Введение к работе
Актуальность работы. Осуществляемая в стране коренная перестройка направлена на ускорение технической перевооруженности, более полного использования достижений научно-технического прогресса, высокоэффективных конструкторских решений, энерго- и ресурсосберегающих технологических процессов.
Не основе изучения передового отечественного и зарубежного опыта и внедрения новейших технологических метоцов в наа^й стране происходит постоянное усовершенствование породоразрушоюиего инструмента, применяемого при бурении скважин. Это относится и к шарошечным долотам, которые находят все более широкое приме -нение в практике бурения геологоразведочных скввжин. Повышенные требования к пороаоразрушогащему инструменту, с точки зрения производительности и надежности привели к необходимости детального исследования механизма разрушения горных пород, износа вооруже -ния и опор долота, технологических параметров его отработки. Задача состоит а том, чтобы интенсифицировать первый и снизить интенсивность второго процесса. В связи с втиы исследования меха -низма совокупного действия процессов разруеения и очистки зоны рааруиения, повышение эффективности использования энергии, под -водилой к забою скважины представляйся актуальными и приобретают важное научное и практическое значение.
В связи с этим, актуальним является совершенствование пре«к -вочных систем шарошечных долот, которые могли би обеспечить на -чественную очистку забоя скважины от шлама, повысить вффектив -ность разрушения породы, а, следовательно, увеличить ресурс долота.
Цель работы. Увеличение стойкости и эффективности ма/огаба -ритных Еарошечных'долот для бурения твердых и крепких пород за счет совершенствования промывочной системы, обеспечивающей качественную очистку и интенсификацию разрушения забоя путем снизкэ -ния угнетающих давлений.
Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
изучить влияние гидравлических схеїі промывки долота на интегральные показатели бурения;
выявись степень влияния технологических параметров режима
бурения не процессы разрушения и очистки забоя скважины при изменении гидравлических схем промывки долота;
провести качественную и количественную оценки параметров гидравлических схем промывки долота;
на основе проведенных исследований обосновать необходимость конструктивного изменения гидравлических схем промывки малогабаритных долот;
обосновать и разработать практические рекомендации по совершенствованию гидравлических схем промивки долот для бурения твердых и крепких пород.
Методика исследований» Для решения поставленных задач исследований принята комплексная методика, включающая в себя:
аналитический обзор известных закономерностей;
планирование и реализацию полнофакторных экспериментов в ', стендовых условиях для малогабаритных долот с различными систе -мами промывки;
математический анализ и оценку результатов на ЭВМ и построение расчетных зависимостей;
экспериментальные исследования новых конструкций малогабаритных долот;
испытание новых конструкций долот в производственных уело -
ВИЯХ.
Научная новизна диссертационной работы заключается а выявлении основных факторов, снижагцих оффективность бескернового бурения и разработке высокоэффективных конструкций гидравлических схем промывки долота, защищенных двумя авторскими свидетельствами но изобретения.
Достоверность научных положений и выводов, вытекающих из диссертация подтверждается результатами анализа большого объема экспериментальных и производственных исследований; октами внедрения и актом приемочных испытаний, промышленных партий долсу по а.с. I4I66D6.
Практическая ценность:
- разработаны критерии эффективности процесса бурения наиболее
полно учитывающие все определяющие факторы при оптимизации и уп
равлении процессом бурения;
-А-
разработаны к защищены авторскими свидетельствами на изобретения конструкции шарошечных цоло? с новыми гидравлическими схемами промывки, позволяющие использовать как жидкостные, так и газожицноеткъш очистные агенты;
разработаны рекомендецин по технологии бурения струйными долотами.
Реализации работы в промышленности. Проведенный комплекс исследований показал перспективность использования долот с новой системой промивки при бурении твердых и крепких пород. С учетом результатов исслецованьА были разработаны две конструкции долот, защищенные авторскими свидетельствами на изобретения. При внедрения опытной пиртии долот п І1Г0 "Сосиовгеология" достигнуто снижение стоимости I м бурения на 2Ж и повышение производительности бурения на 30. Промышленное освоение долот по а.с.1416656 начато на Ташкентском опытно-экслеримзнтяльном заводе "Геолого -разведка" с предполагаемой годовой потребностью 15000 штук.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты промышленных испытаний долот новой конструкции .докладывались на научно-технических конференциях геологоразведочного факультета Иркутского политехнического института (1990-1932гг.) на НЇС ҐГ0 "Сосковгеологил" (Иркутск, 19й6-1990гг.).
Публикации. Положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах и защищены 2 авторскими свидетельствами на изобретения.
Объем к структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы, зшочагащего 124 наименования и 9 приложение. Содержит 211 страниц машинописного текста, 36 рисунков, 17 таблиц.
Во введении обоснована актуальность и практическая ценность проведенных исследований, дана краткая характеристик! выполненной ре боты и полученных результатов.
В первой главе рассмотрено состояние изученности технологии бурения долотами большого диаметра, влияние схем промывки долота на вынос шлама из призабойной зоны, проанализированы критерии эффективности процесса бурения, поставлена цель и обоснованы задачи исследований.
Во второй главе приведено обоснование методики стендовых исследовании, описание конструкции и контрольно-измерительной
-S-
аппаратуры бурового стенда»
В третьей главе проанализированы основы теории взаимодействия процессов разрушения и очистки в условиях, угнетающего давления на заЬ'се скважины, приведены результаты и анализ экспериментальных исследований различных схем промывки долота, установлены основные факторы, влияющие на результируяцие признаки процесса бурения."
В четвертой главе излагаются основные пути совершенствования гидравлических схем промывки малогаборитных долот, приводится конструктивное оформление новых высокоэффективных схем промывки долота и даются рекомендации по проектированию технологии бурения этими долотами.
Б пятой главе приведены результаты опытко-промышленного внедрения долот с усовершенствованной гидравлической схемой промывки, их экономическая эффективность и деются сведения о промышленном освоении.
Научное руководство осуществлялось доктором технических наук [Александров Васильевичам Марамзиным], которому автор выражает свою искренняя благодарность.
Автор выражает благодарность всем сотрудникам кафецры технологии и техники бурения скважин ЛГИ, сотрудникам ВЮТ, кандидатам технических неук И.А.Зопевалову и А.Й.Кирсанову эо ценные заме -чанил при вьтолиении диссертеции, а также инженерно-техническим работникам ГТО "Сосновгеология" за методическую и практическую помощь при проведении и знепрении результатов исследований.
