ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕМЕХАНИЧЕСКИХ СПОСОБОВ БУРЕНИЯ
Аннотация
Цель. Непредвзятый анализ и последовательный расчет отдельных позиций комплексного технологического регламента реализации буровых работ (основанного на постоянстве технико-экономических показателей проведения скважин и безопасности выполнения основных буровых и вспомогательных операций), связанных с применением гидромониторных струй для интенсификации процессов разрушения на забое скважин, которые сооружаются в породах мягкого и среднего комплекса по параметрам крепости.
Методика. Представленные результаты экспериментальных исследований особенностей проведения буровых работ, связанных с применением гидромониторных струй для интенсификации процессов разрушения на забое скважин, выполнены с привлечением современных методов аналитического анализа и соответствующих лабораторно-стендовых исследований, в частности путем использования общих принципов математического и физического моделирования, методик обработки результатов исследований, контрольно-измерительных приборов и материалов. Протекание гидравлических буровых скважинных процессов моделировалось на экспериментальных скважинах с применением буровых установок, а также соответствующего инструмента и оборудования.
Результаты. Изложены некоторые формальные признаки широко применяемых механических вращательных способов углубки забоев скважин с определением особенностей их технико-технологического сопровождения в различных геолого-технических условиях. Разработаны отдельные структурные элементы технологии производства скважинных процессов разрушения с применением явлений гидромониторной дезинтеграции горного массива. Представлены основополагающие принципы конструктивного построения лабораторной базы исследования гидравлически-активированных струй буровой промывочной жидкости и соответствующего забойного инструмента – гидравлического бура. Аналитически и практически доказано, что эффективность работы рассматриваемых механизмов в значительной степени определяется адекватностью полученных предварительных расчетных параметров гидроразрушения, являющихся производной физико-механических и химических свойств горных пород (буровых промывочных жидкостей), и характеристик используемого оборудования, технологического инструмента и т.п.
Научная новизна. Принципиально иное выполнение взаимодействующих рабочих узлов предлагаемого гидравлического бура и гибкость режима поверхностного управления им, обеспечивают реализацию программы эффективного направленного разрушения горного массива гидромониторными струями с возможностью оперативной корректировки гидравлико-силовых характеристик активного потока, а также размерную компактность относительно габаритных размеров скважин разных классификационных групп.
Практическая значимость. Созданы и обоснованы отдельные составляющие усовершенствованной технологической методики и соответствующего технического сопровождения выполнения скважинных работ при применении эффекта гидравлического разрушения горного массива, основанные на современных прогрессивных промышленных принципах и высоких экономических показателях; также представлены общие и базовые конструктивные характеристики оборудования и инструмента для работ, связанных с адаптацией гидромониторных явлений к конкретным скважинным условиям. Полученные данные являются основой для дальнейших разработок по повышению качества и надежности выполнения буровых и сопутствующих работ при проведении скважин с применением базовых принципов гидравлического разрушения горного массива.
