Статья журнала РОБТ №2/2010

Основное внимание мы уделили надежности.

Один из лидеров отечественного рынка ГНБ – компания «АЛЬБРЕХТА», охватывающая в своей деятельности широкий спектр производства оборудования, бурового инструмента и компонентов для приготовления бурового раствора, неоднократно знакомила специалистов с принципиально новой конструкцией расширителя, используемого в технологии ГНБ. По нашей просьбе генеральный директор компании «АЛЬБРЕХТА-Литва» Виргис Мишкинис дал подробные комментарии по вопросам особенностей эксплуатации нового расширителя в интервью с главным редактором журнала «РОБТ».

Виргис, компания Альбрехта неоднократно представляла типоразмерный ряд роллерных расширителей на крупнейших выставках и семинарах в России, привлекая повышенный интерес отечественных специалистов. Расскажите, как возникла идея разработки новой конструкции римера.

Откровенно говоря, мне сейчас трудно вспомнить все детали появления на свет идеи создания расширителя данной конструкции… Могу лишь констатировать, что она родилась в процессе решения достаточно глобальной задачи повышения эффективности процесса расширения скважин при использовании метода ГНБ. Отмечу, что до момента появления конкретных конструктивных решений роллерного расширителя нами был тщательно исследован собственный и мировой опыт разработки бурового инструмента.

Трудно не согласиться с представленным Вами подходом к созданию роллерного расширителя, тем более правильность такого подхода подтверждается мировой практикой создания оборудования для выполнения проходческих работ: дисковые шарошки в подавляющем большинстве случаев используются при выборе разрушающего инструмента в конструкции рабочих органов тоннелепроходческих комплексов. Однако, конструкция роллерного расширителя, на мой взгляд, должна иметь определенную специфику применительно к технологии ГНБ?

Использование роллеров в качестве разрушающего инструмента обеспечивает возможность выбора и реализации более рациональных по сравнению с традиционными конструкциями римеров, режимов разработки грунта, что позволяет повысить эффективность выполнения общего процесса горизонтального направленного бурения. Кроме того, сама конструкция роллерного расширителя является более открытой по сравнению, например, с классическим шарошечным расширителем, что обеспечивает благоприятный режим циркуляции бурового раствора и выноса грунта из скважины.

Хотелось бы услышать несколько слов относительно области применения роллерных расширителей.

Изначально конструкция нового расширителя разрабатывалась для работы в прочных грунтах и скальных породах, где, полагаю, ее использование является наиболее эффективным. Однако, как показывает опыт, расширитель может успешно решать поставленные задачи практически во всем диапазоне условий, включая смешанные и перемежающиеся грунты.

Исходя из Вашего ответа, можно попросить Вас прокомментировать принцип работы расширителя в двух очень часто встречающихся в практике ГНБ ситуациях: первая – при расширении скважины протяженного перехода, расширитель выходит из прочного грунта в мягкий; вторая – на участке перемещения расширителя в мягких грунтах встречается препятствие, например, в виде валуна…

В первом случае, роллеры прокатываясь по плоскости забоя скважины, будут резать и/или вдавливать мягкий грунт в процессе расширения. Не исключаю, что производительность при этом упадет, что впрочем, не удивительно.

Во втором случае можно рассматривать два варианта работы расширителя в зависимости от физико-механических свойств грунта и места расположения твердого препятствия в сечении скважины: препятствие расположено в периферийной зоне поперечного сечения скважины и в зону работы расширителя попадает его незначительная часть. При этом расширитель может частично или полностью выдавить твердое включение в окружающий грунт (в первом случае часть твердого включения будет разрушена роллерами); препятствие значительной частью (или полностью) попадает в сечение скважины. Здесь твердое включение будет разрушено роллерами при достижении требуемых главных параметров работы буровой установки (крутящий момент и тяговое усилие).

Для расширителей, впрочем, как для любого вида бурового инструмента, одним из важнейших критериев оценки является надежность. Что можно сказать в этом плане применительно к конструкции роллерного расширителя?

Вы абсолютно правы. В нашем случае качество является определяющим… Мне неудобно рекламировать собственную продукцию, но я приведу поясняющий пример. Конструкция роллерного расширителя достаточно простая. В случае износа или даже полного выхода из строя одного или нескольких роллеров оператор имеет возможность продолжить работу, пусть с меньшей производительностью и менее эффективно. Но главное, обеспечивается возможность довести процесс расширения до конца и извлечь расширитель в запланированной точке выхода. Думаю, что это существенное преимущество, подтверждающее высокую надежность данной конструкции, и выгодно отличающее ее от других типов римеров.

Мне приходилось слышать мнение, что цельнометаллическая конструкция роллерного расширителя является недопустимо тяжелой, что затрудняет ее применение в мягких или неустойчивых грунтах.

Я тоже встречался с такой точкой зрения. Здесь мы исходим из того обстоятельства, что на технологию ГНБ в полной мере распространяются законы физики, в частности – механики. Проделанная на объекте работа, а следовательно, затраченная энергия должна соответствовать условиям, задачам и намеченным целям. В этой связи масса и конструкция бурового комплекса и бурового инструмента (штанги, римеры) так же должны соответствовать этим критериям. В случае с роллерными расширителями, их устойчивость относительно проектной оси сооружаемого перехода обеспечивается наличием в общей конструкции центратора, что дает определенное сходство с расширителями типа «Compact» во фронтальной части. Кстати, это обстоятельство так же благоприятно сказывается на общем режиме работы римера.

Если сравнивать конструкцию роллерного и шарошечного расширителя, в чем в первую очередь заключаются эксплуатационные преимущества первого?

Как я уже говорил, в первую очередь это – надежность в эксплуатации. Кроме того, несложно заметить, что конструкция роллерного расширителя представляет собой в определенной степени «трансформер» и за счет изменения проставок роллеров (речь идет об оперативном изменении непосредственно на стройплощадке) на радиальных лучах можно устанавливать нужный диаметр римера. В данном случае отпадает необходимость транспортировки, нескольких расширителей различного диаметра при переезде с одного объекта на другой. Это обстоятельство позволяет нам говорить о типоразмерном ряде роллерных расширителей компании «АЛЬБРЕХТА».

А за счет чего достигается экономическая эффективность в случае использования римера нового типа?

Общих вопросов эффективности я уже касался в нашей беседе. Сюда следует добавить существенную экономию средств: в разделе «затраты на приобретение и ремонт бурового инструмента». Если сравнивать эффективность работы нашего расширителя с традиционным шарошечным римером, можно отметить гораздо меньшую стоимость роллеров по сравнению с шарошечными сегментами, более простой и быстрый монтаж/демонтаж режущего инструмента, лучшую износостойкость конструкции и более простое обслуживание в процессе работы.

Как выбрать оптимальный режим работы при расширении скважины с помощью роллерного расширителя (имеется в виду значение тягового усилия и крутящего момента установки ГНБ)? Имеется ли здесь своя специфика, требующая от оператора машины дополнительных знаний и практического опыта?

Принципиальных отличий в выборе оптимального режима работы с использованием роллерного расширителя я бы отмечать не стал. В случае использования новых современных буровых комплексов, нужный режим может быть подобран в автоматическом режиме в соответствии с заложенной программой. При ручном режиме управления буровой установкой многое зависит от опыта и квалификации оператора.

Предъявляются ли дополнительные требования к свойствам используемого бурового раствора?

Дополнительных требований нет. А вот дополнительные возможности повышения эффективности использования бурового раствора за счет конструктивных особенностей роллерного расширителя и специфики разрушения (резания) грунта в забое скважины имеются.

Мне стало известно, что совсем недавно Вы вернулись с объекта, где был успешно реализован проект с использованием роллерного расширителя в технологии ГНБ. Хотелось бы попросить Вас сказать несколько слов о своей командировке.

В конце сентября 2009 г. я находился в Польше в небольшом городке Люблин, который расположен в горной местности. Здесь задача строительной фирмы заключалась в сооружении шести переходов для прокладки самотечной канализации. С учетом специфики грунтовых условий в горной местности (речь идет о скальных породах) был использован роллерный расширитель компании АЛЬБРЕХТА.

В чем заключались основные сложности с инженерной точки зрения, с которыми пришлось столкнуться строителям?

Несмотря на то, что протяженность трассы переходов была небольшая (от 40 до 80м), имел место значительный перепад высот в точках входа и выхода буровой головки, что характерно для горной местности. Переходы прокладывались под серпантином автомобильной дороги, бурение проводилось установкой ГНБ Ditch Witch JT 3020. Кстати, возвращаясь к одному из Ваших предыдущих вопросов, замечу, что процесс расширения пилотной скважины до диаметров 350 и 450 мм проводился в автоматическом режиме.

Какие технико-экономические показатели были достигнуты в ходе производства работ?

В среднем строительство перехода (пилотное бурение, предварительное расширение скважины и протяжка труб) занимал около одних суток, что полностью соответствовало выбранному строительной фирмой графику производства работ.

Думаю, что мой заключительный вопрос вполне предсказуем: как проявил себя роллерный расширитель на рабочем объекте?

Расширитель работал в штатном режиме и полностью оправдал возложенные на него надежды. Кстати, примененный изначально штатный ример с поставленной задачей не справился и был заменен на роллерный расширитель компании АЛЬБРЕХТА.

Мне остается поблагодарить Вас за содержательную и интересную беседу.

РОБТ №2/2010