ГЭСН 04-03-001-09: Цементация затрубного пространства

Введение: ГЭСН 04-03-001-09 – Основа для цементации глубоких скважин

Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-03-001-09 является одним из важнейших инструментов для сметчиков, занимающихся расчетом затрат на буровые и тампонажные работы. Эта норма регламентирует процесс цементации затрубного пространства скважин, выполненных методом ударно-канатного бурения, при глубине посадки цементируемой колонны от 200 до 500 метров. Цементация затрубного пространства – это критически важный этап в строительстве скважин, обеспечивающий их герметичность, устойчивость и долговечность. Она предотвращает перетоки между водоносными горизонтами, защищает обсадные колонны от коррозии и укрепляет стенки скважины.

Основное назначение ГЭСН 04-03-001-09 заключается в определении нормативной потребности в ресурсах: трудозатратах рабочих, времени эксплуатации строительных машин и механизмов, а также материальных ресурсах, необходимых для выполнения данного вида работ. Правильное применение этой нормы позволяет точно планировать бюджет проекта и контролировать расход ресурсов, что является залогом экономической эффективности и успешной реализации буровых работ.

Единицей измерения для данной нормы является "шт" (штука), что означает цементацию одной цементируемой колонны. Это важно учитывать при масштабировании расчетов на несколько скважин или колонн.

Техническая информация: Детализация работ и ресурсов

Понимание состава работ и необходимых ресурсов, учтенных в ГЭСН 04-03-001-09, является фундаментальным для корректного применения нормы. Данная норма охватывает полный комплекс операций, необходимых для качественной цементации затрубного пространства.

Состав работ по норме

ГЭСН 04-03-001-09 включает в себя следующие технологические операции, обеспечивающие полный цикл цементации:

1. Приготовление цементного раствора. Этот этап включает дозирование сухих компонентов (цемента, добавок) и воды, а также их тщательное перемешивание до получения однородной смеси требуемой консистенции. Качество раствора напрямую влияет на эффективность цементации.
2. Промывка скважины перед цементированием. Перед закачкой цементного раствора скважина тщательно промывается для удаления бурового шлама, глинистой корки и других загрязнений со стенок скважины и поверхности обсадной колонны. Это обеспечивает лучшее сцепление цемента с породой и металлом.
3. Навертывание заливочной головки на колонну труб. Заливочная головка – это специальное устройство, которое позволяет подавать цементный раствор в колонну и контролировать процесс цементации, а также спускать разделительные пробки.
4. Закачка цементного раствора в колонну. Цементный раствор под давлением закачивается в обсадную колонну, откуда он вытесняется в затрубное пространство, поднимаясь вверх по кольцевому зазору между колонной и стенками скважины.
5. Отвертывание крышки головки, спуск пробки и завертывание крышки. После закачки определенного объема раствора спускается разделительная пробка, которая предотвращает смешивание цементного раствора с продавочной жидкостью и обеспечивает полное вытеснение цемента в затрубное пространство.
6. Продавка цементного раствора водой или глинистым раствором, закрытие крана и отсоединение нагнетательной линии от заливочной головки. После спуска пробки цементный раствор продавливается до расчетной отметки с помощью воды или глинистого раствора. По достижении расчетного объема продавки кран закрывается, и нагнетательная линия отсоединяется.
7. Ожидание затвердения цемента. Это технологическая пауза, необходимая для набора цементным камнем достаточной прочности. Продолжительность ожидания зависит от типа цемента, температуры в скважине и требуемой прочности.
8. Опрессовка обсадной колонны. После затвердения цемента проводится гидравлическая опрессовка обсадной колонны для проверки ее герметичности и качества цементного кольца.
9. Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового инструмента и обслуживание внутрипостроечного транспорта. Данный пункт включает все вспомогательные работы, такие как перемещение оборудования в пределах рабочей зоны (до 10 м), подготовка площадки, уборка, а также обслуживание используемого транспорта и инструмента.

Материалы и ресурсы

В ГЭСН 04-03-001-09 учтены следующие основные материальные и технические ресурсы, необходимые для выполнения работ:

• Средний разряд работы 3,8: Это показатель квалификации рабочих, выполняющих цементацию. Для данной нормы предусмотрены трудозатраты в объеме 172.64 чел.-ч.
• Установки и станки ударно-канатного бурения прицепные, глубина бурения до 200 м, грузоподъемность 3,2 т: Для выполнения работ требуется 60.26 маш.-ч работы данного оборудования. Несмотря на указанную глубину бурения "до 200 м" в наименовании установки, норма 04-03-001-09 применяется для цементации колонн на глубинах свыше 200 до 500 м, что подразумевает использование этих установок в комплексе с другим оборудованием или для вспомогательных операций, а не для самого бурения на указанной глубине. Важно понимать, что ГЭСН описывает комплекс работ и оборудования.
• Установки цементационные автоматизированные, производительность 15 м3/ч: Эти установки являются ключевым элементом для приготовления и закачки цементного раствора. Норма предусматривает 60.26 маш.-ч их использования.
• Автоцистерны, объем 8 м3: Используются для подвоза воды или других жидкостей. Расход составляет 0.94 маш.-ч.
• Автоцементовозы, объем цистерны 13 м3: Предназначены для доставки цемента на объект. Нормативный расход – 2.35 маш.-ч.

Важно отметить, что ГЭСН определяет только нормы расхода ресурсов, а не их стоимость. Для получения текущей стоимости необходимо применять соответствующие индексы пересчета в цены текущего года.

Трудозатраты и время выполнения

Как уже упоминалось, общие трудозатраты рабочих-строителей со средним разрядом 3,8 составляют 172.64 чел.-ч на единицу измерения (одну цементируемую колонну). Кроме того, справочно указываются затраты труда машинистов, которые составляют 123.81 чел.-ч и входят в стоимость эксплуатации машин и механизмов.

Время выполнения работ напрямую зависит от продолжительности эксплуатации машин и механизмов, а также от технологических пауз, таких как ожидание затвердения цемента. Общее время работы оборудования, согласно норме, складывается из часов работы буровых установок, цементационных установок, автоцистерн и автоцементовозов.

Требования к квалификации

Средний разряд рабочих, определенный в норме как 3,8, указывает на необходимость привлечения квалифицированного персонала для выполнения работ по цементации. Это подразумевает наличие у рабочих соответствующих знаний и навыков в области бурения, тампонажных работ, обращения с буровым и цементационным оборудованием, а также понимание технологических процессов и требований безопасности. Работы по цементации скважин являются сложными и ответственными, требующими строгого соблюдения технологии и контроля качества.

Практическое применение: От теории к смете

Правильное применение ГЭСН 04-03-001-09 в сметной практике требует не только знания состава нормы, но и понимания алгоритма ее использования, а также учета специфических условий проекта.

Пошаговый алгоритм расчета

Для расчета затрат на цементацию затрубного пространства с использованием ГЭСН 04-03-001-09 сметчику необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определение объема работ: Убедитесь, что объект соответствует условиям применения нормы: ударно-канатное бурение и глубина посадки цементируемой колонны свыше 200 до 500 м. Единицей измерения является "шт", то есть одна цементируемая колонна. Если в проекте несколько таких колонн, норма применяется соответствующее количество раз.
2. Выбор нормы: Убедитесь, что выбрана именно ГЭСН 04-03-001-09, а не другие нормы из таблицы 04-03-001, предназначенные для иных глубин или типов бурения (например, роторного).
3. Определение прямых затрат: Из нормы берутся значения трудозатрат рабочих (172.64 чел.-ч) и машино-часов для каждого вида оборудования (установки ударно-канатного бурения – 60.26 маш.-ч, цементационные установки – 60.26 маш.-ч, автоцистерны – 0.94 маш.-ч, автоцементовозы – 2.35 маш.-ч).
4. Расчет стоимости ресурсов: Полученные нормативные показатели умножаются на текущие стоимостные показатели ресурсов (стоимость чел.-ч рабочего соответствующего разряда, стоимость маш.-ч эксплуатации оборудования). Важно использовать актуальные индексы пересчета в текущие цены, так как ГЭСН отражают базисные цены.
5. Учет накладных расходов и сметной прибыли: К полученным прямым затратам добавляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями по ценообразованию в строительстве.
6. Дополнительные затраты: При необходимости учитываются затраты на материалы, не учтенные в норме (например, специфические химические реагенты, если их расход не приведен в приложениях к сборнику ГЭСН 04), а также затраты на геофизические работы, которые определяются дополнительным расчетом.

Примеры использования

• Строительство водозаборных скважин: При создании глубоких водозаборных скважин для промышленных или коммунальных нужд, где требуется надежная изоляция водоносных горизонтов и укрепление обсадной колонны. Если бурение ведется ударно-канатным способом и глубина колонны попадает в диапазон 200-500 м, данная норма будет основной для цементации.
• Инженерно-геологические изыскания: В рамках крупных проектов, требующих бурения глубоких разведочных скважин, где необходимо обеспечить их герметичность после завершения исследований или для временной консервации.
• Геотермальные скважины: При бурении скважин для геотермального отопления, где цементация затрубного пространства критична для предотвращения теплопотерь и обеспечения стабильности системы.

Особенности и ограничения

• Глубина и метод бурения: Норма строго привязана к глубине посадки цементируемой колонны (свыше 200 до 500 м) и методу бурения (ударно-канатное). Использование ее для других глубин или роторного бурения будет некорректным.
• Единица измерения: "Шт" означает цементацию одной колонны, независимо от ее длины в указанном диапазоне. Это не норма на метр длины.
• Комплексность: Норма учитывает полный комплекс работ, включая подготовительные и заключительные операции, а также обслуживание внутрипостроечного транспорта.
• Неучтенные затраты: В норме не учтены затраты на геофизические работы в скважинах, а также расход некоторых специфических материалов (например, химреагентов), которые должны приниматься по проекту.
• Диаметр труб: ГЭСН на крепление скважин, включая цементацию, предусмотрены для труб с наружным диаметром 219 мм. При применении труб других диаметров к нормам могут применяться корректирующие коэффициенты, приведенные в соответствующих приложениях к сборнику ГЭСН 04.

Полезная информация: Советы и рекомендации для сметчиков

Для эффективной работы с ГЭСН 04-03-001-09 и избежания распространенных ошибок, сметчикам следует учитывать ряд практических аспектов.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неправильный выбор нормы по глубине или типу бурения: Самая частая ошибка – применение ГЭСН 04-03-001-09 для скважин с роторным бурением или для глубин, не входящих в диапазон свыше 200 до 500 м. Всегда тщательно проверяйте проектную документацию на соответствие этим параметрам. Используйте ГЭСН 04-03-001-01 для роторного бурения до 50 м, ГЭСН 04-03-001-06 для ударно-канатного бурения до 50 м и другие нормы таблицы 04-03-001 в зависимости от условий.
2. Игнорирование единицы измерения "шт": Некоторые сметчики ошибочно пытаются применить норму на метр длины скважины. Важно помнить, что "шт" означает цементацию одной колонны, независимо от ее точной длины в заданном диапазоне.
3. Неучет текущих индексов пересчета: ГЭСН содержит базисные показатели 2000 года (или более поздних редакций, но все равно базисных). Для получения актуальной стоимости необходимо применять текущие индексы пересчета, публикуемые Минстроем России.
4. Отсутствие учета специфических материалов: Если проектом предусмотрены специальные тампонажные растворы с добавлением химреагентов (например, фиброволокна, полимеров), их расход не учтен в базовой норме и должен быть добавлен отдельно на основании проектных данных.
5. Недооценка подготовительно-заключительных работ: Хотя норма включает эти работы, их объем и сложность могут варьироваться. Важно убедиться, что все необходимые вспомогательные операции учтены в проекте и смете.
6. Неверное применение коэффициентов: При использовании труб нестандартного диаметра необходимо применять соответствующие коэффициенты, указанные в технических частях сборника ГЭСН 04.

Практические советы

• Детальное изучение проекта: Перед началом сметных расчетов тщательно изучите проектную документацию, включая геологические условия, тип бурения, глубину скважины, диаметр обсадных колонн и требования к цементации.
• Консультации с инженерами: При возникновении сомнений по применению нормы или необходимости учета специфических условий, всегда консультируйтесь с буровыми инженерами или специалистами по тампонажным работам.
• Использование актуальных баз: Работайте только с актуальными редакциями ГЭСН и действующими индексами пересчета. Нормативные документы регулярно обновляются.
• Внимание к деталям состава работ: Помните, что норма включает не только саму закачку цемента, но и все сопутствующие операции, от приготовления раствора до опрессовки. Это позволяет избежать дублирования или пропуска работ.
• Контроль качества: Хотя смета не определяет качество, сметчик должен понимать, что правильная цементация – залог долговечности скважины. Это включает контроль за соблюдением технологии, качеством цементного раствора и результатами опрессовки.

Связанные нормы

ГЭСН 04-03-001-09 является частью большой таблицы ГЭСН 04-03-001 "Цементация затрубного пространства при роторном и ударно-канатном бурении". В этой таблице представлены нормы для различных условий, которые могут быть применены вместо или в дополнение к 04-03-001-09 в зависимости от конкретных параметров проекта:

• 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 04-03-001-05: Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 400 до 700 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 04-03-001-07: Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при ударно-канатном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 50 до 100 м.
• ГЭСН 04-03-001-08: Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при ударно-канатном бурении, глубина посадки цементируемой колонны свыше 100 до 200 м.

Также могут быть релевантны нормы из других таблиц сборника 04 "Скважины", например, для разбуривания цементных пробок (раздел 1 сборника 04) или для цементации при колонковом бурении (Таблица ГЭСН 04-03-004).

Контрольные моменты

Для обеспечения качества и соответствия сметы реальным затратам, сметчику важно обращать внимание на следующие контрольные моменты:

• Соответствие проектной документации: Всегда сверяйте выбранную норму и ее параметры с проектными решениями. Любые отступления должны быть обоснованы и согласованы.
• Актуальность нормативной базы: Используйте только действующие редакции ГЭСН и актуальные индексы пересчета. Изменения в нормативах могут существенно влиять на расчеты.
• Полнота учета ресурсов: Убедитесь, что все необходимые для выполнения работ ресурсы (материалы, машины, трудозатраты) учтены либо в самой норме, либо дополнительно по проекту.
• Обоснование неучтенных затрат: Если в смету включаются затраты, не предусмотренные ГЭСН (например, на специфические химреагенты или геофизические исследования), они должны быть четко обоснованы проектными данными или дополнительными расчетами.
• Понимание технологии: Хотя сметчик не является исполнителем работ, базовое понимание технологии цементации помогает избежать ошибок в применении норм и более точно оценивать потенциальные риски и дополнительные затраты.

Заключение

ГЭСН 04-03-001-09 является незаменимым инструментом для точного и обоснованного определения затрат на цементацию затрубного пространства скважин, выполненных ударно-канатным бурением на глубинах от 200 до 500 метров. Глубокое понимание состава работ, учтенных ресурсов, а также особенностей и ограничений нормы позволяет сметчикам формировать достоверные сметы, избегать распространенных ошибок и эффективно управлять проектами. Применение данной нормы в сочетании с актуальными стоимостными показателями и учетом специфики каждого конкретного объекта гарантирует экономическую прозрачность и успешное выполнение работ по строительству и ремонту скважин.