ГЭСН 04-02-008-04: Крепление скважин при колонковом бурении

Введение: Назначение и область применения ГЭСН 04-02-008-04

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-02-008-04 является ключевым документом для сметчиков, занимающихся расчетом стоимости работ по бурению и креплению скважин. Данная норма регламентирует процесс крепления скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением . Ее применение строго ограничено определенными условиями: глубина скважины должна составлять до 100 метров, а работы должны проводиться в грунтах 2-й группы по устойчивости .

Единицей измерения для данной нормы является 10 метров закрепленной скважины . Это означает, что все ресурсные показатели (трудозатраты, расход материалов и машин) приведены на каждые 10 метров выполненных работ. Правильное применение ГЭСН 04-02-008-04 позволяет точно определить потребность в ресурсах, что является основой для формирования достоверной сметной стоимости строительных работ.

Колонковое бурение — это метод, при котором порода разрушается по кольцевому периметру, а извлекается цельный образец грунта (керн), что особенно ценно для геологических изысканий и строительства . Крепление скважин в процессе бурения является критически важным этапом, предотвращающим обрушение стенок и обеспечивающим стабильность ствола скважины. Использование труб с муфтовым соединением обеспечивает надежность и герметичность колонны .

Техническая информация: Состав работ, ресурсы и трудозатраты

Для корректного применения ГЭСН 04-02-008-04 необходимо детально понимать состав работ, учтенные ресурсы и требуемые трудозатраты. Норма охватывает полный комплекс операций, необходимых для качественного крепления скважины.

Состав работ по норме

ГЭСН 04-02-008-04 включает в себя следующие основные операции :

• Проработка скважины под обсадную колонну. Этот этап включает подготовку ствола скважины для беспрепятственного спуска обсадных труб. Это может подразумевать расширение или выравнивание стенок, удаление осыпей и бурового шлама, чтобы обеспечить плотное прилегание обсадной колонны и предотвратить ее заклинивание.
• Подбор труб. Выбор обсадных труб соответствующего диаметра, длины и прочностных характеристик, необходимых для конкретных геологических условий и проектной глубины скважины. Важно учитывать тип муфтового соединения и его совместимость с другими элементами колонны .
• Проверка резьбы: калибровка и навинчивание труб, подварка стыков и приварка направляющих на обсадные трубы. Этот пункт подчеркивает важность качества соединений. Калибровка резьбы обеспечивает ее соответствие стандартам, навинчивание труб с муфтовым соединением требует точности для достижения герметичности и прочности . Подварка стыков и приварка направляющих (центраторов) необходимы для усиления конструкции и обеспечения центрирования колонны в скважине, что предотвращает ее прилегание к одной из стенок и обеспечивает равномерное распределение цементного раствора при последующем цементировании .
• Постановка и снятие хомутов. Хомуты используются для удержания обсадной колонны на определенной высоте в процессе спуска или для фиксации отдельных секций труб. Их установка и снятие — рутинные, но важные операции, требующие координации и соблюдения техники безопасности.
• Посадка колонны в незакрепленную часть скважины. Это ответственный этап, при котором обсадная колонна опускается в пробуренный, но еще не закрепленный участок скважины. Требуется аккуратность, чтобы избежать повреждения стенок скважины и самой колонны. Скорость спуска и контроль натяжения колонны играют ключевую роль.
• Обслуживание внутрипостроечного транспорта. Включает перемещение оборудования, труб, материалов и вспомогательных средств в пределах рабочей зоны буровой установки. В сборнике ГЭСН-04 учтено перемещение оборудования, деталей и вспомогательных материалов в радиусе до 10 м .

Материалы и ресурсы

Для выполнения работ по креплению скважины нормой 04-02-008-04 учтены следующие основные ресурсы на 10 метров закрепленной скважины:

• Средний разряд работы 4,0: 7.51 чел.-ч. Это основной показатель трудозатрат рабочих-строителей, указывающий на объем работы, выполняемый одним рабочим 4-го разряда за определенное время. Разряд 4.0 указывает на необходимость квалифицированного персонала для выполнения данных работ.
• Станки буровые вращательного бурения несамоходные, глубиной бурения до 500 м, диаметр скважин 151-42 мм: 1.76 маш.-ч. Это основной механизм, используемый для бурения и вспомогательных операций. Указанные характеристики станка (глубина бурения до 500 м, диаметр скважин 151-42 мм) подтверждают применимость нормы для широкого диапазона скважин, хотя сама норма 04-02-008-04 ограничена глубиной до 100 м для крепления.
• Краны на автомобильном ходу, грузоподъемность 16 т: 0.09 маш.-ч. Используются для подъема и перемещения тяжелых элементов, таких как обсадные трубы и буровое оборудование.
• Автомобили бортовые, грузоподъемность до 5 т: 0.14 маш.-ч. Применяются для доставки материалов и оборудования на рабочую площадку и внутри нее.
• Агрегаты сварочные с двигателем внутреннего сгорания для ручной дуговой сварки, сварочный ток до 400 А, количество постов 1: 0.33 маш.-ч. Необходимы для подварки стыков и приварки направляющих, что является частью состава работ.
• Электроды сварочные для сварки низколегированных и углеродистых сталей УОНИ 13/55, Э50А, диаметр 4-5 мм: 0.4 кг. Расход сварочных материалов для выполнения сварочных работ.
• Поковки из квадратных заготовок, масса 1,5-4,5 кг: 0 т. Указание "0 т" может означать, что данный ресурс учтен в составе других затрат или его расход настолько мал, что не выделяется отдельно, либо является технической особенностью норматива, где ресурс присутствует в списке, но его количество не нормируется для данной единицы измерения.

Важно отметить, что в ГЭСН-04 учтены нормы расхода глины, цемента, воды и прочих материалов, которые приведены в приложениях к сборнику. Расход химреагентов и гравия/песка для засыпки фильтра принимается по проекту . Количество и диаметры обсадных труб и башмаков, а также звеньев фильтровой колонны, принимаются по проектным данным с учетом отходов (например, 2% для труб с муфтовым соединением) .

Трудозатраты и время выполнения

Как было указано выше, основные трудозатраты по норме ГЭСН 04-02-008-04 составляют 7.51 чел.-ч на каждые 10 метров закрепленной скважины при среднем разряде работы 4.0. Это показатель чистого времени, затрачиваемого рабочими на выполнение всех операций, предусмотренных нормой. Трудозатраты на башмаки колонные для обсадных труб, центраторы пружинные для обсадных труб и сами трубы в явном виде не указаны как человеко-часы (указано 0 ч), что подтверждает их статус как материальных ресурсов, а не трудовых операций.

Требования к квалификации

Средний разряд работы 4.0 указывает на то, что для выполнения работ по креплению скважин требуется персонал с соответствующей квалификацией. Это включает в себя навыки работы с буровым оборудованием, знание технологии крепления скважин, умение работать с муфтовыми соединениями, а также навыки сварочных работ (для подварки стыков и приварки направляющих). Высокая квалификация персонала критически важна для обеспечения качества и безопасности буровых работ, особенно при работе с обсадными колоннами и в условиях неустойчивых грунтов.

Практическое применение: Расчет, примеры и особенности

Правильное применение ГЭСН 04-02-008-04 требует внимательности к деталям и понимания контекста буровых работ. Ниже представлен пошаговый алгоритм расчета, примеры использования, а также особенности и ограничения нормы.

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета сметной стоимости работ по ГЭСН 04-02-008-04 необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить общую длину участка скважины, подлежащего креплению. Эта длина должна быть не более 100 метров.
2. Убедиться, что группа грунтов по устойчивости соответствует 2-й группе. Грунты 2-й группы по устойчивости – это, как правило, неустойчивые грунты без жестких структурных связей, такие как плывучие пески, разжиженные грунты, разбухающие глины, мел, гипс, а также рыхлые грунты (галька, щебень, гравий, пески) и валунные отложения . Если грунты относятся к другой группе, следует применять соответствующие нормы из того же сборника ГЭСН-04, например, ГЭСН 04-02-008-05 для грунтов 1-й группы .
3. Разделить общую длину крепления на 10 метров (единица измерения нормы) для получения количества единиц нормы.
4. Умножить полученное количество единиц нормы на ресурсные показатели, указанные в ГЭСН 04-02-008-04 (трудозатраты, машино-часы, расход материалов).
5. Применить текущие коэффициенты пересчета (индексы) к полученным ресурсным показателям для приведения их к текущему уровню цен. ГЭСН содержат затраты без накладных расходов и сметной прибыли, которые также должны быть учтены .
6. Учесть дополнительные затраты, не включенные в норму, но необходимые по проекту (например, геофизические работы , расход химреагентов, гравия или песка для засыпки фильтра ).

Примеры использования

Пример 1: Крепление 50 метров скважины

Предположим, требуется закрепить 50 метров скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением в грунтах 2-й группы устойчивости.

• Количество единиц нормы: 50 м / 10 м = 5 единиц.
• Трудозатраты: 5 ед. * 7.51 чел.-ч/ед. = 37.55 чел.-ч.
• Расход буровых станков: 5 ед. * 1.76 маш.-ч/ед. = 8.8 маш.-ч.
• Расход электродов: 5 ед. * 0.4 кг/ед. = 2.0 кг.

Далее эти ресурсные показатели умножаются на текущие стоимостные показатели (с учетом индексов пересчета, накладных расходов и сметной прибыли).

Пример 2: Учет отходов материалов

Если по проекту требуется 100 метров обсадных труб для крепления, то с учетом 2% отходов для труб с муфтовым соединением , фактическая потребность в трубах составит: 100 м * 1.02 = 102 метра.

Особенности и ограничения

• Глубина скважины: Норма 04-02-008-04 строго применяется для глубин до 100 метров. Для больших глубин (до 200 м, до 300 м) или других групп грунтов предусмотрены смежные нормы в том же сборнике ГЭСН-04 (например, 04-02-008-05, 04-02-008-06, 04-02-008-07, 04-02-008-08) .
• Группа грунтов по устойчивости: Норма применима только для 2-й группы грунтов по устойчивости. Это критический параметр, который должен быть подтвержден инженерно-геологическими изысканиями. Определение группы грунтов по буримости и устойчивости является одним из важнейших показателей для выбора бурового инструмента и технологии .
• Муфтовое соединение: Норма explicitly указывает на использование труб с муфтовым соединением. Это тип соединения, при котором трубы соединяются с помощью специальных муфт, обеспечивающих прочность и герметичность колонны . Прочность таких соединений может составлять от 55% до 70% прочности тела ненарезанной трубы .
• Внутрипостроечный транспорт: Норма учитывает обслуживание внутрипостроечного транспорта и перемещение оборудования в радиусе до 10 метров от места производства работ . Более дальние перемещения или доставка материалов на объект должны учитываться отдельно.
• Неучтенные работы: Некоторые работы, такие как геофизические исследования скважин, определяются дополнительным расчетом и не входят в данную норму . Также, расход химреагентов, гравия или песка для засыпки фильтра принимается по проекту .

Полезная информация: Типичные ошибки, советы и связанные нормы

Для эффективной работы с ГЭСН 04-02-008-04 сметчикам важно знать не только правила применения, но и потенциальные сложности, а также смежные нормативы.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильное определение группы грунтов. Одна из наиболее частых и критических ошибок. Определение группы грунтов должно основываться на данных инженерно-геологических изысканий. Неверное определение может привести к завышению или занижению сметной стоимости, а также к выбору неподходящей технологии крепления, что чревато авариями .

• Как избежать: Всегда запрашивайте и тщательно изучайте отчеты по инженерно-геологическим изысканиям. При отсутствии таких данных, настаивайте на их проведении или используйте повышающие коэффициенты, если это допустимо нормативными документами.

2. Игнорирование ограничений по глубине скважины. Применение нормы 04-02-008-04 для скважин глубже 100 метров является ошибкой. Для больших глубин существуют другие нормы в том же сборнике ГЭСН-04 .

• Как избежать: Внимательно проверяйте проектную глубину скважины и выбирайте соответствующую норму из таблицы 04-02-008.

3. Неправильный учет муфтовых соединений. Норма четко указывает на муфтовое соединение. Если проект предусматривает сварное или другое соединение, необходимо использовать иные нормы или применять соответствующие коэффициенты.

• Как избежать: Уточняйте тип соединения обсадных труб, предусмотренный проектом, и убедитесь, что выбранная норма соответствует этому типу.

4. Неучет отходов материалов. В норме 27 указано, что для труб диаметром до 273 мм с муфтовым соединением учитывается 2% отходов. Игнорирование этого фактора может привести к недооценке стоимости материалов.

• Как избежать: Всегда учитывайте нормативные потери и отходы материалов, предусмотренные технической частью сборника ГЭСН.

5. Отсутствие планирования и анализа геологических условий. Недостаточная подготовка и анализ могут привести к непредвиденным сложностям и увеличению затрат .

• Как избежать: Проводите комплексную геологическую разведку перед началом бурения .

6. Неверный расчет параметров бурения. Неправильные параметры могут вызвать заклинивание или повреждение бурового инструмента .

• Как избежать: Тщательно рассчитывайте все параметры бурения на основе геологических данных и проектной документации.

Практические советы

• Всегда сверяйтесь с актуальными редакциями ГЭСН. Нормативные документы могут обновляться, и использование устаревших данных приведет к ошибкам в смете. ГЭСН 81-02-04-2022 является актуальной редакцией сборника 4 .
• Используйте программное обеспечение для сметных расчетов. Современные сметные программы значительно упрощают процесс расчета, минимизируют ошибки и позволяют быстро применять индексы пересчета.
• Внимательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН-04. В ней содержатся общие указания, коэффициенты и дополнительные требования, которые могут существенно повлиять на расчет сметы . Например, коэффициенты к сметным нормам, учитывающие условия применения ГЭСН, могут быть применены к данной норме .
• Учитывайте специфику колонкового бурения. Этот метод позволяет извлекать керн, что важно для геологических исследований . Однако он может иметь ограничения по диаметру скважин .
• Не забывайте о сопутствующих работах. Крепление скважины – это часть более крупного комплекса буровых работ. Убедитесь, что в смету включены все необходимые подготовительные, основные и заключительные работы, даже если они нормируются другими ГЭСН.

Связанные нормы

ГЭСН 04-02-008-04 является частью группы норм, регулирующих крепление скважин при колонковом бурении. К ним относятся:

• ГЭСН 04-02-008-05: Крепление скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: до 200 м, группа грунтов по устойчивости 1 .
• ГЭСН 04-02-008-06: Крепление скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: до 200 м, группа грунтов по устойчивости 2 .
• ГЭСН 04-02-008-07: Крепление скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: до 300 м, группа грунтов по устойчивости 1 .
• ГЭСН 04-02-008-08: Крепление скважины при колонковом бурении трубами с муфтовым соединением, глубина скважины: до 300 м, группа грунтов по устойчивости 2 .

Кроме того, данная норма тесно связана с нормами на само бурение скважин, например, из раздела 04-01 "Роторное бурение скважин" .

Контрольные моменты

• Соответствие проекту: Всегда проверяйте соответствие применяемой нормы проектной документации, особенно в части глубины, типа грунтов и конструкции обсадной колонны.
• Качество соединений: Особое внимание уделяйте контролю качества резьбовых соединений обсадных труб, так как их герметичность и прочность напрямую влияют на долговечность и функциональность скважины .
• Учет всех ресурсов: Убедитесь, что в смету включены все необходимые ресурсы, даже те, которые не нормируются данной ГЭСН, но требуются по проекту (например, химреагенты, гравий, геофизические работы).
• Документация: Ведите полную и точную документацию по всем этапам работ, включая акты скрытых работ, журналы бурения и паспорта скважин. Это поможет избежать разногласий и обеспечит прозрачность расчетов.

Применение ГЭСН 04-02-008-04 требует комплексного подхода и глубокого понимания технологии буровых работ. Следуя рекомендациям и избегая типичных ошибок, сметчики смогут составлять точные и обоснованные сметы, способствующие успешной реализации строительных проектов.