ГЭСН 04-02-003-05: Крепление скважин ударно-канатным бурением

Введение

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-02-003-05 является одним из важнейших инструментов для точного определения ресурсных затрат при выполнении специфических буровых работ. Эта норма регламентирует процесс крепления скважин, выполненных методом ударно-канатного бурения, с использованием обсадных труб с муфтовым соединением. Ее применение строго ограничено определенными условиями: глубина скважины должна находиться в диапазоне от 200 до 300 метров, а работы должны проводиться в грунтах 1-й группы по устойчивости.

Назначение и область применения нормы

Основное назначение ГЭСН 04-02-003-05 – это определение потребности в трудовых, машинных и материальных ресурсах, необходимых для обеспечения устойчивости стенок скважины в процессе бурения и дальнейшей эксплуатации. Крепление скважин является критически важным этапом буровых работ, предотвращающим обрушение стенок, загрязнение скважины и обеспечивающим ее долговечность.

Норма применяется при составлении сметных расчетов (смет) ресурсным методом и служит исходным нормативом для разработки единичных расценок, индивидуальных и укрупненных норм. Она обязательна для использования всеми предприятиями и организациями, осуществляющими капитальное строительство с привлечением средств государственного бюджета.

Основные характеристики:

• Вид работ: Крепление скважины.
• Метод бурения: Ударно-канатное бурение.
• Тип соединения труб: Муфтовое.
• Глубина скважины: Свыше 200 до 300 метров.
• Группа грунтов по устойчивости: 1-я группа (устойчивые грунты).
• Единица измерения: 10 метров закрепленной скважины.

Техническая информация

Понимание состава работ и ресурсной части нормы ГЭСН 04-02-003-05 критически важно для корректного применения в сметной документации. Норма отражает среднеотраслевые затраты на эксплуатацию строительных машин и механизмов, а также технологию и организацию выполнения работ.

Состав работ по норме

ГЭСН 04-02-003-05 включает в себя следующие основные операции, необходимые для крепления скважины при ударно-канатном бурении трубами с муфтовым соединением:

1. Проработка скважины под обсадную колонну. Эта операция включает расширение или очистку ствола скважины до необходимого диаметра, чтобы обеспечить беспрепятственный спуск обсадной колонны. Это может быть связано с удалением шлама, выравниванием стенок или устранением сужений, образовавшихся в процессе бурения.
2. Подбор труб. Выбор обсадных труб соответствующего диаметра, длины и прочностных характеристик, необходимых для конкретной глубины и геологических условий скважины. Важно обеспечить соответствие труб проектным требованиям.
3. Проверка резьбы: калибровка и навинчивание труб, подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. Этот этап включает тщательную проверку качества резьбовых соединений обсадных труб, их калибровку для обеспечения герметичности и прочности соединения. Навинчивание труб – это процесс последовательного соединения секций обсадной колонны. Подварка стыков и приварка направляющих (центраторов) необходимы для обеспечения правильного положения колонны в скважине и предотвращения ее прилипания к стенкам.
4. Постановка и снятие хомутов. Хомуты используются для удержания обсадной колонны на определенной высоте в процессе ее спуска или подъема, а также для предотвращения ее падения в скважину. Операции по их установке и снятию являются неотъемлемой частью монтажа колонны.
5. Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. Это финальный этап спуска обсадной колонны, когда она устанавливается в проектное положение в нижней, еще не закрепленной части скважины. Требует точности и контроля, чтобы избежать заклинивания или повреждения колонны.
6. Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Включает все работы, связанные с перемещением оборудования, инструментов и материалов в пределах рабочей зоны буровой установки, обеспечивая бесперебойность процесса крепления скважины.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 04-02-003-05 учитывает следующие основные ресурсы, необходимые для выполнения указанных работ (на 10 м закрепленной скважины):

• Трудозатраты рабочих-строителей:

• Средний разряд работы: 3,8

• Затраты труда: 5.94 чел.-ч

• Машины и оборудование:

• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 500 м, грузоподъемность лебедки до 12,5 т: 2.44 маш.-ч. (Несмотря на то, что норма относится к ударно-канатному бурению, в составе машин могут быть учтены универсальные буровые установки, способные выполнять различные виды работ или используемые для вспомогательных операций).

• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.26 маш.-ч. (Используются для подъема и спуска обсадных труб, оборудования).

• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.38 маш.-ч. (Для подвоза материалов и оборудования).

• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.35 маш.-ч. (Для подварки стыков и приварки направляющих).

• Материалы:

• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 0.4 кг. (Для сварочных работ, предусмотренных составом нормы).

• Поковки из квадратных заготовок, масса 1,5-4,5 кг: 0 т. (Данный ресурс указан в норме, но его расход в тоннах равен нулю, что может означать его незначительное потребление или учет в других нормах).

• Башмаки колонные для обсадных труб: Учитываются "по проекту" (П). Их количество и тип определяются проектной документацией, так как зависят от диаметра и конструкции обсадной колонны.

• Центраторы пружинные для обсадных труб: Учитываются "по проекту" (П). Их количество также определяется проектом для обеспечения центровки колонны в скважине.

• Трубы (обсадные): Учитываются "по проекту" (П). Сами обсадные трубы являются основным материалом для крепления скважины, но их расход (метраж, диаметр, тип) напрямую зависит от проектных решений и не нормируется в данной ГЭСН на 10 м, поскольку норма описывает работу по их креплению, а не потребление самих труб. Расход труб, цемента, воды и прочих материалов часто приводится в приложениях к сборнику ГЭСН 04 или определяется проектом.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 3,8 указывает на необходимость привлечения квалифицированных рабочих. Это означает, что в состав бригады должны входить как высококвалифицированные специалисты (например, бурильщики, сварщики), так и рабочие более низких разрядов для выполнения вспомогательных операций. Ударно-канатное бурение и крепление скважин – это технологически сложный процесс, требующий опыта и знаний в области буровых технологий, работы с обсадными трубами и сварочного дела.

Практическое применение

Правильное применение ГЭСН 04-02-003-05 в сметной документации требует четкого понимания алгоритма расчета и учета всех особенностей нормы.

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета затрат по ГЭСН 04-02-003-05 необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Установите общую длину участка скважины, который подлежит креплению методом ударно-канатного бурения трубами с муфтовым соединением, в диапазоне глубин от 200 до 300 метров и в грунтах 1-й группы по устойчивости. Этот объем должен быть указан в проектной документации.
2. Перевод объема в единицы измерения нормы: Разделите полученную длину в метрах на 10, так как единица измерения нормы – 10 м закрепленной скважины. Например, если требуется закрепить 50 метров скважины, объем составит 5 единиц (50 м / 10 м).
3. Расчет трудозатрат: Умножьте количество единиц измерения на норматив трудозатрат (5.94 чел.-ч на 10 м). Например, для 50 м: 5 * 5.94 = 29.7 чел.-ч.
4. Расчет машинного времени: Для каждой позиции машин и механизмов умножьте количество единиц измерения на соответствующий норматив машинного времени. Например, для буровой установки: 5 * 2.44 = 12.2 маш.-ч.
5. Расчет расхода материалов: Умножьте количество единиц измерения на норматив расхода материалов. Например, для электродов: 5 * 0.4 кг = 2 кг.
6. Учет материалов "по проекту" (П): Отдельно учтите стоимость обсадных труб, колонных башмаков и пружинных центраторов. Их количество и характеристики должны быть взяты из проектной документации. Эти материалы не нормируются в данной ГЭСН, но являются неотъемлемой частью стоимости работ по креплению скважины.
7. Применение коэффициентов: Проверьте техническую часть сборника ГЭСН 04 на наличие поправочных коэффициентов, которые могут применяться в зависимости от конкретных условий производства работ (например, для учета износа извлекаемых обсадных труб при ударно-канатном бурении на глубинах свыше 200 м – 20%).

Примеры использования

Пример 1: Крепление 70 метров скважины

Предположим, необходимо закрепить 70 метров скважины при ударно-канатном бурении трубами с муфтовым соединением на глубине 250 м в грунтах 1-й группы устойчивости.

• Объем работ: 70 м.
• Единиц измерения: 70 м / 10 м = 7 единиц.
• Трудозатраты: 7 * 5.94 чел.-ч = 41.58 чел.-ч.
• Машинное время:
• Буровые установки: 7 * 2.44 маш.-ч = 17.08 маш.-ч.
• Краны: 7 * 0.26 маш.-ч = 1.82 маш.-ч.
• Автомобили бортовые: 7 * 0.38 маш.-ч = 2.66 маш.-ч.
• Агрегаты сварочные: 7 * 0.35 маш.-ч = 2.45 маш.-ч.
• Материалы:
• Электроды сварочные: 7 * 0.4 кг = 2.8 кг.
• Поковки: 7 * 0 т = 0 т.
• Материалы "по проекту": Количество обсадных труб, башмаков и центраторов определяется согласно проектной документации.

Особенности и ограничения

• Специфика метода бурения: Норма строго привязана к ударно-канатному бурению. Этот метод характеризуется дроблением породы многократными ударами долота, подвешенного на канате, и последующим извлечением шлама. Он часто применяется в сложных геологических условиях, где другие методы могут быть неэффективны.
• Тип соединения труб: Учтено использование только муфтового соединения. Если используются трубы со сварным соединением, необходимо применять другие нормы (например, ГЭСН 04-02-003-09 или аналогичные для сварного соединения).
• Глубина и группа грунтов: Жесткие ограничения по глубине (свыше 200 до 300 м) и группе грунтов (1-я группа устойчивости) требуют внимательной проверки исходных данных проекта. Грунты 1-й группы устойчивости – это, как правило, скальные, полускальные и плотные связные грунты, способные сохранять устойчивость стенок скважины без дополнительного крепления в течение определенного времени.
• Неучтенные затраты: Норма не включает затраты на сами обсадные трубы, колонные башмаки, центраторы, а также на геофизические работы в скважинах – эти позиции должны быть учтены дополнительно по проектным данным. Также не учтены затраты на эксплуатацию передвижных электростанций, если их применение обосновано проектом.
• Перемещение материалов: В норме учтено перемещение оборудования, деталей и вспомогательных материалов в рабочей зоне в радиусе до 10 м.

Полезная информация

Для эффективной работы с ГЭСН 04-02-003-05 сметчикам важно знать о типичных ошибках и иметь под рукой практические рекомендации.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы: Одна из самых распространенных ошибок – применение ГЭСН 04-02-003-05 для других методов бурения (например, роторного или шнекового) или для других типов соединения труб (сварного). Всегда проверяйте соответствие метода бурения, типа труб, глубины и группы грунтов условиям нормы. Для роторного бурения с муфтовым соединением труб используется ГЭСН 04-02-001, для сварного – ГЭСН 04-02-002.
2. Игнорирование глубины и группы грунтов: Применение нормы вне указанного диапазона глубин (свыше 200 до 300 м) или для грунтов другой группы устойчивости (например, 2-й группы, для которой предусмотрена ГЭСН 04-02-003-06) приведет к некорректным расчетам. Всегда сверяйтесь с геологическими изысканиями и проектной документацией.
3. Неучет материалов "по проекту": Забыть включить в смету стоимость обсадных труб, колонных башмаков и центраторов, которые в данной норме обозначены как "по проекту" (П), – серьезная ошибка, ведущая к занижению сметной стоимости. Эти материалы являются основными и их стоимость может быть значительной.
4. Неправильное применение коэффициентов: Неучет или некорректное применение поправочных коэффициентов, указанных в Технической части сборника ГЭСН 04 (например, коэффициентов на износ извлекаемых труб), может исказить конечную стоимость.
5. Путаница с единицами измерения: Норма приведена на 10 м закрепленной скважины. Ошибки в пересчете общего объема работ на единицы измерения нормы могут привести к десятикратным расхождениям.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите проектную документацию, включая геологические разрезы, данные о методе бурения, типе и диаметре обсадных труб, а также требования к креплению скважин. Это поможет определить точные условия применения нормы.
• Использование актуальных редакций: Всегда используйте актуальные редакции сборников ГЭСН и все действующие изменения и дополнения к ним. Нормативные документы регулярно обновляются.
• Консультация с буровиками: При возникновении сомнений в технологических аспектах или особенностях бурения в конкретных условиях, не стесняйтесь консультироваться с инженерами-буровиками. Их опыт может помочь в правильной интерпретации проектных данных и применении норм.
• Учет специфики ударно-канатного бурения: Помните, что ударно-канатное бурение часто является более трудоемким и медленным по сравнению с роторным, что может влиять на общую продолжительность работ и организацию процесса. Хотя ГЭСН уже учитывает это в своих нормативах, понимание процесса поможет избежать недооценки сложности.
• Проверка комплектности: Убедитесь, что все необходимые ресурсы, включая те, что идут "по проекту", учтены в смете. Создайте чек-лист для проверки всех позиций.

Связанные нормы

При работе со скважинами и бурением, помимо ГЭСН 04-02-003-05, сметчикам часто приходится сталкиваться с другими нормами из сборника ГЭСН 04 "Скважины". Вот некоторые из них:

• ГЭСН 04-02-001 – Крепление скважины при роторном бурении трубами с муфтовым соединением. Применяется, когда бурение осуществляется роторным способом, а трубы имеют муфтовое соединение.
• ГЭСН 04-02-002 – Крепление скважин при роторном бурении трубами со сварным соединением. Используется для роторного бурения, но с трубами, соединяемыми сваркой.
• ГЭСН 04-02-003-06 – Крепление скважины при ударно-канатном бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: свыше 200 до 300 м, группа грунтов по устойчивости 2. Эта норма является прямым аналогом 04-02-003-05, но применяется для грунтов 2-й группы по устойчивости (неустойчивые грунты).
• ГЭСН 04-02-003-07 – Крепление скважины при ударно-канатном бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: свыше 300 до 500 м, группа грунтов по устойчивости 1. Применяется для больших глубин, но в тех же устойчивых грунтах.
• ГЭСН 04-02-004 – Свободный спуск или подъем обсадных труб в трубах большего диаметра при роторном и ударно-канатном бурении. Используется для учета затрат на вспомогательные операции с трубами.
• ГЭСН 04-02-006 – Сварка обсадных труб. Применяется, если в процессе крепления требуется сварка труб, не учтенная в основной норме.
• ГЭСН 04-03-001 – Цементация затрубного пространства при роторном и ударно-канатном бурении. Используется для учета затрат на тампонажные работы.

Контрольные моменты

При проверке смет, составленных с использованием ГЭСН 04-02-003-05, обращайте внимание на следующие аспекты:

• Соответствие исходным данным: Убедитесь, что глубина скважины, метод бурения, тип труб и группа грунтов точно соответствуют условиям применения нормы.
• Полнота учета ресурсов: Проверьте, что помимо ресурсов, указанных в норме, учтены все материалы, помеченные как "по проекту" (П), а также другие дополнительные затраты (например, геофизические работы, мобильные электростанции).
• Корректность расчетов: Перепроверьте расчеты объемов, трудозатрат, машинного времени и расхода материалов, особенно при применении поправочных коэффициентов.
• Актуальность нормативной базы: Убедитесь, что смета составлена по актуальной редакции ГЭСН и с учетом всех последних изменений и дополнений.

Соблюдение этих рекомендаций поможет избежать ошибок и обеспечить точность сметных расчетов при креплении скважин методом ударно-канатного бурения.