Удосконалення технології запобігання руйнуванню стінок скерованих свердловин

Abstract

У роботі вдосконалено аналітичний метод розрахунку сил притискання бурильного замка до стінки свердловини з урахуванням техніко-технологічних і гірничо-геологічних чинників буріння в довільному інтервалі викривлення. Встановлено залежність контактних напружень, які виникають в гірській породі на поверхні стінки свердловини від часу взаємодії з нею бурильного замка. Оцінено величини напружень і фронту їх розповсюдження у масиві гірської породи стінки свердловини від дії на неї бурильного замка. Запропоновано рецептуру паливно-бітумної ванни яка дозволяє підвищити початкову міцність гірських порід на стиск, що забезпечить цілісність стінок стовбура. Розроблено експериментальну установку і подано технологію експериментальних досліджень з можливістю зміни температури і репресії. Запропоновано методи і засоби експериментального дослідження енергопередавальних функцій бурильної колони, які розширюють можливості вдосконалення їх конструкцій і умов експлуатації. За промисловими даними запропоновано технологію встановлення паливно-бітумної ванни для запобігання жолобоутворенню. Для ліквідації жолоба у свердловині запропоновано компоновку низу бурильної колони.

An analytical method has been improved for calculating the forces of pressing the tool joint against the borehole wall, taking into account the technical, technological and mining-geological factors of drilling in an arbitrary interval of curvature. The dependence of contact stresses that occur in the rock on the surface of the well wall on the time of interaction with the tool joint is established. The values of stresses and the front of their distribution in the rock mass of the well wall on the action of the tool joint on it are estimated. A formulation of a fuel-bitumen bath has been proposed, which allows increasing the initial compressive strength of rocks, which will ensure the integrity of the borehole walls. An experimental setup has been developed and technologies for experimental research with the ability to change temperature and repression are presented. Methods and means of experimental research of the energy-transmitting functions of the drill string, which expand the possibilities of improving their designs and operating conditions, are proposed. According to industrial data, a technology has been proposed for installing a fuelbitumen bath to prevent key-seating in the process of industrial drilling of well. To eliminate the key seat in the well, a bottom-hole assembly is proposed

Диссертация посвящена усовершенствованию технологии предотвращения разрушения стенок направленных скважин, путем воздействия технико-технологических и горно-геологических факторов на изменение напряженно-деформированного состояния массива приствольной зоны скважины. Существующие научно-практические методы и подходы по предотвращению потери устойчивости стенок скважины не позволяют устранить указанную причину осложнений, так как большую роль играет правильный подбор неориентированной компоновки низа бурильной колонны и самой бурильной колонны, а также разработка мер по снижению интенсивности каверно- и желообразование при спуско- подъемных операциях. В работе усовершенствован аналитический метод расчета сил прижимания бурильного замка к стенке скважины, напряжений в горной породе и глубины вдавливания бурильного замка в горную породу с учетом технико-технологических и горно-геологических факторов бурения в произвольном интервале искривления. Установлена зависимость контактных напряжений, возникающих в горной породе на поверхности стенки скважины от времени взаимодействия с ней бурильного замка. Оценены величины напряжений и фронта их распространения в массиве горной породы стенки скважины от воздействия на нее бурильного замка.