Предельное изменение траектории скважины при строительстве переходов трубопроводов методом ННБ
Authors: Искандар Рамилович Исламов , Зариф Закиевич Шарафутдинов , Рим Амирханович Капаев 
Published: December 2024

В настоящее время объем потерь грунта вследствие его уноса течением водотока при проведении подводно-технических работ на подводном переходе принимается в количестве от 10 до 20 % от общего объема разработанного грунта без учета гранулометрических характеристик разрабатываемого грунта и гидрологических особенностей водного объекта. На практике же при выполнении работ на крупных реках унос грунта из подводных отвалов, расположенных в русловой части, может достигать до 90–100 %. Отсутствие расчетной методики определения количества унесенного грунта не позволяло корректно определять сметную стоимость строительства/ремонта подводного перехода на этапе проектирования, что приводило к необходимости корректировок рабочей документации после завершения строительно-монтажных работ для учета фактического количества дополнительно привезенного грунта, использованного для обратной засыпки подводной траншеи до проектных отметок. Для восполнения этого пробела специалистами ПАО «Транснефть» и ООО «НИИ Транснефть» была разработана расчетная методика, позволяющая на этапе проектирования определять количество грунта, унесенного течением при выполнении подводно-технических работ, учитывающая тип разрабатываемого грунта и гидрологические особенности пересекаемого водотока. Расчетная методика разработана по результатам натурных исследований процесса уноса грунта течением водотока, выполненных во время проведения ремонтных и строительных работ на подводных переходах организаций системы «Транснефть» в течение 2020–2023 годов, а также анализа имеющихся методик и способов определения уноса грунта, анализа проектной и исполнительной документации по ранее реализованным объектам строительства подводных переходов. В статье представлены основные положения разработанной расчетной методики, исходные данные, необходимые для выполнения расчета, порядок выполнения расчетов. Результаты апробации расчетной методики на объектах строительства подводных переходов организаций системы «Транснефть», реализованных в 2023 году, подтвердили приемлемую сходимость расчетного количества унесенного грунта, полученного с помощью представленной в статье методики, с фактическим количеством унесенного грунта, определенным после завершения строительно-монтажных работ. Ключевые слова:подводный переход, унос грунта, подводная траншея, подводный отвал, подводно-технические работы, скорости течения, гидравлическая крупность

One of the main problems arising in the implementation of directional drilling method during construction of pipeline crossings is the deviation of the actual drilling trajectory at the stage of pilot hole formation, which subsequently leads to changes in its spatial position. These changes are aggravated by subsequent borehole enhancement due to low stability of borehole walls in uncemented sediments. Due to the rigidity of the pipeline being dragged into the constructed borehole, the effective cross-section of the borehole changes as the spatial position of the borehole and its geometry changes in individual geotechnical elements. This leads to contact interaction of the dragged pipeline with the borehole walls, accompanied by an increase in traction forces exceeding design limits, and as a result, may lead to deformation of the insulating coating of the pipeline, and in the worst case – to the pipeline pinching in the borehole during the dragging process. The study of the results of the construction of main pipelines during the arrangement of subsea crossings shows that the occurrence of technological complications is associated with borehole sections characterized by the presence of ledges in soil transition intervals differing in strength, intervals of collapse of non-cohesive soil and unstable clay deposits, accumulation areas of large-sized inclusions. In order to prevent technological complications and possible emergencies, strict requirements should be imposed both on the condition of the borehole and on the control of the spatial position of the borehole during the construction. As a result of the completed work, the limit changes of the borehole trajectory in plan view during the construction of pipeline crossings using the directional drilling method were determined.