Вивчення можливостей застосування ударних імпульсів при спорудженні свердловин
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/69.206Ключові слова:
спорудження свердловин, буріння, промивальна рідина, гірська порода, гідроударник, механічна швидкість, вибій, робочий цикл, тиск, конструктивна схемаАнотація
Мета. Аналіз теоретичних основ, конструктивних схем та методики розрахунку техніко-технологічного супроводження операцій бурового циклу за використання динамічних ударних імпульсів, з метою інтенсифікації руйнівних процесів на вибої споруджуваної свердловини. Методика дослідження. Лабораторні дослідження особливостей функціонування пристроїв генерування ударних імпульсів виконано із застосуванням сучасних методів експериментальних досліджень, методик обробки результатів досліджень у середовищі EXCEL, МАТНСАD, контрольно-вимірювальних приладів (манометри, витратоміри) і матеріалів. Протікання свердловинних циркуляційних та руйнівних технологічних процесів моделювалось на експериментальних свердловинах навчального бурового полігону Національного технічного університету «Дніпровська політехніка» із застосуванням бурового верстату ЗІФ-650М та бурової установки УКБ-4П, а також відповідного основного бурового і допоміжного інструменту. Результати дослідження. Сформульовані теоретичні і практичні основи процесу роботи генераторів ударних імпульсів – бурових гідроударників. Детальним аналізом конкретних робіт і досліджень показана перспективність розробки методів гідроударного буріння, ефективних як з позицій механіки руйнування, так і енергоємності вказаного процесу. Встановлена необхідність визначення фізичної суті явищ, які відбуваються в гідроударних бурових машинах на різних етапах їх складного робочого циклу. Вивчені засадничі принципи механізму функціонування гідроударних пристроїв з виведенням найважливіших аналітичних залежностей, що характеризують їх робочий процес. Наукова новизна. Висока ефективність ударно-обертального способу буріння полягає в значній величині швидкості прикладення руйнівного навантаження, яке за використання гідроударних машин піддається варіюванню в широких межах. Практичне значення. Розглянуто теоретичні засади та створено кардинально нові конструктивні схеми виконання пристроїв генерування ударних імпульсів (гідроударників), використання яких забезпечить сталість процесу поглиблення вибою свердловини з високою мірою продуктивності і економічності; крім того, можливе органічне застосування означених пристроїв в технологічних схемах ліквідації свердловинних ускладнень.Посилання
1. Azar, J.J., & Robello, S.G. (2007). Drilling Engineering . PennWell Books.
2. Vaddadi, N. (2015). Introduction to oil well drilling . Bathos publishing.
3. Hossain, M.E., & Al-Majed, A.A. (2015). Fundamentals of sustainable drilling engineering .Scrivener publishing.
4. Zhang, Z. X. (2016). Rock fracture and blasting . Theory and applications .Elsevier Inc. publishing.
5. Войтенко, В., Вітрик, В. (2012). Технологія і техніка буріння. Центр Європи.
6. Hossain, M.E. (2016). Fundamentals of drilling engineering . Scrivener publishing.
7. Ihnatov, A., Pashchenko, O., KoroviakaYe., Semekhin, Yu., Logvinenko, O., & Askerov, I. (2021). Some explanations of the impact mechanism on rocks when drilling wells . НТУ «ДП».
8. Gabolde, G., & Nguyen. J.P. (2006). Drilling . Editions Technips publishing.
9. Kumar, D.S. (2009). Fluid mechanics and fluid power engineering . S K Kataria and Sons.
10. Curry, G.L. & Feldman, R.M. (2012). Manufacturing systems. Modeling and analysis. Springer.
11. Modi, P.N., &Seth, S.M. (2004). Fluid mechanics and hydraulic machines . Standard Book House.
12. Bansal, R.K.(2010). Hydraulics and fluid mechanics. Laxmi Publications LTD.
13. Falkovich, G.(2011). Fluid Mechanics, a short course for physicists . Cambridge University Press.
14. Білецький, В.С., Орловський, В.М., & Вітрик, В.Г. (2018). Основи нафтогазової інженерії. АСМІ.
15. Коровяка, Є.А., & Ігнатов, А.О. (2020). Прогресивні технології спорудження свердловин. НТУ «ДП».
16. Ihnatov, A., Koroviaka, Y., Rastsvietaiev, V. & Tokar, L. (2021). Development of the rational bottomhole assemblies of the directed well drilling. Gas Hydrate Technologies: Global Trends, Challenges and Horizons – 2020 , E3S Web of Conferences 230, 01016 (2021). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202123001016
17. Ihnatov, A. (2021). Analyzing mechanics of rock breaking under conditions of hydromechanical drilling. Mining of Mineral Deposits , 15 (3), 122–129. https://doi.org/10.33271/mining15.03.122
18. Ihnatov, A. O., Koroviaka, Y. A., Pinka, J., Rastsvietaiev, V. O., & Dmytruk, O. O. (2021). Geological and mining-engineering peculiarities of implementation of hydromechanical drilling principles. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu , 1 , 11–18. https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-1/011
19. Павличенко, А.В., Коровяка, Є.А., Ігнатов, А.О., & Давиденко, О.М. (2021). Гідрогазодинамічні процеси при спорудженні та експлуатації свердловин: монографія. Нац. техн. ун-т «Дніпровська політехніка».
20. Urbanowicz, K. (2017). Modern Modeling of Water Hammer. Polish Maritime Research , 24 (3), 68-77. https://doi.org/10.1515/pomr-2017-0091
21. Pepa, D., Ursoniu, C., Gillich, R. N., & Campian, C. V. (2017). Water hammer effect in the spiral case and penstock of Francis turbines. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering , 163 , 012010. https://doi.org/10.1088/1757-899X/163/1/012010
22. Yaobao, Y., & Wenqi, C. (2019). Analysis of Hydraulic Hammer Capacity under Different Inclination. 2019 2nd World Conference on Mechanical Engineering and Intelligent Manufacturing (WCMEIM) , 164–168. https://doi.org/10.1109/WCMEIM48965.2019.00039
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.
