Установки горизонтально-направленного бурения

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования 

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УСТАНОВКИ 

ГОРИЗОНТАЛЬНО-НАПРАВЛЕННОГО 

БУРЕНИЯ

Рекомендовано в качестве учебного справочника

Редакционно-издательским советом

Томского политехнического университета

Составители

А.А. Бер, А.В. Епихин, Л.М. Бер, А.В. Ковалев

Издательство 

Томского политехнического университета

2018

УДК 622.243.2(075.8)
ББК  33.131я73

У79

Установки горизонтально-направленного бурения : учеб
ный справочник / сост.: А.А. Бер, А.В. Епихин, Л.М. Бер, А.В. Ковалев ; Томский политехнический университет. – Томск : Изд-во 
Томского политехнического университета, 2018. – 208 с.

ISBN 978-5-4387-0830-8

В справочнике рассматриваются принципы и область применения бес
траншейной прокладки и замены трубопроводов; представлен обзор буровых 
установок горизонтально-направленного бурения ведущих зарубежных производителей.

Предназначен для студентов, обучающихся по направлениям «При
кладная геология», «Нефтегазовое дело». Может быть полезно инженернотехническим работникам, занятым бурением скважин.

УДК 622.243.2(075.8)
ББК  33.131я73

Рецензенты

Доктор технических наук, доцент 

горный инженер ООО «КУБ»

К.И. Борисов

Кандидат химических наук

директор по науке и инновациям ООО «СТХ»

В.А. Яновский

ISBN 978-5-4387-0830-8
© Составление. ФГАОУ ВО НИ ТПУ, 2018
© Бер А.А., Епихин А.В., Бер Л.М.,

Ковалев А.В., составление, 2018

© Оформление. Издательство Томского 

политехнического университета, 2018

У79

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 7 

ГЛАВА 1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ МЕТОДА 
ГОРИЗОНТАЛЬНО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ ................................. 10 
1.1. Определение понятия ГНБ ............................................................................. 10 
1.2. История ГНБ .................................................................................................... 10 
1.3. Классификация буровых установок .............................................................. 14 
1.3.1. Шахтовые буровые механизмы .............................................................. 14 
1.3.2. Мини-буровые установки ....................................................................... 15 
1.3.3. Миди-буровые установки ....................................................................... 16 
1.3.4. Макси-буровые установки ...................................................................... 16 
1.3.5. Мега-буровые установки ......................................................................... 16 
1.3.6. Основные компоненты ............................................................................ 16 
1.3.7. Буровая установка .................................................................................... 17 
1.4. Диапазон применения техники горизонтального бурения ......................... 20 
1.4.1. Прокладка трубопроводов ...................................................................... 20 
1.4.2. Подсоединение воды, гидравлические мероприятия, экологически 
чистая техника, ирригация ...................................................................... 31 
1.4.3. Специальное строительство подземных сооружений, 
фундаментостроение и геотехническое применение ........................... 37 
1.5. Принцип бурения ............................................................................................ 43 

ГЛАВА 2. БУРОВЫЕ УСТАНОВКИ ............................................................... 47 
2.1. Установки горизонтально-направленного бурения марки DDW ............... 47 
2.1.1. Буровая установка DDW 110 .................................................................. 48 
2.1.2. Буровая установка DDW 200 .................................................................. 49 
2.1.3. Буровая установка DDW 300 (HDD 3025) ............................................. 51 
2.1.4. Буровая установка DDW 400 .................................................................. 53 
2.1.5. Буровая установка DDW 500 .................................................................. 54 
2.1.6. Буровая установка DDW 600 .................................................................. 56 
2.1.7. Буровая установка DDW 1000 ................................................................ 57 
2.1.8. Буровая установка DDW 1600 ................................................................ 58 
2.1.9. Буровая установка DDW 2000 ................................................................ 60 
2.1.10. Буровая установка DDW 3000 .............................................................. 61 
2.1.11. Буровая установка DDW 6000 .............................................................. 63 
2.2. Установки горизонтально-направленного бурения марки XCMG ............ 65 
2.2.1. Буровая установка XZ180 ....................................................................... 66 
2.2.2. Буровая установка XZ200 ....................................................................... 67 
2.2.3. Буровая установка XZ280 ....................................................................... 70 
2.2.4. Буровая установка XZ320/320А/320В/320D ......................................... 72 
2.2.5. Буровая установка XZ400 ....................................................................... 74 
2.2.6. Буровая установка XZ500 ....................................................................... 75 

2.2.7. Буровая установка XZ680 ....................................................................... 78 
2.2.8. Буровая установка XZ800 ....................................................................... 80 
2.2.9. Буровая установка XZ1500 ..................................................................... 81 
2.2.10. Буровая установка XZ3000 ................................................................... 83 
2.3. Установки горизонтально-направленного бурения марки Ditch Witch ..... 85 
2.3.1. Буровая установка JT 5 ............................................................................ 86 
2.3.2. Буровая установка JT 922 ........................................................................ 87 
2.3.3. Буровая установка JT 1220 MACH 1 ...................................................... 90 
2.3.4. Буровая установка JT 25 .......................................................................... 92 
2.3.5. Буровая установка JT 30 MACH 1 .......................................................... 93 
2.3.6. Буровая установка JT 4020 MACH 1 ...................................................... 95 
2.3.7. Буровая установка JT 60 .......................................................................... 97 
2.3.8. Буровая установка JT 60 All Terrain ....................................................... 99 
2.3.9. Буровая установка JT 100 MACH 1 ...................................................... 102 
2.4. Установки горизонтально-направленного бурения  
марки Huanghai Machinery ........................................................................... 104 
2.4.1. Буровая установка FDP-20/20Z ............................................................ 104 
2.4.2. Буровая установка FDP-32/32Z ............................................................ 106 
2.4.3. Буровая установка FDP-40 .................................................................... 108 
2.4.4. Буровая установка FDP-60 .................................................................... 110 
2.4.5. Буровая установка FDP-120 .................................................................. 111 
2.4.6. Буровая установка FDP-245 .................................................................. 113 
2.4.7. Буровая установка FDP-400 .................................................................. 115 
2.4.8. Буровая установка FDP-550 .................................................................. 116 
2.5. Установки горизонтально-направленного бурения марки FORWARD .. 118 
2.5.1. Буровая установка FORWARD RX11×44 ............................................ 119 
2.5.2. Буровая установка FORWARD RX22×80 ............................................ 121 
2.5.3. Буровая установка FORWARD RX33×120 .......................................... 123 
2.5.4. Буровая установка FORWARD RX44×160 .......................................... 125 
2.5.5. Буровая установка FORWARD RX77×400 .......................................... 126 
2.6. Установки горизонтально-направленного бурения марки Vermeer ........ 129 
2.6.1. Установка горизонтально-направленного бурения D6x6 
NAVIGATOR .......................................................................................... 129 
2.6.2. Буровая установка D9x13 S3 ................................................................ 131 
2.6.3. Буровая установка VERMEER D20x22 SERIES II ............................. 132 
2.6.4. Буровая установка VERMEER D24x40 SERIES II ............................. 134 
2.6.5. Буровая установка VERMEER D36x50 SERIES II ............................. 136 
2.6.6. Буровая установка VERMEER D80x100 SERIES II ........................... 138 
2.6.7. Буровая установка VERMEER D100x120 SERIES II ......................... 140 
2.6.8. Буровая установка VERMEER D130x150 (VERMEER BEIJING 
MANUFACTURING) ............................................................................. 142 
2.6.9. Буровая установка VERMEER D330x500 ............................................ 144 
2.6.10. Буровая установка VERMEER D500x500.......................................... 146 

2.6.11. Буровая установка VERMEER D1000x900........................................ 148 
2.7. Буровые установки ГНБ компании AT-Boretec ......................................... 149 
2.7.1. Буровая установка MT11 Powerdrill / MT11 Rockdrill ....................... 151 
2.7.2. Буровая установка MT15 Powerdrill / MT15 Rockdrill ....................... 152 
2.7.3. Буровая установка MT18 Powerdrill / MT18 Rockdrill ....................... 154 
2.7.4. Буровая установка MT25 Powerdrill / MT25 Rockdrill ....................... 155 
2.7.5. Буровая установка MT35 Powerdrill / MT35 Rockdrill ....................... 157 
2.8. Компания TRACTO-TECHNIK .................................................................... 158 
2.8.1. Буровая установка GRUNDODRILL 4Х .............................................. 159 
2.8.2. Буровая установка GRUNDODRILL 11 ХР......................................... 160 
2.8.3. Буровая установка GRUNDODRILL 15 ХР......................................... 162 
2.8.4. Буровая установка GRUNDODRILL 15 XPT ...................................... 163 
2.8.5. Буровая установка GRUNDODRILL 18 N ........................................... 165 
2.8.6. Буровая установка GRUNDODRILL 18 ACS ...................................... 166 
2.8.7. Буровая установка GRUNDODRILL 28 Nplus .................................... 168 
2.8.8. Буровая установка GRUNDODRILL 25N ............................................ 169 
2.9. Установки ГНБ GOODENG ......................................................................... 170 
2.9.1. Буровая установка GOODENG GD90-16B .......................................... 170 
2.9.2. Буровая установка GOODENG GD 90-16C-L ..................................... 172 
2.9.3. Буровая установка GOODENG GD 90-27 ............................................ 173 
2.9.4. Буровая установка GOODENG GD 90-27В ......................................... 174 
2.9.5. Буровая установка GOODENG GD 110-26 .......................................... 174 
2.9.6. Буровая установка GOODENG GD 110-42C-L ................................... 175 
2.9.7. Буровая установка GOODENG GD 110-50 .......................................... 175 
2.9.8. Буровая установка GOODENG GD 110-68 .......................................... 176 
2.9.9. Буровая установка GOODENG GD 110-68C-L ................................... 177 
2.9.10. Буровая установка GOODENG GD 180A-L ...................................... 178 
2.9.11. Буровая установка GOODENG GD 180C-L....................................... 179 
2.9.12. Буровая установка GOODENG GD 280A-L ...................................... 181 
2.9.13. Буровая установка GOODENG GD 280C-L....................................... 182 
2.9.14. Буровая установка GOODENG GD 320A-L ...................................... 182 
2.9.15. Буровая установка GOODENG GD 380A-L ...................................... 183 
2.9.16. Буровая установка GOODENG GD 380B-L....................................... 184 
2.9.17. Буровая установка GOODENG GD1600A-L ..................................... 184 
2.9.18. Буровая установка GOODENG GD1600D-L ..................................... 185 
2.9.19. Буровая установка GOODENG GD1600-L ........................................ 186 
2.9.20. Буровая установка GOODENG GD2800-L ........................................ 186 
2.9.21. Буровая установка GOODENG GD3500A-L ..................................... 187 
2.9.22. Буровая установка GOODENG GD3500D-L ..................................... 188 
2.9.23. Буровая установка GOODENG GD5000-LL ...................................... 188 
2.9.24. Буровая установка GOODENG GD3500-L ........................................ 189 
2.9.25. Буровая установка GOODENG GD6000-LL ...................................... 189 
2.9.26. Буровая установка GOODENG GD8000-LL ...................................... 190 

2.10. Буровые установки марки Hanlyma ........................................................... 191 
2.10.1. Буровая установка Hanlyma HL 512 B ............................................... 192 
2.10.2. Буровая установка Hanlyma HL 518 D-R ........................................... 193 
2.10.3. Буровая установка Hanlyma HL 525 В ............................................... 195 
2.10.4. Буровая установка Hanlyma HL 530 B ............................................... 197 
2.10.5. Буровая установка ГНБ Hanlyma HL 532 B ...................................... 198 
2.10.6. Буровая установка ГНБ Hanlyma HL 536 B ...................................... 200 
2.10.7. Буровая установка ГНБ Hanlyma HL 580 .......................................... 202 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................. 206 

ЛИТЕРАТУРА .................................................................................................... 207 
 

 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Развитие современного городского хозяйства невозможно без нормального функционирования основных жизнеобеспечивающих систем – 
инженерных коммуникаций различного назначения. Существующие и 
прокладываемые подземные трубопроводы снабжают жилые дома, 
коммунальные и промышленные предприятия горячей и холодной водой, электроэнергией, газом и обеспечивают водоотведение бытовых и 
промышленных стоков, поверхностных и фильтрационных вод. 
Для прокладки коммуникаций возможны два основных способа 
производства работ: открытый и закрытый. 
Традиционные методы прокладки коммуникаций до недавнего 
времени, независимо от их назначения, проводились так называемым 
«открытым» способом. Этот способ предусматривает вскрытие грунтов 
(рытье траншеи) на заданную глубину, проведение технических мероприятий по подготовке траншеи для прокладки трубопровода (как правило, это выравнивание дна траншеи), создание песчаной постели, прокладка трубопровода или кабеля, засыпка проложенных коммуникаций 
инертным материалом, окончательная засыпка траншеи и, наконец, восстановление растительного слоя или дорожного полотна. 
В настоящее время в городах России находится в эксплуатации 
свыше 300 тыс. км систем водоснабжения и водоотведения, отслуживших нормативный срок, из которых свыше 90 тыс. км находятся в аварийном состоянии и требуют немедленной замены. Эксплуатация изношенных трубопроводов ухудшает социальную и экологическую обстановку в городах Российской Федерации. Утечки, образовавшиеся в 
результате аварий, приводят к подтоплению территорий, просадке дорожных покрытий, зданий и сооружений, загрязняют подземное пространство городов промышленными и бытовыми стоками. Если не будут приняты срочные меры по планомерной реконструкции подземных 
коммуникаций, то в ближайшие годы вышеперечисленные проблемы 
будут представлять серьезную угрозу для населения многих крупных 
городов России. 
При проведении работ в городе необходимо обеспечить безопасные 
условия их проведения на достаточно длительный период, что влечет за 
собой согласование с различными дорожными службами. При работе в 
зоне железных дорог приходится проводить различные специальные 
мероприятия по укреплению железнодорожного полотна, ограничивать 
скорость движения составов. При прохождении коммуникаций через 
водоемы требуется применение специального водолазного оборудования, специальной техники для рытья траншей по дну, специальных ме

роприятий по прокладке дюкера и специального же контроля его состояния в процессе дальнейшей эксплуатации. Нельзя забывать про затраты на временные сооружения, необходимые во время проведения работ. 
Не поддается экономическому анализу ущерб, который наносится 
окружающей среде при проведении работ по прокладки коммуникаций 
открытым способом. Важно отметить, что никто до настоящего момента 
не учитывал в расчетах косвенные финансовые потери (т. е. убытки 
граждан, предприятий и организаций, вызванные ведением работ по 
прокладке коммуникаций или замене трубопроводов открытым способом), например отмену или изменение маршрутов городского транспорта, в том числе пассажирского и т. д. 
Выполнение этих работ традиционными (траншейными) методами 
требует значительных затрат, что совершенно нереально в текущей экономической ситуации. 
Кроме того, ведение работ траншейными методами в таких крупных городах, как Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Новосибирск 
и т. д., невозможно из-за большой глубины залегания трубопроводов (до 
12 м), пересечений с другими подземными коммуникациями (электрическими и телефонными кабелями, газопроводами, линиями метрополитена и т. д.), необходимости прекращения движения городского транспорта и разрушения дорожных покрытий. 
Необходимость проведения оперативных и качественных ремонтно-восстановительных работ на поврежденных участках трубопроводов 
водопроводной и водоотводящей сетей в современном городе обусловлена не только техническими, но и экономическими и социальными 
факторами. 
На сегодняшний день в передовой зарубежной практике 95 % объема работ по прокладке и реконструкции подземных инженерных коммуникаций производится бестраншейными методами, что позволяет 
снизить затраты на проведение ремонта трубопроводов на 10…40 % 
(в зависимости от их диаметра). 
Во многих крупных зарубежных городах прокладка инженерных 
коммуникаций открытым способом уже запрещена. Необходимо отметить, что в Европе постоянно растет число объектов, где находят применение методы бестраншейной технологии ремонта, реконструкции и 
прокладки коммуникаций. Этот рост носит более стремительный характер, чем в США, поскольку крупнейшие европейские города были заложены, в основном, несколько столетий назад. 
В нашей стране из-за отсутствия соответствующего оборудования 
и материалов ремонт и прокладка коммуникаций в последние годы производились преимущественно открытым способом, что приводило к 

резкому увеличению стоимости работ и сроков строительства объектов, 
а также к необходимости разрушения дорожных покрытий и перекрытию движения автомобильного и железнодорожного транспорта. 
Как результат, помимо существенных убытков и ухудшения экологической обстановки, возникли социальные проблемы: огромные автомобильные пробки, многочисленные неудобства для пассажиров, пешеходов, водителей. 
Выводы напрашиваются сами: технологии бестраншейной прокладки, получившие в последние десятилетия широкое распространение 
в зарубежной и отечественной практике, гораздо эффективнее в современных условиях, чем традиционные открытые методы.  
Одной из перспективных технологий является бестраншейная технология при прокладке магистральных трубопроводов, а в рамках бестраншейной технологии особый интерес представляет способ прокладки 
трубопроводов и коммуникаций методом горизонтально-направленного 
бурения (ГНБ). 

Основными достоинствами использования установок ГНБ являются: 
 
низкая стоимость работ по сравнению с прокладкой коммуни
каций открытым способом за счет сокращения числа привлекаемой техники, рабочих, отсутствия работ по восстановлению вскрытых грунтов 
и т. п.; 

 
более высокая скорость выполнения работ; 

 
точность производства работ, возможность корректировки 

маршрута в процессе бурения; 

 
универсальность технологии практически для любых видов за
дач, возможность прокладки коммуникаций, где невозможен традиционный (открытый) способ прокладки коммуникаций. 
Обзор буровых установок горизонтально-направленного бурения, 
представленный в книге, поможет выбрать установку с необходимыми 
техническими характеристиками. Книга может быть использована студентами геолого-разведочных, горных, нефтяных и строительных вузов, 
а также инженерно-техническими работниками, деятельность которых 
связанна с прокладкой коммуникаций и трубопроводов различного 
назначения. 
 
 

ГЛАВА 1. ВОЗНИКНОВЕНИЕ И РАЗВИТИЕ МЕТОДА 
ГОРИЗОНТАЛЬНО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ 

1.1. Определение понятия ГНБ 

Метод наклонного бурения (международное сокращение HDD) называют по-разному: наклонно-направленное бурение, горизонтальное бурение, горизонтально-направленное бурение, направленно-управляемое горизонтальное бурение, бестраншейная прокладка, метод «крота» и др. [1, 2]. 
Метод разработан и впервые внедрен в США. В 1972 г. под р. Педжейро в Калифорнии корпорацией Cherrington методом наклонного бурения был проложен трубопровод диаметром 115,6 мм и длиной 231,6 м 
(заметим, что М. Черрингтон считается создателем метода наклоннонаправленного бурения). В 1975 г. корпорация запатентовала этот метод, после чего началось широкое внедрение его в практику.  
В отличие от распространенного в нефтяном и газовом секторе понятия направленного в глубину и горизонтального бурения, методу ГНБ 
доступна прокладка трубопроводов, кабелей, фильтрационных колодцев, удлиненных структур и механизмов крепежных систем в непосредственной близости от поверхности. При этом используются мобильные 
буровые установки с соответствующим буровым лафетом, системами 
локации, промывочной техникой и возможностью расширять буровые 
скважины. Этот способ предпочтителен, если необходим обратный ход. 

1.2. История ГНБ 

1495 год – Леонардо да Винчи изобретает и конструирует первую 
переносную машину для горизонтального бурения. Она служит для рассверливания деревянных бревен при изготовлении деревянных водопроводных труб. Предположительно при жизни да Винчи были построены 10 машин для горизонтального бурения. Леонардо да Винчи также 
улучшил механику вертикального бурения. 
1780 год – стало возможным пробурить буровую скважину глубиной 300 м. 
1850 год – кованые буровые штанги, паровые машины и алмазные 
буровые головки раскрывают для буровой техники новые возможности. 
1860–1890 годы – благодаря значительным открытиям техники 
вертикального бурения, была достигнута глубина 2000 м. 
1910 год – первое шарошечное долото (зубчатое долото). 
1920 год – первая подземная горизонтальная машина дли вытяжки 
газа из шахты (метан) пласта каменного угля в Руре (производители 
машин из Шпрекховеля, южный Рур).