Подбор состава бурового раствора для ГНБ

Чем больше диаметр скважины для прокладки инженерных коммуникаций, проделываемой способом горизонтально направленного бурения, тем выше требования к используемому буровому раствору.

В зависимости от характера грунта в месте работ и ряда других особенностей в ГНБ используются бентонитовые, бентонитно-полимерные или биологически разлагающиеся буровые растворы. Основу бентонитовой смеси составляет бентонит – специальная глина, обладающая высокой дисперсионной способностью, содержащая большой процент алюмосиликата (до 70) и натрия. Вода, добавляемая в емкость при приготовлении бурового раствора, приводит к набуханию бентонита вследствие гидратации алюмосиликата. В итоге раствор чем-то напоминает желеобразную массу определенной вязкости.

При приготовлении бурового раствора для ГНБ бурения учитывается и еще одно уникальное свойство бентонита – его тиксотропность при увеличении количества воды. Оно выражается в том, что высокая вязкость состава в состоянии покоя начинает уменьшаться при механическом воздействии. Наиболее целесообразно использование бентонитового раствора при прокладке трубопроводов бестраншейным методом в липких глинистых или песчаных почвах.

В комплексе с различными реагентами бентонитовая смесь позволяет:

• создать специальный гигроскопичный слой, препятствующий просачиванию воды сквозь стенки проделываемого тоннеля;
• укрепить стенки скважины при бурении в зыбких почвах;
• обеспечить оптимальное охлаждение бурового инструмента;
• облегчить скольжение протягиваемого трубопровода;
• сократить время буровых работ при ГНБ, повысить их безопасность и эффективность.

Вязкость бентонитово-полимерной смеси увеличивают по мере укрупнения зерна породы. Предотвратить разбухание глины и ее налипание на рабочую часть буровой установки при проходке глинистых почв помогает добавление в буровой раствор ПАВов и реагентов группы полиакриламидов.

Снизить водоотдачу промывочной жидкости и улучшить ее смазывающую способность при проходке песчаных почв удается путем добавления в буровой раствор реагентов на основе целлюлозы.

Буровые работы, связанные с проделыванием скважин в грубозернистых породах, требуют ввода в бентонитовый состав биополимеров. Они же используются для улучшения условий проходки скважин большой длины.