ГЭСН 04-03-001-05: Цементация затрубного пространства

Введение

ГЭСН 04-03-001-05 является одной из ключевых государственных элементных сметных норм, регламентирующих процесс цементации затрубного пространства скважин при роторном бурении. Эта норма включена в Сборник № 4 "Скважины" Государственных элементных сметных норм на строительные работы (ГЭСН-2001, ГЭСН-2020, ГЭСН-2022) . Ее основное назначение — определение потребности в ресурсах, таких как затраты труда рабочих, время эксплуатации строительных машин и механизмов, а также материальные ресурсы, необходимые для выполнения данного вида работ . ГЭСН являются исходными нормативами для разработки единичных расценок федерального, территориального и отраслевого уровней, а также индивидуальных и укрупненных сметных нормативов . Они обязательны для применения при определении сметной стоимости объектов капитального строительства, финансируемых с привлечением средств федерального бюджета, и носят рекомендательный характер для строек, осуществляемых за счет собственных средств предприятий и физических лиц .

Норма 04-03-001-05 применяется для цементации затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой в условиях роторного бурения, когда глубина посадки цементируемой колонны составляет свыше 400 до 700 метров . Единицей измерения для данной нормы является "шт", что означает одну цементируемую колонну .

Цементация затрубного пространства — это критически важный этап в строительстве скважин, направленный на укрепление обсадной колонны, обеспечение герметизации затрубного пространства и защиту от деформаций, вызванных давлением грунта и сдвигами . Она позволяет удалить буровой раствор и шлам из затрубного пространства, предотвращая их смешивание с водоносными горизонтами . Правильное применение данной нормы позволяет сметчикам точно определить необходимые затраты и сформировать достоверную сметную стоимость работ, минимизируя риски возникновения осложнений и дополнительных расходов.

Техническая информация

Состав работ по норме

ГЭСН 04-03-001-05 охватывает полный комплекс операций, необходимых для качественной цементации затрубного пространства. В состав работ, предусмотренных данной нормой, входят следующие этапы :

1. Приготовление цементного раствора. Этот этап включает подготовку всех компонентов тампонажной смеси, таких как цемент, вода и необходимые химические реагенты, а также их тщательное смешивание до получения однородного раствора. Качество и свойства цементного раствора (вязкость, плотность, время схватывания) критически важны для успешной цементации и должны соответствовать проектным требованиям и условиям скважины .
2. Промывка скважины перед цементированием. Операция проводится для удаления бурового шлама, остатков глинистого раствора и других загрязнений из ствола скважины и затрубного пространства. Это обеспечивает оптимальное сцепление цементного камня с обсадной колонной и стенками скважины, предотвращая образование каналов и негерметичных участков .
3. Навертывание заливочной головки на колонну труб. Установка специальной цементировочной головки, которая служит для подачи цементного раствора в обсадную колонну и спуска цементировочных пробок .
4. Закачка цементного раствора в колонну. Приготовленный цементный раствор закачивается в обсадную колонну под давлением с помощью цементационных установок. Важно поддерживать требуемую скорость и давление закачки для обеспечения равномерного распределения раствора .
5. Отвертывание крышки головки, спуск пробки и завертывание крышки. В процессе цементирования используются специальные цементировочные пробки (нижняя и верхняя). Нижняя пробка отделяет цементный раствор от промывочной жидкости, а верхняя — от продавочной жидкости. Их спуск обеспечивает эффективное продвижение цемента по колонне и предотвращает его смешивание с другими жидкостями .
6. Продавка цементного раствора водой или глинистым раствором, закрытие крана и отсоединение нагнетательной линии от заливочной головки. После закачки цемента производится его продавливание в затрубное пространство с помощью воды или глинистого раствора до достижения проектной глубины. Этот этап требует точного контроля объема продавочной жидкости .
7. Ожидание затвердения цемента. Период, в течение которого цементный раствор набирает необходимую прочность и превращается в цементный камень. Продолжительность ожидания зависит от типа цемента, температуры в скважине и других факторов. В этот период важно обеспечить стабильность условий в скважине .
8. Опрессовка обсадной колонны. После затвердения цемента проводится гидравлическая опрессовка обсадной колонны для проверки герметичности цементного кольца и самой колонны. Это позволяет убедиться в надежности крепления скважины.
9. Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового инструмента и обслуживание внутрипостроечного транспорта. Включают все сопутствующие операции, такие как монтаж/демонтаж оборудования, перемещение материалов в рабочей зоне (до 10 м) , очистка оборудования, оформление документации и другие работы, обеспечивающие бесперебойное выполнение основных операций.

Материалы и ресурсы

Норма ГЭСН 04-03-001-05 учитывает расход следующих основных материалов и ресурсов, необходимых для выполнения работ :

• Средний разряд работы 4,0: 388.96 чел.-ч. Этот показатель отражает суммарные трудозатраты рабочих-строителей, непосредственно выполняющих операции по цементации.
• Установки буровые на автомобильном ходу для роторного бурения скважин, глубина бурения до 1500 м, грузоподъемность лебедки до 30 т: 87.55 маш.-ч. Данное оборудование используется для обеспечения доступа к скважине и выполнения вспомогательных операций, связанных с буровым инструментом.
• Установки цементационные автоматизированные, производительность 15 м3/ч: 87.55 маш.-ч. Это ключевое оборудование для приготовления и закачки цементного раствора под давлением. Автоматизация процесса обеспечивает точность и контроль параметров.
• Автоцистерны, объем 8 м3: 5.63 маш.-ч. Используются для подвоза воды, необходимой для приготовления цементного раствора, промывки скважины и продавливания цемента.
• Автоцементовозы, объем цистерны 13 м3: 14 маш.-ч. Предназначены для доставки сухого цемента на строительную площадку.

Трудозатраты и время выполнения

Трудозатраты по норме ГЭСН 04-03-001-05 для рабочих-строителей со средним разрядом 4,0 составляют 388.96 чел.-ч. . Затраты труда машинистов, которые входят в стоимость эксплуатации машин и механизмов, составляют 282.28 чел.-ч . Эти показатели отражают объем человеческого труда, необходимый для выполнения всех операций, предусмотренных нормой. Время выполнения работ напрямую зависит от этих трудозатрат, производительности используемого оборудования и соблюдения технологических регламентов.

Требования к квалификации

Выполнение работ по цементации затрубного пространства скважин требует высокой квалификации персонала. Рабочие-строители должны иметь средний разряд не ниже 4,0, что подразумевает наличие глубоких знаний и практического опыта в области бурения, тампонажных работ, а также умение работать со специализированным оборудованием. Машинисты, управляющие буровыми и цементационными установками, также должны обладать соответствующими навыками, допусками и опытом работы с высокотехнологичным оборудованием. Неправильно выполненная цементация, вызванная недостаточной квалификацией или нарушением технологии, может привести к серьезным осложнениям, таким как негерметичность скважины, обводнение, деформация обсадной колонны, что в конечном итоге может вывести скважину из строя и повлечь значительные дополнительные затраты на ликвидацию или ремонт .

Практическое применение

Пошаговый алгоритм расчета

Применение нормы ГЭСН 04-03-001-05 в сметной документации осуществляется по следующему алгоритму:

1. Определение объема работ: Первоочередной шаг — это точное определение объема работ, подлежащих цементации. Убедитесь, что объект работ полностью соответствует характеристикам нормы: цементация затрубного пространства при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 400 до 700 м. Единица измерения для данной нормы — 1 шт. цементируемой колонны.
2. Выбор нормы: На основании проектной документации и соответствия условиям, включите в смету ГЭСН 04-03-001-05.
3. Расчет ресурсных показателей: Норма содержит детальные данные о потребности в трудозатратах рабочих, времени работы машин и объеме материальных ресурсов. Эти показатели являются исходными для дальнейшего расчета сметной стоимости. Например, для одной цементируемой колонны будут учтены 388.96 чел.-ч рабочих и 87.55 маш.-ч буровых и цементационных установок.
4. Применение текущих индексов: ГЭСН определяют только ресурсные затраты. Для перевода этих ресурсных показателей в денежное выражение (сметную стоимость) необходимо использовать актуальные индексы пересчета в текущие цены, которые регулярно утверждаются Министерством строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации . Эти индексы учитывают инфляционные процессы и изменение стоимости ресурсов на рынке.
5. Учет неучтенных ресурсов: В некоторых случаях, проектная документация может предусматривать использование специфических материалов или выполнение работ, которые не учтены в данной норме. Например, расход химических реагентов для модификации цементного раствора, гравия или песка для засыпки фильтра принимается по проекту . Затраты на геофизические работы в скважинах, а также на рекультивацию почвы после завершения работ, если они предусмотрены проектом, также определяются дополнительным расчетом . Важно внимательно изучать проект, чтобы не пропустить такие позиции и включить их в смету отдельными строками или расчетами.

Примеры использования

• Пример 1: Цементация одной эксплуатационной колонны. Предположим, проектом предусмотрена цементация одной эксплуатационной колонны на глубине 650 м в условиях роторного бурения. В этом случае для определения ресурсных затрат в смету включается ГЭСН 04-03-001-05 в объеме 1 шт. Далее к ресурсным показателям применяются текущие индексы для получения сметной стоимости.
• Пример 2: Комплекс работ по бурению и креплению. Норма 04-03-001-05 редко применяется изолированно. Чаще всего она используется в комплексе с другими нормами Сборника № 4 "Скважины", которые охватывают весь цикл работ по строительству скважины. Например, сначала применяются нормы на само роторное бурение (таблицы 04-01-001 – 04-01-005), затем нормы на крепление скважин обсадными трубами (таблицы 04-02-001 – 04-02-005), и только после этого — нормы на цементацию затрубного пространства, такие как ГЭСН 04-03-001-05 . Такой комплексный подход обеспечивает полноту и достоверность сметы.

Особенности и ограничения

• Глубина и тип бурения: Применение ГЭСН 04-03-001-05 строго привязано к роторному бурению и конкретному диапазону глубины посадки цементируемой колонны: свыше 400 до 700 м . Для других глубин (например, до 50 м, свыше 50 до 100 м, свыше 100 до 200 м, свыше 200 до 400 м) или других типов бурения (например, ударно-канатного или колонкового) следует применять соответствующие поднормы таблицы 04-03-001 или другие таблицы сборника 04, такие как ГЭСН 04-03-001-06 для ударно-канатного бурения или ГЭСН 04-03-004 для колонкового бурения .
• Диаметр обсадных труб: ГЭСН на крепление скважин, включая тампонажные работы, в сборнике 04 "Скважины" предусмотрены для труб с наружным диаметром 219 мм. При использовании труб других диаметров необходимо применять корректирующие коэффициенты, приведенные в соответствующих приложениях к сборнику ГЭСН 04 . Это важный аспект, который может существенно повлиять на ресурсные затраты.
• Перемещение оборудования: Норма учитывает затраты на перемещение оборудования, деталей и вспомогательных материалов в пределах рабочей зоны, радиус которой ограничен 10 метрами . Перемещение на большие расстояния или за пределы строительной площадки должно учитываться дополнительно.
• Неучтенные затраты: Важно помнить, что ГЭСН 04-03-001-05 не учитывает все возможные затраты. В частности, затраты на геофизические работы в скважинах, а также на рекультивацию почвы после завершения буровых работ (если это предусмотрено проектом), определяются дополнительным расчетом . Расход химических реагентов, используемых для регулирования свойств цементного раствора, также принимается по проекту . Кроме того, нормы не учитывают затраты, связанные с ликвидацией осложнений, таких как поглощения или флюидопроявления, которые определяются по фактическим данным на основании актов .

Полезная информация

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы по глубине или типу бурения: Одна из наиболее частых и критичных ошибок — применение ГЭСН 04-03-001-05 для глубин, не соответствующих диапазону свыше 400 до 700 м, или для других методов бурения, кроме роторного. Это приводит к некорректному расчету ресурсов. Всегда тщательно проверяйте соответствие проектных данных условиям применения конкретной нормы .
2. Игнорирование неучтенных ресурсов: Забывчивость в отношении материалов или работ, которые не учтены в норме, но требуются по проекту, может привести к значительному занижению сметной стоимости. К таким ресурсам относятся, например, специфические добавки к цементу, расход которых определяется проектом, или затраты на геофизические исследования . Внимательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН и проектную документацию, чтобы выявить все дополнительные позиции.
3. Неучет корректирующих коэффициентов: При использовании обсадных труб нестандартного диаметра (отличного от 219 мм) или при особых условиях бурения, неучет соответствующих коэффициентов, приведенных в приложениях к сборнику ГЭСН 04, может привести к искажению сметы . Всегда проверяйте наличие и необходимость применения таких коэффициентов.
4. Ошибки в технологии цементирования: Хотя ГЭСН определяет ресурсные затраты, важно помнить, что неправильное выполнение технологических операций на объекте (например, некачественное приготовление раствора, нарушение порядка закачки, несоблюдение времени ожидания затвердения) может привести к серьезным проблемам, таким как разрушение цементного камня, деформация колонны или негерметичность затрубного пространства . Эти проблемы потребуют дополнительных затрат на устранение осложнений, которые не учтены в базовой норме. Сметчик должен понимать эти риски и, при необходимости, закладывать резервы или учитывать возможные дополнительные работы.
5. Путаница между цементацией и тампонажем: Важно различать цементацию затрубного пространства (укрепление и герметизация скважины) и тампонаж (ликвидация скважины или перекрытие водопритока). ГЭСН 04-03-001-05 относится именно к цементации, а для тампонажа существуют другие нормы, например, ГЭСН 04-03-002 и ГЭСН 04-03-003 .

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите всю проектную документацию, особенно разделы, касающиеся бурения, крепления и цементации скважин. Обратите внимание на геологические условия, тип грунтов, наличие агрессивных сред, температурные режимы, так как эти факторы влияют на выбор материалов и технологию работ . Это поможет точно определить применимость нормы и необходимость учета дополнительных затрат.
• Контроль качества материалов: Убедитесь, что используемые цементные растворы и другие материалы соответствуют требованиям проекта и нормативным документам. Качество тампонажного раствора напрямую влияет на надежность цементации, его способность проникать в поры и трещины, а также устойчивость к внешним воздействиям .
• Соблюдение технологии: Несмотря на то, что сметчик не участвует непосредственно в производстве работ, понимание технологического процесса цементации (например, схемы цементирования с двумя пробками ) поможет более точно интерпретировать состав работ нормы и выявлять потенциальные риски или дополнительные затраты, связанные с отклонениями от технологии.
• Использование актуальных нормативов: Всегда используйте последние редакции ГЭСН (например, ГЭСН-2022) и актуальные индексы пересчета, чтобы обеспечить достоверность сметных расчетов. Информация об изменениях к ГЭСН публикуется в официальных источниках .
• Консультации со специалистами: В сложных или нестандартных случаях не стесняйтесь обращаться за консультациями к инженерам-буровикам, технологам и опытным сметчикам. Коллективный опыт поможет избежать ошибок.

Связанные нормы

Норма ГЭСН 04-03-001-05 является частью обширной группы норм, регулирующих работы по бурению и креплению скважин. К связанным нормам относятся:

• ГЭСН 04-03-001-01 – Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны до 50 м.
• ГЭСН 04-03-001-02 – Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 50 до 100 м.
• ГЭСН 04-03-001-03 – Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 100 до 200 м.
• ГЭСН 04-03-001-04 – Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 200 до 400 м.
• ГЭСН 04-03-001-06 – Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при ударно-канатном бурении, глубина посадки цементируемой колонны до 50 м.
• ГЭСН 04-03-002 – Подбашмачный тампонаж глиной при роторном и ударно-канатном бурении.
• ГЭСН 04-03-003 – Подбашмачный тампонаж цементом при роторном и ударно-канатном бурении.
• ГЭСН 04-03-004 – Цементация затрубного пространства при колонковом бурении.

Эти нормы позволяют сметчикам выбрать наиболее подходящую расценку в зависимости от конкретных условий бурения и цементации, обеспечивая точность и полноту сметной документации.

Контрольные моменты

• Соответствие глубины: Строгое соответствие фактической или проектной глубины цементируемой колонны (свыше 400 до 700 м) условиям применения нормы. Отклонение требует выбора другой поднормы таблицы 04-03-001.
• Тип бурения: Исключительно роторное бурение. Для других типов бурения (ударно-канатного, колонкового) предусмотрены отдельные нормы.
• Полнота состава работ: Учет всех операций, предусмотренных нормой, и при необходимости — дополнительных работ, не учтенных в ГЭСН, но требуемых проектом (например, геофизические работы, рекультивация, специфические реагенты).
• Качество тампонажного раствора: Хотя это не прямо сметный вопрос, понимание важности правильного состава раствора и его свойств (например, насососпособность, время схватывания, устойчивость к агрессивным средам) помогает предотвратить ошибки, которые могут привести к переделкам и значительным дополнительным затратам .
• Документация: Наличие и правильность оформления всей необходимой технической и проектной документации, включая акты на скрытые работы и акты о ликвидации осложнений, если таковые имели место.
• Применение коэффициентов: Не забывайте о применении повышающих или понижающих коэффициентов, предусмотренных технической частью сборника ГЭСН 04, например, для труб нестандартного диаметра .