Preview

Науки о Земле и недропользование

Расширенный поиск

Анализ работы алмазных долот при строительстве скважин в сложных условиях

https://doi.org/10.21285/2686-9993-2020-43-1-96-102

Полный текст:

Аннотация

Цель данного исследования - анализ применения алмазных долот - долот типа PDC (polycrystalline diamond cutters - поликристаллические алмазные резцы) - при их работе в районах со сложным геологическим разрезом, а также разработка рекомендаций для дальнейшего усовершенствования инструмента. Долота PDC созданы для бурения породы мягкой и средней твердости, в регионах со сложным геологическим разрезом применение данных долот было неэффективным. В ходе работы изучалась механика образования нароста на резцах долота и его воздействие на разрушение горной породы. Исследовалось влияние прокачивания объема бурового раствора и перепада давления в винтовом забойном двигателе на механическую скорость бурения долота PDC. Выдвинут ряд предложений по улучшению геометрии и ориентации резцов инструмента, изменению конструкции площадки калибрующего вооружения и лопастей долота. Предложен ряд мер по уменьшению забойных вибраций долота при его работе. В результате установлен механизм возникновения нароста на рабочей грани резца и его опережающее воздействие на образование трещин в объемном слое породы. Выявлено влияние максимальной подачи раствора на полное отсутствие сальникообразования и резкое увеличение механической скорости бурения. Большую эффективность показали винтовые забойные двигатели с высоким крутящим моментом, найдены оптимальные диапазоны падения давления у долот PDC в зависимости от скорости потока раствора. Предложены методы уменьшения вибраций и стабилизации долот PDC при помощи применения конструктивного исполнения и геометрического улучшения резцов и лопастей инструмента, введения гибридных резцов в качестве резцов вспомогательных. Использование усовершенствованных долот PDC поможет повысить эффективность их работы в сложных геолого-технических условиях Восточной Сибири и Якутии.

Об авторе

В. И. Зайцев
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры нефтегазового дела, Институт недропользования

664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83, Россия



Список литературы

1. Сверкунов С.А., Карпиков А.В. Исследование штыревых и алмазных долот на месторождениях нефтегазоносных площадей севера Красноярского края // Геонаука-2012: материалы Всерос. науч.-техн. конф. Вып. 12. Иркутск, 2012. С. 148–152.

2. Че В.В., Заливин В.Г. Эффективность применения долот PDC на нефтяных месторождениях Западной и Восточной Сибири // Проблемы освоения минеральной базы Восточной Сибири: сб. науч. тр. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2012. С. 137–144.

3. Рабиа Х. Технология бурения нефтяных скважин / пер. с англ. М.: Недра, 1989. 361 с.

4. Шарипов А.Н., Храмов Д.Г., Ковалевский Е.А. Оптимизация конструкций долот PDC, направленная на снижение времени бурения секции под эксплуатационную колонну // Бурение и нефть. 2013. № 6. С. 42–44.

5. Пушмин П.С. Возможные направления интенсификации процесса разрушения твердых горных пород // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2004. № 4 (20). С. 182.

6. Бурмистров И.А., Сокольников Д.С., Заливин В.Г. Результаты применения долот PDC на месторождениях Восточной Сибири // Геонаука2012: материалы Всерос. науч.-техн. конф. Вып. 12. Иркутск, 2012. С. 163–167.

7. Чворо Е.О., Поминова Е.О. Результаты отработки долот типа PDС на месторождениях Томской области // Проблемы геологии и освоения недр: сб. тр. науч. симпозиума. Томск: Изд-во ТПУ, 2016. С. 450.

8. Гусман А.М., Лышенко А.А. Пути создания эффективных долот PDC для бурения крепких пород // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. 2009. № 1. С. 24–27.

9. Пикетт С. Техника отклонения инструмента при наклонно-направленном бурении: в прошлом, настоящем и будущем // Нефтяная инженерия. 1987. С. 41–43.

10. Третьяк А.Я., Литкевич Ю.Ф., Асеева А.Е. Исследование подачи и модуля скорости при вращательном бурении горных пород // Интервал. 2006. № 2. С. 25–27.

11. Брауз М. Применение гидравлики: ключ к эффективному бурению // Нефть мира. 1982. Октябрь. С. 13–16.

12. Робинсон Л. Улучшение гидравлических долот для увеличения скорости проникновения в породу // Нефть мира. 1982. Июль. С. 24–26.


Для цитирования:


Зайцев В.И. Анализ работы алмазных долот при строительстве скважин в сложных условиях. Науки о Земле и недропользование. 2020;43(1):96-102. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2020-43-1-96-102

For citation:


Zaitsev V.I. Analysis of diamond drill bit operation in well drilling under complicated conditions. Earth sciences and subsoil use. 2020;43(1):96-102. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2686-9993-2020-43-1-96-102

Просмотров: 56


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2686-9993 (Print)
ISSN 2686-7931 (Online)