точно рассчитать стоимость буровых работ, но и обеспечить их эффективное и безопасное выполнение, минимизируя риски и непредвиденные затраты.