Введение к работе
Актуальность проблемы. Вопросами обеспечения безаварийной проводки скважин в настоящее время уделяется большое внимание в связи с чрезвычайно высокой стоимостью проведения работ по ликвидации аварий. Указанное относится прежде всего к такой группе аварий как прихваты колонн труб и породоразруша-ющего инструмента, которые превалируют среди аварий в процессе проводки скважин.
Несмотря на достаточно высокий уровень современной технологии бурения нефтяных и газовых скважин, потенциальная опасность возникновения прихватов колонн бурильных труб все «невелика. Это приводит к необходимости разработки новых технологических решений по предупреждению прихватов колонн бурильных труб и более совершенных технических средств для ликвидации прихватов.
Одним из перспективных направлений предупреждения прихватов колонн бурильных труб при бурении скважин является использование буровых растворов с высокой смазочной способностью.
Для увелечения смазочной способности буровых растворов используются специальные смазочные добавки. Однако их применение сдерживается из-за отсутствия в отрасли совершенных приборов для контроля смазочной способности буровых растворов, в связи с чем их разработка - задача весьма актуальная.
Другим важным и перспективным направлением работ являет-
ся создание эффективных технических средств для ликвидации прихватов с использованием метода вибрации.
Решение этих актуальных проблем определило цель работы и задачи исследований.
Цель работы: разработка средств и методов контроля смазочных свойств буровых растворов для предупреждения прихватов и разработка гидровибрационного устройства для ликвидации прихватов колонн труб.
Основные задачи исследований:
-анализ состояния проблемы предупреждения и ликвидации прихватов колонн труб при бурении скважин;
-разработка средств контроля смазочной способи! юти буровых растворов;
-определение рациональной частоты контроля смазочной способности буровых растворов;
-теоретические и экспериментальные исследования процесса передачи глубинным гидровибратором колебаний бурильной колонне;
-разработка забойного гидровибратора и методики его применения для ликвидации прихватов колонн труб.
Научная новизна.
1 .На основании проведенных теоретических и эксперимен-тальных исследований разработаны на уровне изобретений (A.c.N 1615346, N 1751305, N 1647364, N 1711041, N .1654512) устройство для исследований структурно-механических свойств фильтрационных корок и пород, прихватомер, устройство для оп-
ределения смазочной способности бурового раствора, способ исследования трения материалов, устройство для определения осевых сжимающих усилий колонны бурильных труб.
2.На основе результатов проведенных исследований дано обоснование частоты контроля смазочной способности буровых растворов.
3.Проведены теоретические и экспериментальные исследования передачи колебаний от гидровибратора бурильной колонне труб, позволившие определить амплитуду и коэффициент затухания колебаний.
Д.Разработана конструкция забойного гидровибратора для аварийных работ в скважинах и методика его применения ( N 50Ш 99/03 на патент РФ ).
Практическая ценность и реализация результатов работы в промышленности.
При участии автора разработаны технические требования (ТТ) и техническое задание (Т?) N 1041-94 на создание установки для определения смазочной способности буровых растворов, утвержденные ГП " Роснефть ".
Разработана и изготовлена установка для определения смазочной способности буровых растворов, которая прошла сравнительные испытания с установкой фирмы " Baroid".Результаты испытаний положительные.
Разработана установка для непрерывного контроля смазочной способности буровых растворов в условиях бурения скважин, которая прошла ведомственные приемочные испытания и рекомен-
доваиаж серийному производству.
Ійзработан забойный гидровибратор для аварийных работ в скважинах, который прошел промышленные испытания.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы двложены и обсуждены на XXI научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (г.Бугульма, 1990 г.), на семинарах лаборатории предупреждения и ликвидации прихватов (г.Краснодар, 1990,1991,1992 гг.).
Цубликации.Основное содержание работы изложено в 11 пе-чатныхработах, в том числе в 5 авторских свидетельствах и і патенте РФ.
Объем и структура работы.Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и рекомендаций, списка использо-ванной^литературы, включающего 97 наименований и приложений, изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 13 рисунков и 9 таблиц.