ГЭСН 04-02-001-03: Крепление скважин роторным бурением

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 04-02-001-03

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-02-001-03 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по креплению скважин. Эта норма регламентирует процесс крепления скважин, пробуренных роторным способом, с использованием труб с муфтовым соединением, при глубине скважины свыше 50 до 100 метров и в условиях грунтов 1-й группы по устойчивости.

Крепление скважин — это комплекс работ, направленный на укрепление стенок буровой скважины для предотвращения их обрушения, изоляции водоносных и нефтегазоносных пластов, а также обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации скважины. Выбор метода крепления и типа обсадных труб зависит от геологического строения, глубины скважины, а также санитарных и технических требований.

Основные характеристики нормы 04-02-001-03:

• Тип работ: Крепление скважины.
• Метод бурения: Роторное бурение.
• Тип труб: С муфтовым соединением (резьбовое соединение).
• Глубина скважины: От 50 до 100 метров включительно.
• Группа грунтов: 1-я группа по устойчивости.
• Единица измерения: 10 метров закрепленной скважины.

Понимание специфики этой нормы критически важно, поскольку она учитывает особенности работы с муфтовыми трубами, требующими точной калибровки и навинчивания резьбы, а также условия стабильных грунтов, которые минимизируют риски обрушения стенок в процессе крепления.

Техническая информация: Состав работ и ресурсы

Норма ГЭСН 04-02-001-03 детально описывает все операции, необходимые для качественного крепления скважины. Важно, что данная норма охватывает именно процесс установки обсадных труб, а не само бурение или последующее цементирование, которые нормируются другими ГЭСН.

Состав работ по норме

В состав работ, учтенных нормой 04-02-001-03, входят следующие операции:

1. Проработка скважины под обсадную колонну. Этот этап включает подготовку ствола скважины после бурения, чтобы обеспечить беспрепятственный спуск обсадной колонны. Это может быть очистка от шлама, выравнивание стенок и проверка диаметра.
2. Подбор труб. Выбор обсадных труб соответствующего диаметра, длины, группы прочности и качества, согласно проектной документации и требованиям ГОСТ (например, ГОСТ 632-80 для обсадных труб с муфтовым соединением).
3. Проверка резьбы: калибровка и навинчивание труб, подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. Это один из наиболее ответственных этапов. Проверка резьбы включает использование калибров для контроля точности и соответствия стандартам. Навинчивание труб требует аккуратности для обеспечения герметичности и прочности соединения. Подварка стыков и приварка направляющих (центраторов) необходимы для дополнительной фиксации и правильного центрирования колонны в скважине, что предотвращает ее прихваты и обеспечивает равномерное распределение цементного раствора в затрубном пространстве.
4. Постановка и снятие хомутов. Операции по фиксации и перемещению обсадных труб с помощью специальных хомутов в процессе спуска колонны в скважину.
5. Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. Непосредственный спуск обсадной колонны на проектную глубину. Этот процесс требует высокой точности и координации действий, особенно при работе с длинными и тяжелыми колоннами.
6. Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Включает перемещение обсадных труб, сварочного оборудования, электродов и других необходимых материалов и инструментов в пределах рабочей зоны буровой площадки.

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по креплению скважины согласно ГЭСН 04-02-001-03 предусмотрены следующие основные ресурсы:

• Трудозатраты рабочих:

• Средний разряд работы 4,0: 4.35 чел.-ч на 10 м закрепленной скважины. Это включает труд рабочих-строителей, выполняющих все перечисленные операции. Высокий разряд указывает на необходимость квалифицированного персонала, способного выполнять точные работы с резьбовыми соединениями и сварочные работы.

• Машины и оборудование:

• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 0.95 маш.-ч. Эти установки используются для спуска обсадных труб и других вспомогательных операций.

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.09 маш.-ч. Краны необходимы для подъема и перемещения тяжелых обсадных труб и элементов колонны.

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.14 маш.-ч. Используются для внутрипостроечного транспорта материалов и оборудования.

• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.33 маш.-ч. Применяются для подварки стыков и приварки направляющих.

• Материалы:

• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 0.3 кг. Необходимы для сварочных работ.

• Поковки из квадратных заготовок, масса 1,5-4,5 кг: 0 т. Несмотря на нулевое значение расхода в норме, эти поковки могут быть предусмотрены для изготовления мелких деталей или ремонта на месте, но их прямое потребление в рамках данной нормы не нормируется.

• Башмаки колонные для обсадных труб: 0 ч. (Это материал, не трудозатраты). Колонные башмаки устанавливаются на нижний конец обсадной колонны для защиты от деформации и облегчения спуска. Их расход не нормируется данной ГЭСН, так как они, как правило, учитываются в стоимости самих обсадных труб или поставляются заказчиком.

• Центраторы пружинные для обсадных труб: 0 ч. (Это материал, не трудозатраты). Центраторы обеспечивают центрирование обсадной колонны в скважине, что важно для качественного цементирования. Их расход также не нормируется данной ГЭСН, аналогично башмакам.

• Трубы: 0 ч. (Это материал, не трудозатраты). Сами обсадные трубы являются основным материалом, но их стоимость и расход не включены в данную ГЭСН, поскольку они, как правило, учитываются отдельно в сметном расчете как "материалы заказчика" или по отдельным позициям, исходя из проектных данных.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4,0 указывает на то, что для выполнения работ по креплению скважин требуются высококвалифицированные специалисты. Это включает буровиков, операторов буровых установок, крановщиков и сварщиков, обладающих опытом работы с буровым оборудованием, знанием технологии крепления скважин и навыками работы с резьбовыми и сварными соединениями обсадных труб. Точность и аккуратность на всех этапах работ критически важны для обеспечения надежности и долговечности скважины.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 04-02-001-03 в сметной документации требует четкого понимания алгоритма расчета и учета специфических условий.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение общей длины участка скважины, подлежащего креплению обсадными трубами с муфтовым соединением, в метрах. Этот объем должен соответствовать проектной документации и находиться в диапазоне от 50 до 100 метров.
2. Перевод в единицы измерения нормы: Полученную длину необходимо разделить на 10, так как единица измерения нормы – 10 метров закрепленной скважины.

• Пример: Если требуется закрепить 75 метров скважины, объем работ составит 75 / 10 = 7.5 единиц измерения нормы.

3. Расчет трудозатрат: Умножьте количество единиц измерения нормы на норматив трудозатрат (4.35 чел.-ч на 10 м).

• Пример: 7.5 единиц * 4.35 чел.-ч/ед. = 32.625 чел.-ч.

4. Расчет машино-часов: Для каждой единицы машин и механизмов умножьте количество единиц измерения нормы на соответствующий норматив машино-часов.

• Пример для буровой установки: 7.5 единиц * 0.95 маш.-ч/ед. = 7.125 маш.-ч.
• Аналогично для кранов, автомобилей и сварочных агрегатов.

5. Расчет расхода материалов: Умножьте количество единиц измерения нормы на норматив расхода материалов.

• Пример для электродов: 7.5 единиц * 0.3 кг/ед. = 2.25 кг.

6. Применение текущих цен: Полученные объемы ресурсов (чел.-часы, машино-часы, количество материалов) затем умножаются на их текущую стоимость (в соответствии с ФЕР, ТЕР или рыночными ценами, с учетом индексов пересчета).

Примеры использования

Пример 1: Крепление водозаборной скважины

Предположим, необходимо закрепить водозаборную скважину глубиной 80 метров в песчаных грунтах (1-я группа устойчивости) с использованием стальных обсадных труб с муфтовым соединением.

• Объем работ: 80 м.
• Количество единиц нормы: 80 м / 10 м = 8 единиц.
• Трудозатраты: 8 * 4.35 = 34.8 чел.-ч.
• Машино-часы буровой установки: 8 * 0.95 = 7.6 маш.-ч.
• Расход электродов: 8 * 0.3 = 2.4 кг.

Пример 2: Учет дополнительных факторов

При креплении скважины в условиях, где требуется повышенная герметичность (например, для изоляции водоносных горизонтов от загрязненных), важно не только строго следовать норме, но и учитывать проектные решения по дополнительным материалам, таким как цемент для затрубной цементации, который не учтен в данной норме.

Особенности и ограничения

• Строгое соответствие условиям: Норма 04-02-001-03 применима только для роторного бурения, муфтовых соединений труб, глубины свыше 50 до 100 м и грунтов 1-й группы устойчивости. Отклонение от этих условий требует применения других норм или корректирующих коэффициентов.
• Группа грунтов 1: Грунты 1-й группы по устойчивости (например, пески, супеси, легкие суглинки, торф) считаются стабильными и не склонными к обрушению стенок скважины в процессе бурения и крепления. Это упрощает процесс, но не исключает необходимости крепления для долгосрочной стабильности. Если грунты более сложные (например, плывуны, глины с прослоями, валунные отложения), применяются другие нормы (например, ГЭСН 04-02-001-04 для грунтов 2-й группы).
• Материалы с нулевым расходом: Важно помнить, что обсадные трубы, колонные башмаки и пружинные центраторы не нормируются данной ГЭСН по расходу. Это означает, что их стоимость должна быть учтена в смете отдельно, как материалы, поставляемые заказчиком или приобретаемые по отдельным позициям.
• Не включает бурение и цементирование: Данная норма охватывает только процесс крепления. Работы по самому бурению скважины (например, ГЭСН 04-01-001) и последующему цементированию затрубного пространства (например, ГЭСН 04-02-002) должны быть учтены по соответствующим нормам.

Полезная информация для сметчиков

Для эффективной работы с ГЭСН 04-02-001-03 и избежания распространенных ошибок, сметчикам следует учитывать ряд практических аспектов.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы: Одна из самых частых ошибок – применение ГЭСН 04-02-001-03 для скважин, пробуренных ударным способом, или для труб со сварным соединением, или для глубин, выходящих за рамки 50-100 м, или в грунтах, отличных от 1-й группы. Как избежать: Всегда тщательно проверяйте метод бурения, тип соединения труб, фактическую глубину скважины и группу грунтов по инженерно-геологическим изысканиям.
2. Игнорирование материалов с нулевым расходом: Забывают включить в смету стоимость самих обсадных труб, колонных башмаков и центраторов, поскольку в данной норме их расход указан как "0". Как избежать: Помните, что "0" в норме означает, что эти материалы не расходуются в рамках данной операции или их стоимость учитывается отдельно, а не то, что они не нужны. Включайте их в смету отдельными позициями, основываясь на проектных данных и рыночных ценах.
3. Неучет подготовительных и сопутствующих работ: Норма не включает все работы по бурению, цементированию, испытанию скважины, а также работы по расчистке площадки, устройству дорог и т.д. Как избежать: Составляйте комплексную смету, используя связанные нормы для всех этапов строительства скважины.
4. Ошибки в расчете объемов: Неточное определение длины закрепляемого участка скважины. Как избежать: Всегда используйте точные данные из проектной документации и актов выполненных работ.
5. Использование устаревших нормативов: Сметные нормы регулярно обновляются. Как избежать: Используйте только актуальные редакции ГЭСН и индексы пересчета в текущие цены.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите проектную документацию на скважину, включая геологические разрезы, тип бурения, конструкцию скважины и спецификации обсадных труб.
• Координация с инженерами: Взаимодействуйте с буровыми инженерами и геологами для уточнения всех технических деталей и особенностей объекта.
• Проверка качества материалов: Хотя норма не учитывает стоимость труб, убедитесь, что в проекте заложены трубы, соответствующие ГОСТ 632-80 и другим применимым стандартам, что гарантирует их прочность и герметичность соединений.
• Учет коэффициентов: При необходимости применяйте повышающие или понижающие коэффициенты, предусмотренные общими положениями к сборнику ГЭСН 04, например, для стесненных условий или работы в зимнее время.

Связанные нормы

Для полного и корректного сметного расчета работ по бурению и обустройству скважин, ГЭСН 04-02-001-03 часто применяется в комплексе с другими нормами сборника ГЭСН 04 "Скважины":

• ГЭСН 04-01-001: Роторное бурение скважин с прямой промывкой. Эта норма описывает сам процесс бурения, который предшествует креплению.
• ГЭСН 04-02-001-01: Крепление скважины при роторном бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: до 50 м, группа грунтов по устойчивости 1. Для более мелких скважин.
• ГЭСН 04-02-001-04: Крепление скважины при роторном бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: свыше 50 до 100 м, группа грунтов по устойчивости 2. Для аналогичных глубин, но в менее устойчивых грунтах.
• ГЭСН 04-02-001-05 и ГЭСН 04-02-001-06: Крепление скважин на больших глубинах (свыше 100 до 200 м) в грунтах 1 и 2 групп соответственно.
• ГЭСН 04-02-002: Цементирование обсадных колонн. Эта норма применяется после крепления для изоляции затрубного пространства.
• ГЭСН 04-04-004: Откачка воды из скважины.

Контрольные моменты

При контроле выполнения работ, нормируемых ГЭСН 04-02-001-03, следует обращать внимание на:

• Качество резьбовых соединений: Проверка на отсутствие повреждений резьбы, правильность навинчивания и герметичность.
• Качество сварочных работ: Соответствие сварных швов требованиям нормативных документов, особенно при подварке стыков и приварке направляющих.
• Правильность посадки колонны: Отсутствие перекосов, заклиниваний и достижение проектной глубины.
• Соблюдение техники безопасности: Работы с тяжелыми трубами и буровым оборудованием требуют строгого соблюдения правил безопасности.

Тщательное следование положениям ГЭСН 04-02-001-03 и учет всех сопутствующих факторов позволит сметчикам формировать точные и обоснованные сметы, что является залогом успешной реализации буровых проектов.