Введение к работе
Актуальность работы. Для отработки месторождений, представ-ных рудными телами значительной мощности и протяженности астообразные, штокообразные, линзообразные залежи и т.д.), ис-ьзуются пологонаправленные скважины протяженностью до 300 м. ювременно с отработкой, как правило, осуществляется и эксплуата-нная доразведка месторождений.
Глубокие пологонаправленные скважины применяются и для уве-ения дебита водо-, газо-нефтедобьшающих скважин, создания по-гей в недрах земли для хранения газа и нефти, подземного выщела-
ажжтт<т ттг^т» ттг>тт*><»»гтхгчіт т"а^тїгЬтжі/"ДТТТ»т* хгт-тт^тт тя 7Tr%Trf-nTY TT*»TT*»fi О^Тл"1**х-т ^*'-
m таких скважіш пока невелики. Около 90 % из их общего объема
ют глубину до 100 м. Механическая скорость бурения составляет
1,5 м/ч, а производительность бурения - 190 - 300 м/станко-месяц.
эмогательные работы занимают 25 - 40 % от общего баланса рабо-
| времени, в том числе спускоподъемные операции - до 27 %.
Столь низкие технико-экономические показатели можно объяснить
что отечественное серийное буровое оборудование предназначено,
новном, для бурения вертикальных и наклонных скважин, спуско-
ьемные операции проводятся с помощью канатно-талевой системы,
не обеспечивает ни безопасного ведения работ, ни высокой произ-
[тельности. Поэтому совершенствование механизмов подачи буро-
станков, направленное на повышение их эффективности при буре-
пологонаправленных скважин, представляется актуальной задачей.
Цель работы - повышение эффективности работы бурового обору-
ния и обеспечение безопасных приемов доставки и извлечения бу-
ных труб в глубокие пологонаправленные скважины.
Научная идея. Применение замкнутых цепей в качестве подающего
на механизма подачи бурильных труб, размещенного на буровом
ке, обеспечит наибольшую эффективность спускоподъемных опе-
й при бурении пояогонаправленных скважин и безопасность веде-
5уровых работ.
Методы исследований.
Обобщение и критический анализ литературных данных. Теорети-їє исследования выполнены на основе решения дифференциального їєния изгиба бурильных труб в искривленном стволе скважины, граторные и натурные эксперименты проводили с использованием цов динамометрии, результаты экспериментов обрабатывали с енением методов математической статистики. Защищаемые научные положения.
I. Механико-математическая модель движения колонны бурильных в пояогонаправленных скважинах при проведении спускоподъем-эпераций является основным фактором, определяющим конструк-
тивные параметры механизма подачи бурильных труб.
2. Конструкция механизма подачи бурильных труб, разработанна
на основе минимизации затрат времени на проведение спускоподъе»
ных операций позволяет повысить эффективность и безопасность рабе
по доставке и извлечению колонны бурильных труб.
3. Конструкция прижимного устройства механизма подачи б;
рильных труб, обеспечивающая надежный прижим без проскальзыв;
ния и деформации бурильных труб 4-х типа размеров, определяется ві
личиной угла между направляющими боковыми прижимными повер:
ностями призматической плашки, который составил 70 33'.
Научная новизна.
I D ттл**т>» Tt» т*»"»^ТТТ/'\ "Тратто 4aVOftmi"A ц СОТУ»! »П ТТттїоіпТ'"0 fW »»г>тг аттт 1'ЛТг^'1
по сравнению с существующими моделями наиболее точно учитывав механизм взаимодействия колонны бурильных труб со стенками скв; жины при проведении спускоподъемных операций. Впервые установлено:
число полуволн определяется лишь силой сопротивления при п редвижении абсолютно жесткой колонны бурильных труб;
дополнительные силы реакции на гребнях полуволн сосредоточ ны в пределах одной полуволны и не увеличивают число полуволн;
на силы сопротивления дополнительно влияет сила реакции точках перегиба рассматриваемого участка.
2. Установлен рациональный угол между направляющими боковь ми прижимными поверхностями призматической плашки с 3-мя точк; ми контакта.
Научное значение.
-
Полученные расчетные выражения для определения сил сопр< тивления перемещению колонны бурильных труб на основе механик» математической модели позволили разработать наиболее рационал] ную конструкцию механизма подачи бурильных труб.
-
Установленная зависимость усилия прижатия плашки к бурил ной колонне от глубины скважины позволила выбрать трехточечну конструкцию, которая обеспечит наиболее оптимальное усилие прижі тия, не деформируя бурильную трубу.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов рекомендаций обеспечиваются выбором комплексного метода иселеді ваний, сочетающего теоретические обобщения с экспериментальным исследованиями и подтверждаются сходимостью с результатами эксп риментов в производственных условиях, которые составили 82 %.
Реализация результатов работы.
Разработанный образец "Механизм подачи бурильных труб" бь; применен при бурении 2-х опытных скважин на Тырныаузском ГОКе рекомендован для дальнейшего использования при разработке мест< рождения.
Механико-математическая модель используется в учебном процессе эагментарно при разработке проектов по курсу "Разведочное буре-іе" и дипломных проектов.
Практическое значение заключается:
1.В создании опытного образца "Механизм подачи бурильных уб", позволяющего увеличить скорость спускоподьемных операщш в 5-1,8 раза при бурении глубоких пологонаправленных скважин.
2. В определении оптимальной конфигурации прижимных плашек, о позволяет увеличить срок эксплуатации бурильных труб.
Апробация. Основные положения диссертационной работы докла-
XIW<*11V1V Л Л. IXUdA! ЛЯЛ^Л-ЯЛ. 11W<1\/ >*UA. J. br*AX>i.A.j Л-У-f Wl^Wimj «it* ^rsil^A. ^ЦЛД.І, AAA A V.
ІГТУ с 1996-1999 гг., на техническом совете Тырныаузского ГОКа
00 г.), на заседании кафедры " Геология и поисково-разведочное дело
:КГТУ(2000г.).
Публикации. Основные положения диссертационной работы опу-псованы в 7 статьях. Объем работы. Диссертационная работа изложена на 132 страни-
1 машинописного текста, содержит введение, четыре главы и заклю-
ие, список литературы из 56 наименований, 30 рисунков, 13 таблиц и
шожений на 33 страницах.