ГЭСН 04-03-004-01: Цементация затрубного пространства

Введение: Значение и область применения ГЭСН 04-03-004-01

В строительстве и, в частности, в буровых работах, цементация затрубного пространства является одной из важнейших операций, обеспечивающих надежность, герметичность и долговечность скважины. Эта процедура предотвращает перетоки флюидов между пластами, защищает обсадные колонны от коррозии и внешних воздействий, а также обеспечивает устойчивость стенок скважины. Для точного определения затрат на выполнение таких работ в сметной документации используется Государственная элементная сметная норма (ГЭСН) 04-03-004-01.

Норма ГЭСН 04-03-004-01 входит в состав Сборника №4 "Скважины" ГЭСН-2001 и относится к разделу 04-03 "Тампонажные работы". Ее основное назначение – нормирование затрат на цементацию затрубного пространства скважин, пробуренных колонковым способом. Ключевыми параметрами для применения данной нормы являются:

• Способ бурения: Колонковое бурение.
• Глубина посадки цементируемой колонны: До 50 метров.
• Расход сухой цементной смеси: Учитывается как при расходе до 400 кг, так и более 400 кг на 1 метр цементируемой части скважины. Важно отметить, что сама норма не дифференцирует затраты в зависимости от этого параметра, но указывает на применимость в обоих случаях, а фактический расход цемента определяется проектом.

Единицей измерения для данной нормы является "шт", что подразумевает цементацию одной колонны или скважины. Правильное применение ГЭСН 04-03-004-01 позволяет сметчикам точно определить потребность в трудовых ресурсах, машинах и механизмах, необходимых для выполнения комплекса работ по цементации, что является основой для формирования достоверной сметной стоимости.

Техническая информация: Состав работ и ресурсное обеспечение

Для корректного применения ГЭСН 04-03-004-01 необходимо детально понимать состав работ, учтенных в норме, а также перечень необходимых материальных и технических ресурсов.

Состав работ по норме

Норма 04-03-004-01 охватывает полный цикл операций, необходимых для качественной цементации затрубного пространства. В состав работ включены следующие технологические этапы:

1. Приготовление цементного раствора. Этот этап включает доставку сухой цементной смеси и воды к месту работ, их дозирование и смешивание в цементационной установке до получения однородного раствора требуемой консистенции. Качество раствора напрямую влияет на эффективность цементации.
2. Промывка скважины перед цементированием. Перед закачкой цементного раствора скважина тщательно промывается для удаления шлама, глинистой корки и других загрязнений, которые могут препятствовать адгезии цемента к стенкам скважины и обсадной колонне. Это критически важный этап для обеспечения надежного сцепления цемента.
3. Навертывание заливочной головки на колонну труб. Заливочная головка – это специальное устройство, которое устанавливается на верхний конец обсадной колонны и служит для подачи цементного раствора и последующей продавки его пробками.
4. Закачка цементного раствора в колонну. Цементный раствор закачивается в обсадную колонну под давлением с помощью цементационной установки. Раствор проходит по колонне до ее башмака, а затем поднимается по затрубному пространству, вытесняя буровой раствор.
5. Отвертывание крышки головки, спуск пробки и завертывание крышки. После закачки определенного объема цементного раствора через заливочную головку спускается нижняя пробка, которая отделяет цементный раствор от бурового раствора. Затем крышка головки закрывается для дальнейшей продавки.
6. Продавка цементного раствора водой или глинистым раствором, закрытие крана и отсоединение нагнетательной линии от заливочной головки. После спуска пробки цементный раствор продавливается до заданной глубины (обычно до башмака колонны) водой или буровым раствором. После продавки нагнетательная линия отсоединяется, а кран закрывается для предотвращения обратного тока раствора.
7. Ожидание затвердения цемента. Этот этап включает технологический перерыв, необходимый для набора цементным камнем достаточной прочности. Продолжительность ожидания зависит от типа цемента, температуры в скважине и требований проекта.
8. Опрессовка обсадной колонны. После затвердения цемента проводится гидравлическая опрессовка обсадной колонны для проверки ее герметичности и качества цементного кольца. Это позволяет убедиться в надежности крепления скважины.
9. Подготовительно-заключительные работы, связанные с подъемом и спуском бурового инструмента и обслуживание внутрипостроечного транспорта. Данный пункт включает все вспомогательные работы, такие как монтаж/демонтаж оборудования, перемещение инструмента, подготовка рабочей площадки, уборка и т.д.

Материалы и ресурсы

В ГЭСН 04-03-004-01 учтены следующие основные ресурсы, необходимые для выполнения вышеуказанных работ:

• Трудозатраты рабочих-строителей:

• Средний разряд работы 4,0: 137 чел.-ч. Этот показатель отражает общие трудозатраты бригады рабочих, необходимых для выполнения всего комплекса работ по цементации одной скважины (колонны). Средний разряд 4,0 указывает на необходимость наличия квалифицированного персонала, способного выполнять сложные технологические операции.

• Машины и оборудование:

• Станки буровые вращательного бурения несамоходные, глубиной бурения до 500 м, диаметр скважин 151-42 мм: 24.41 маш.-ч. Эти станки используются для обеспечения доступа к скважине, подъема и спуска инструмента, а также для вспомогательных операций, связанных с буровым оборудованием.

• Установки цементационные автоматизированные, производительность 15 м3/ч: 23.38 маш.-ч. Это основное оборудование для приготовления и закачки цементного раствора. Автоматизация процесса обеспечивает точность дозирования и стабильность параметров раствора.

• Автоцистерны, объем 8 м3: 0.4 маш.-ч. Используются для подвоза воды, необходимой для приготовления цементного раствора, а также для продавки цемента.

• Автоцементовозы, объем цистерны 13 м3: 0.97 маш.-ч. Предназначены для доставки сухой цементной смеси на объект.

Важное примечание: Следует особо подчеркнуть, что данная ГЭСН, как и многие другие нормы Сборника №4 "Скважины", не включает в себя стоимость и количество основных материалов, таких как сухая цементная смесь и вода. Расход этих материалов должен определяться отдельно на основании проектной документации, технологических карт и фактических условий выполнения работ. Это обусловлено тем, что объем цементации и, соответственно, расход цемента и воды, могут значительно варьироваться в зависимости от геологических условий, диаметра скважины, толщины цементируемого интервала и других проектных решений. Нормы расхода глины, цемента, воды и прочих материалов приведены в приложениях 4.4-4.10 Технической части Сборника ГЭСН-2001-04.

Практическое применение: Алгоритм расчета и особенности

Правильное применение ГЭСН 04-03-004-01 требует от сметчика внимательности к деталям и понимания специфики буровых работ. Ниже представлен пошаговый алгоритм и ключевые особенности применения нормы.

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение объема работ: Первым шагом является определение количества цементируемых колонн (скважин), соответствующих критериям нормы (колонковое бурение, глубина посадки до 50 м, расход сухой смеси до/более 400 кг/м). Единица измерения нормы – "шт", что означает расчет на одну цементируемую колонну.
2. Применение нормы: Для каждой такой колонны применяется ГЭСН 04-03-004-01. Это означает, что в смету включаются учтенные нормой трудозатраты рабочих и машино-часы эксплуатации указанных механизмов.
3. Учет неучтенных материалов: На основании проектной документации (проекта производства работ, технологических карт) необходимо отдельно рассчитать и добавить в смету расход сухой цементной смеси и воды. Это критически важный шаг, так как эти материалы составляют значительную часть стоимости цементации.
4. Расчет стоимости ресурсов: Полученные объемы ресурсов (чел.-ч, маш.-ч, количество цемента и воды) умножаются на их текущие сметные цены. Для приведения базовых цен ГЭСН к текущему уровню используются соответствующие индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России или региональными органами ценообразования.
5. Начисление накладных расходов и сметной прибыли: К прямым затратам (стоимость ресурсов) начисляются накладные расходы и сметная прибыль в соответствии с действующими методическими указаниями и нормативами.

Примеры использования

Пример 1: Цементация одной скважины

Предположим, необходимо произвести цементацию одной скважины, пробуренной колонковым способом, с глубиной посадки обсадной колонны 45 м и проектным расходом цемента 350 кг/м. Поскольку глубина менее 50 м и расход цемента соответствует условиям нормы, применяется ГЭСН 04-03-004-01.

• Трудозатраты: 137 чел.-ч.
• Машины и оборудование:
• Станки буровые: 24.41 маш.-ч.
• Установки цементационные: 23.38 маш.-ч.
• Автоцистерны: 0.4 маш.-ч.
• Автоцементовозы: 0.97 маш.-ч.
• Дополнительно (по проекту): Цемент сухой (45 м * 350 кг/м = 15 750 кг), вода (количество по рецептуре).

Пример 2: Цементация нескольких скважин

Если требуется цементация 5 аналогичных скважин, то все ресурсные показатели из нормы 04-03-004-01 умножаются на 5. Расход цемента и воды также рассчитывается для каждой скважины индивидуально по проекту и суммируется.

Особенности и ограничения

• Глубина: Норма строго применима для глубины посадки цементируемой колонны до 50 м. Для больших глубин существуют другие нормы, например, ГЭСН 04-03-004-02 (до 100 м) и ГЭСН 04-03-004-03 (до 200 м).
• Способ бурения: Норма предназначена исключительно для колонкового бурения. При роторном или ударно-канатном бурении используются другие нормы, например, ГЭСН 04-03-001-01.
• Расход сухой смеси: Указание "до 400 или более 400 кг" в наименовании нормы означает, что данная норма применяется независимо от того, попадает ли фактический расход цемента в первую или вторую категорию. Это не является дифференцирующим фактором для выбора нормы, но подчеркивает ее универсальность в рамках колонкового бурения до 50 м. Фактический расход цемента всегда берется из проекта.
• Перемещение оборудования: Сборник ГЭСН-04 учитывает перемещение оборудования, деталей и вспомогательных материалов в рабочей зоне в радиусе до 10 м.

Полезная информация для сметчика

Для эффективной работы со сметными нормами важно не только знать их содержание, но и учитывать практические аспекты, избегать типичных ошибок и использовать сопутствующую информацию.

Типичные ошибки и как их избежать

1. Неучет стоимости основных материалов (цемента и воды): Это одна из самых распространенных и дорогостоящих ошибок. Сметчики иногда ошибочно полагают, что все материалы учтены в ГЭСН. Однако, как было отмечено, цемент и вода в данной норме не учтены и должны быть добавлены отдельными позициями по проектным данным.

• Как избежать: Всегда внимательно изучайте техническую часть сборника ГЭСН-04 и состав ресурсов конкретной нормы. В случае с тампонажными работами, всегда запрашивайте у проектировщиков или технологов данные по расходу цемента и воды.

2. Неправильное применение по глубине скважины: Использование ГЭСН 04-03-004-01 для скважин с глубиной посадки колонны более 50 м приведет к занижению сметной стоимости, так как для больших глубин предусмотрены другие нормы с увеличенными ресурсными показателями.

• Как избежать: Четко сверяйте проектную глубину скважины с диапазоном, указанным в наименовании нормы. Используйте соответствующие нормы для больших глубин: ГЭСН 04-03-004-02 (до 100 м) или ГЭСН 04-03-004-03 (до 200 м).

3. Применение нормы для другого способа бурения: ГЭСН 04-03-004-01 строго предназначена для колонкового бурения. Применение ее для роторного или ударно-канатного бурения является ошибкой, так как технологические процессы и, соответственно, ресурсные затраты существенно отличаются.

• Как избежать: Всегда проверяйте способ бурения, указанный в проектной документации. Для других способов бурения используйте соответствующие нормы из раздела 04-03 Сборника ГЭСН-04, например, ГЭСН 04-03-001-01 для роторного бурения.

Практические советы

• Комплексный подход: При составлении сметы на бурение скважин всегда рассматривайте весь комплекс работ, включая бурение, крепление, тампонаж, установку фильтров и откачку воды. Сборник ГЭСН-04 "Скважины" содержит нормы для всех этих этапов.
• Индексация: Помните, что ГЭСН содержат ресурсные показатели в ценах 2000 года (или других базовых периодов). Для получения текущей сметной стоимости необходимо применять актуальные индексы пересчета, утверждаемые Минстроем России.
• Взаимодействие с проектировщиками: Поддерживайте тесный контакт с проектным отделом для получения точных данных по расходу материалов, типу бурения, глубине и другим специфическим условиям, которые напрямую влияют на выбор и применение сметных норм.
• Изучение Технической части: Перед началом работы с любым сборником ГЭСН, включая Сборник №4 "Скважины", обязательно ознакомьтесь с его Технической частью. Она содержит общие положения, правила применения норм, коэффициенты и другие важные указания, которые могут существенно повлиять на расчеты.

Связанные нормы

Для полноценного расчета тампонажных работ при колонковом бурении, а также для других видов бурения, сметчику могут понадобиться следующие нормы из Сборника ГЭСН-04 "Скважины":

• ГЭСН 04-03-004-02: Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой... при колонковом бурении, глубина посадки цементируемой колонны: до 100 м. Применяется для аналогичных работ, но на большей глубине.
• ГЭСН 04-03-004-03: Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой... при колонковом бурении, глубина посадки цементируемой колонны: до 200 м. Для еще больших глубин.
• ГЭСН 04-03-001-01: Цементация затрубного пространства комплектом бурового оборудования и цементационной установкой: при роторном бурении, глубина посадки цементируемой колонны до 50 м. Аналогичная работа, но для роторного бурения.
• ГЭСН 04-03-005-01: Подбашмачный тампонаж глиной при колонковом бурении, глубина посадки цементируемой колонны: до 50 м. Если вместо цементации используется тампонаж глиной.
• ГЭСН 04-03-006-01: Подбашмачный тампонаж цементом при колонковом бурении, глубина посадки цементируемой колонны: до 50 м. Для подбашмачного тампонажа цементом.

Контрольные моменты

При проверке сметной документации, содержащей ГЭСН 04-03-004-01, следует обратить внимание на следующие аспекты:

• Соответствие проектным данным: Убедитесь, что выбранная норма соответствует типу бурения (колонковое), глубине посадки колонны (до 50 м) и проектному расходу цемента.
• Наличие неучтенных ресурсов: Проверьте, включены ли в смету отдельными позициями цемент и вода в количествах, соответствующих проекту.
• Применение индексов: Убедитесь, что для пересчета базовых цен в текущие применены актуальные и корректные индексы.
• Объемы работ: Проверьте, соответствует ли количество "шт" (цементируемых колонн) фактическому или проектному объему работ.

Тщательный контроль этих моментов позволит избежать ошибок и обеспечить достоверность сметных расчетов, что является залогом успешной реализации буровых проектов.