ГЭСН 04-01-009-02: Роторное бурение с обратной промывкой

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-01-009-02 является важным инструментом для определения ресурсной потребности при выполнении работ по роторному бурению скважин с обратной промывкой. Данная норма применяется для бурения скважин глубиной до 200 метров в грунтах группы 2 с использованием станков, оснащенных дизельным двигателем, центробежным и вакуумным насосами.

Основное назначение этой нормы — унификация и стандартизация ресурсных затрат (труда, машин, материалов) для корректного составления сметной документации. Она позволяет сметчикам точно рассчитать необходимые объемы ресурсов, что является основой для формирования стоимости строительных работ ресурсным или ресурсно-индексным методом.

Единицей измерения для данной нормы является 100 метров пробуренной скважины. Это означает, что все ресурсные показатели, указанные в норме, рассчитаны на каждые 100 метров проходки.

Техническая информация

Состав работ по норме

Норма ГЭСН 04-01-009-02 охватывает полный комплекс операций, необходимых для выполнения роторного бурения скважин с обратной промывкой. В состав работ включены следующие основные этапы:

• Бурение скважин с обратной промывкой, сменой долот, со сборкой, спуском и подъемом бурового инструмента. Это основная операция, включающая непосредственное разрушение породы долотом и удаление шлама с помощью обратной циркуляции промывочной жидкости.
• Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового инструмента. Включают все необходимые действия для подготовки оборудования к работе и его демонтажа после завершения бурения, а также операции по наращиванию и извлечению бурильных труб.
• Чистка желобов и отстойников циркуляционной системы. Поддержание чистоты системы промывки критически важно для эффективного удаления шлама и предотвращения засорения.
• Оформление документации, отбор шлама и другие работы, способствующие нормальному бурению скважин. Включает ведение бурового журнала, документирование геологического разреза, отбор проб породы для анализа.
• Обслуживание бурового оборудования. Регулярное техническое обслуживание бурового станка, насосов и другого оборудования для обеспечения их бесперебойной работы.
• Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Перемещение материалов, оборудования и шлама в пределах строительной площадки.

Особенности роторного бурения с обратной промывкой

Роторное бурение с обратной промывкой — это высокопроизводительный метод, при котором промывочная жидкость (обычно техническая вода) подается самотеком в кольцевое пространство между стенками скважины и бурильной колонной, а затем откачивается из забоя по внутренней полости бурильных труб с помощью центробежного или вакуумного насоса.

Преимущества метода:

• Высокая скорость бурения: Позволяет значительно сократить сроки выполнения работ, особенно для скважин большой глубины.
• Возможность бурения скважин большого диаметра: Метод эффективен для создания скважин диаметром до 1500 мм и более.
• Эффективное удаление шлама: Восходящий поток жидкости быстро выносит частицы разбуренной породы на поверхность, обеспечивая чистоту забоя.
• Устойчивость стенок скважины: Обеспечивается избыточным гидростатическим давлением столба жидкости в стволе, что предотвращает обрушение стенок, особенно в мягких и рыхлых породах.
• Сокращение расхода обсадных труб: Благодаря стабильности стенок скважины, потребность в обсадных трубах может быть снижена.
• Надежность отбора проб: Позволяет получать качественные пробы проходимых пород.

Ограничения и недостатки:

• Большой расход воды: Для бесперебойного бурения требуется значительное количество технической воды.
• Неэффективность в крепких породах: Метод рекомендуется для бурения в мягких, рыхлых и глинисто-песчаных породах. В твердых и скальных грунтах его эффективность значительно снижается.
• Требования к площадке: Для организации циркуляционной системы (отстойники, желоба) требуется достаточно большая площадка.

Грунты группы 2

Группа грунтов по буримости определяется на основании инженерно-геологических изысканий и классификации, приведенной в приложениях к сборникам ГЭСН, например, в Приложении 4.1 ГЭСН-2001-04 "Скважины". Грунты группы 2, как правило, включают:

• Пески крупнозернистые.
• Песчано-глинистые грунты рыхлые, с небольшой примесью гальки и гравия.
• Растительный слой без корней.
• Суглинки лессовидные рыхлые, мягкопластичные.
• Супесь пластичная рыхлая.
• Торф рыхлый без корней с небольшой примесью гальки и гравия.

Точное определение группы грунта является критически важным для правильного применения нормы, так как от этого зависят трудозатраты и расход машинных ресурсов.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по ГЭСН 04-01-009-02 предусмотрен следующий перечень основных материалов и ресурсов на 100 метров бурения:

• Средний разряд работы 4,0: 201 чел.-ч. Это показатель трудозатрат рабочих, необходимых для выполнения работ.
• 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: 59 маш.-ч.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 1.29 маш.-ч.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 1.93 маш.-ч.
• Насосы, производительность 50 м3/ч, напор 32 м, мощность 8 кВт: 59 маш.-ч.
• Насосы вакуумные 3,6 м3/мин: 59 маш.-ч.
• Вода: 175 м3. Значительный объем воды необходим для обеспечения процесса обратной промывки.
• Трубы бурильные из стали группы Д с высаженными внутрь концами и муфты к ним, наружный диаметр 168 мм, толщина стенки 9 мм: 0.6 м.
• Долота: 0 ч (указано в трудозатратах, но фактически это расходный материал, который учитывается в натуральных показателях, а не в часах). В ФЕР 04-01-009-02, основанной на данной ГЭСН, долота также указаны как неучтенный ресурс с расходом 0.62 шт.

Трудозатраты и время выполнения

Основной показатель трудозатрат по норме ГЭСН 04-01-009-02 составляет 201 чел.-ч на 100 метров бурения при среднем разряде работы 4,0. Это включает все трудозатраты рабочих, занятых на бурении, обслуживании оборудования, подготовительно-заключительных работах и оформлении документации. Время выполнения работ напрямую зависит от глубины скважины и сложности геологических условий, но в среднем роторное бурение с обратной промывкой отличается высокой скоростью.

Требования к квалификации

Работы по роторному бурению скважин требуют высокой квалификации персонала. Средний разряд работы 4,0 подразумевает наличие у рабочих соответствующих знаний и опыта в управлении буровыми установками, обслуживании насосного оборудования, контроле за параметрами бурения и соблюдении техники безопасности.

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета сметной стоимости работ по ГЭСН 04-01-009-02 необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Измерьте общую глубину бурения скважины в метрах. Например, если глубина скважины 150 м, то объем работ составит 1.5 единиц измерения (150 м / 100 м).
2. Определение группы грунта: На основании инженерно-геологических изысканий и проектной документации подтвердите, что грунты соответствуют группе 2.
3. Расчет трудозатрат: Умножьте объем работ (в единицах 100 м) на нормативные трудозатраты (201 чел.-ч). Например, для 150 м: 1.5 * 201 = 301.5 чел.-ч.
4. Расчет машино-часов: Для каждой единицы техники (бульдозеры, экскаваторы, буровые установки, краны, автомобили, насосы) умножьте объем работ на соответствующий нормативный расход машино-часов.
5. Расчет расхода материалов: Для каждого материала (вода, бурильные трубы, долота) умножьте объем работ на соответствующий нормативный расход.
6. Применение коэффициентов: При необходимости примените повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные технической частью сборника ГЭСН 04 или другими нормативными документами, учитывающие специфические условия производства работ (например, стесненные условия, работу в зимнее время и т.д.).
7. Формирование сметы: Сгруппируйте полученные ресурсные показатели и внесите их в сметный расчет. Для перевода ресурсных показателей в стоимостные используйте текущие цены на ресурсы или индексы пересчета.

Примеры использования

Пример 1: Бурение одной скважины

Предположим, требуется пробурить одну скважину глубиной 120 метров в грунтах группы 2. Объем работ составит 1.2 единицы измерения (120 м / 100 м).

• Трудозатраты: 1.2 * 201 чел.-ч = 241.2 чел.-ч.
• Расход воды: 1.2 * 175 м3 = 210 м3.
• Машино-часы буровой установки: 1.2 * 59 маш.-ч = 70.8 маш.-ч.

Аналогично рассчитываются остальные ресурсы.

Пример 2: Бурение нескольких скважин

Если требуется пробурить три скважины глубиной 80, 100 и 150 метров соответственно в грунтах группы 2, общий объем бурения составит 80 + 100 + 150 = 330 метров, или 3.3 единицы измерения.

• Общие трудозатраты: 3.3 * 201 чел.-ч = 663.3 чел.-ч.
• Общий расход воды: 3.3 * 175 м3 = 577.5 м3.
• Общие машино-часы буровой установки: 3.3 * 59 маш.-ч = 194.7 маш.-ч.

Особенности и ограничения

• Глубина бурения: Норма применяется для скважин глубиной до 200 метров. Для больших глубин могут применяться другие нормы или индивидуальные расчеты.
• Тип грунта: Строгое соответствие грунтам группы 2. При бурении в грунтах других групп (например, более крепких) необходимо применять соответствующие нормы или корректирующие коэффициенты.
• Тип оборудования: Норма учитывает использование роторных буровых станков с дизельным двигателем, центробежным и вакуумным насосами. Использование другого оборудования может потребовать применения других норм.
• Дополнительные работы: Норма не учитывает затраты на геофизические работы, отбор проб воды для анализа, эксплуатационный монтаж артезианских насосов. Эти работы должны быть учтены дополнительно по соответствующим нормам.

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

Применение ГЭСН 04-01-009-02, как и любых других сметных норм, требует внимательности и понимания технологических процессов. Распространенные ошибки могут привести к некорректным сметным расчетам и финансовым потерям.

1. Неверное определение группы грунта: Одна из наиболее частых и критичных ошибок. Если грунты фактически относятся к более сложной группе, чем группа 2, или, наоборот, к более простой, применение данной нормы без корректировки приведет к завышению или занижению сметной стоимости.

• Как избежать: Всегда основывайтесь на данных инженерно-геологических изысканий, которые должны быть частью проектной документации. При отсутствии таких данных или их неполноте, рекомендуется провести дополнительные исследования.

2. Игнорирование геологических особенностей: Бурение без учета специфики грунтов (наличие валунов, плывунов, водоносных горизонтов) может привести к обрушению стенок скважины, потере инструмента или загрязнению воды.

• Как избежать: Детальная диагностика геологических особенностей территории и точное определение наличия скалистости пород или других сложных включений.

3. Неправильный выбор технологии бурения: Попытка применить роторное бурение с обратной промывкой в крепких скальных породах, для которых этот метод неэффективен, приведет к значительному удорожанию и снижению производительности.

• Как избежать: Выбирайте метод бурения, соответствующий типу грунта и поставленным задачам. Для крепких пород существуют другие методы бурения (например, ударно-канатное, ударно-вращательное).

4. Недостаточный контроль за параметрами бурения и состоянием оборудования: Отсутствие регулярной проверки состояния бурового инструмента, качества промывочного раствора и других параметров может привести к неэффективной работе и повышению затрат.

• Как избежать: Внедрение системы контроля качества на всех этапах бурения, регулярное обслуживание бурового оборудования.

5. Неправильная установка фильтра или негерметичность обсадной колонны: Эти ошибки могут привести к поступлению песка в воду, заиливанию скважины, поломке насоса или загрязнению водозабора поверхностными водами.

• Как избежать: Строгое соблюдение технологии монтажа обсадных труб и фильтров, проверка герметичности соединений.

Практические советы

• Тщательное изучение проектной документации: Перед началом сметных расчетов убедитесь, что у вас есть полные и актуальные данные по инженерно-геологическим изысканиям.
• Учет специфики объекта: Применяйте коэффициенты, учитывающие условия производства работ (например, стесненность, работу в охранных зонах, зимнее время). Эти коэффициенты обычно приводятся в общих положениях к сборникам ГЭСН.
• Взаимодействие с технологами: В случае сомнений по выбору метода бурения или группы грунта, проконсультируйтесь с инженерами-технологами, имеющими опыт в буровых работах.
• Контроль расхода воды: Учитывая высокий расход воды при обратной промывке, заранее продумайте источники водоснабжения на объекте.
• Планирование площадки: Заранее предусмотрите достаточно места для размещения буровой установки, отстойников, желобов и складирования материалов.

Связанные нормы

При работе со скважинами и буровыми работами сметчикам часто приходится сталкиваться с другими нормами сборника ГЭСН 04 "Скважины" и смежных сборников. Вот несколько примеров:

• Роторное бурение скважин с прямой промывкой: Нормы, описывающие бурение скважин с использованием прямой циркуляции промывочной жидкости. Применяются в других геологических условиях и для других типов скважин.
• Ударно-канатное бурение скважин: Используется для бурения в более крепких породах, где роторное бурение может быть неэффективным.
• Колонковое бурение скважин: Применяется для получения керна (образцов породы) и бурения в различных типах грунтов.
• Шнековое бурение скважин: Часто используется для бурения неглубоких скважин в мягких и несвязных грунтах.
• Монтаж компрессорных установок, насосов и вентиляторов: Для учета затрат на монтаж артезианских насосов и другого водоподъемного оборудования, которые не учтены в ГЭСН 04-01-009-02.

Контрольные моменты

Для обеспечения точности и достоверности сметных расчетов по ГЭСН 04-01-009-02 необходимо уделять внимание следующим контрольным моментам:

• Соответствие проектной документации: Все параметры бурения (глубина, диаметр, тип грунта) должны строго соответствовать данным, указанным в проекте.
• Актуальность нормативной базы: Убедитесь, что вы используете актуальную редакцию ГЭСН (например, ГЭСН-2020 или более поздние), так как нормы могут обновляться.
• Проверка обоснования: Обоснование нормы (НР: Пр/812-004.0, СП: Пр/774-004.0) указывает на включение нормативных расходов и сметной прибыли, связанных с бурением скважин. Понимание этих составляющих поможет в комплексном анализе сметы.
• Учет неучтенных ресурсов: Внимательно проверяйте перечень неучтенных нормой ресурсов (например, долота, химические реагенты, гравий или песок для фильтра) и включайте их в смету отдельными позициями по проекту.

Соблюдение этих принципов позволит сметчикам эффективно применять ГЭСН 04-01-009-02, обеспечивая точность и обоснованность сметных расчетов для проектов, связанных с роторным бурением скважин с обратной промывкой.