Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром
В роботі розглянуті переваги, недоліки і перспективи використання електробуріння. Буріння з використанням регульованих електробурів (двигуни постійного струму) поєднує переваги роторного буріння, турбінного буріння і буріння гідравлічними забійними двигунами. Воно дає можливість регулювання частоти...
Saved in:
| Published in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Date: | 2019 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159936 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром / Є.Р. Мрозек, І.І. Наритник, А.І. Вдовиченко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 78-85. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859874369831960576 |
|---|---|
| author | Мрозек, Є.Р. Наритник, І.І. Вдовиченко, А.І. |
| author_facet | Мрозек, Є.Р. Наритник, І.І. Вдовиченко, А.І. |
| citation_txt | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром / Є.Р. Мрозек, І.І. Наритник, А.І. Вдовиченко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 78-85. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description | В роботі розглянуті переваги, недоліки і перспективи використання електробуріння. Буріння з використанням регульованих електробурів (двигуни постійного струму) поєднує переваги роторного буріння, турбінного буріння і буріння гідравлічними забійними двигунами. Воно дає можливість регулювання частоти обертання долота незалежно від параметрів і типу агента для виносу вибуренної породи, значно розширює гаму бурових доліт і дає можливість отримання стійкого забійного сигналу. Українськими нафтовиками і науковцями були зроблені перші кроки - розроблений дослідний зразок електробура постійного струму.
В работе рассмотрены преимущества, недостатки и перспективы использования электробурения. Бурение с использованием регулируемых электробуров (двигатели постоянного тока) сочетает преимущества роторного бурения, турбинного бурения и бурения гидравлическими забойными двигателями. Оно дает возможность регулирования частоты вращения долота независимо от параметров и типа агента для выноса выбуренной породы, значительно расширяет гамму буровых долот и дает возможность получения устойчивого забойного сигнала. Украинскими нефтяниками и учеными были сделаны первые шаги – разработан опытный образец электробура постоянного тока.
The paper discusses the advantages, disadvantages and prospects of using electric drilling. Drilling using adjustable electric drills (DC motors) combines the benefits of rotary drilling, turbine drilling, and drilling with hydraulic downhole motors. It provides the ability to control the frequency of rotation of the bit, regardless of the parameters and type of agent for the removal of cuttings, significantly expands the range of drill bits and makes it possible to obtain a stable downhole signal. The first steps were taken by Ukrainian oil workers and scientists - a prototype of a DC electric drill was developed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:50:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
78
УДК 622.23.05 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-78-85
Є. Р. Мрозек
1
, канд. техн. наук; І. І. Наритник
2
; А. І. Вдовиченко
3
, акад. АТН
ДОСВІД БУРІННЯ ПОХИЛО-СПРЯМОВАНИХ ТА ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
СВЕРДЛОВИН ЕЛЕКТРОБУРОМ
1
ТОВ "СК "УКРБУРСЕРВІС", м. Київ, Україна, e-mail: ukrburservis@ukr.net
2
ПАТ "УКРНАФТА", м. Київ
3
Академія технологічних наук України, просп. акад. Глушкова, 42,03680, м. Київ, Україна,
e-mail: vdovichenkoai@gmail.com
В роботі розглянуті переваги, недоліки і перспективи використання електробуріння. Буріння з
використанням регульованих електробурів (двигуни постійного струму) поєднує переваги роторного
буріння, турбінного буріння і буріння гідравлічними забійними двигунами. Воно дає можливість
регулювання частоти обертання долота незалежно від параметрів і типу агента для виносу
вибуренної породи, значно розширює гаму бурових доліт і дає можливість отримання стійкого
забійного сигналу. Українськими нафтовиками і науковцями були зроблені перші кроки - розроблений
дослідний зразок електробура постійного струму.
Ключові слова : похило-спрямоване буріння, розгалужені свердловини, горизонтальне буріння,
електробур.
Похило-спрямоване буріння давно стало основним видом буріння. Одночасно з
розвитком похило-спрямованого буріння ускладнюються вимоги до точності попадання
вибою свердловини в продуктивний горизонт. У зв’язку з цим постійно вдосконалюються
методи контролю за просторовим положенням стовбура свердловини. Зовсім до недавнього
часу (50-ті роки минулого століття) визначення просторового положення стовбура
проводилось за результатами комплексу геофізичних досліджень після закінчення довбання.
В цій ситуації вплинути на траєкторію пробуреної ділянки свердловини вже неможливо. В
той же час визначались та вдосконалювались технологічні прийоми, обладнання та
інструменти, пов’язані контролем спрямування похилого стовбура свердловини і
положенням його осі в просторі. Одним з таких прийомів є спуск бурового інструменту «по
мітках». В цьому випадку долото з кривим перехідником і турбобуром орієнтується в
необхідному напрямку на поверхні, а мітка переноситься через кожну бурову свічу на ведучу
трубу. Буріння проводиться при застопореному роторі. Були розроблені різноманітні
пристрої, що вкидалися в бурильну колону на каротажному кабелі і дозволяли контролювати
кут нахилу свердловини без підйому долота. Це, наприклад, метод «Шаньгіна-Кулігіна»,
коли в бурильні труби спускали скляну капсулу, заповнену плавиковою кислотою. Кут
нахилу меніска показував кут нахилу свердловини. Було ще багато інших методів, але всі
вони були далеко не досконалі, затратні, а часом і небезпечні.
Всі ці задачі можна вирішити за допомогою інклінометрії. Створення телеметричних
систем контролю за положенням відхилювача, вибійними параметрами стовбура
свердловини в процесі буріння дало значний імпульс науково-технічному прогресу в області
буріння свердловин на нафту та газ.
Якщо говорити про основи, то телеметрична система здійснює виміри первинної
свердловинної інформації та передачу її по каналу зв’язку «вибій-прийомний пристрій на
поверхні» з подальшою обробкою інформації. Саме на цьому етапі виникли проблеми.
Протягом багатьох років основною перепоною для практичного використання вимірів в
ukrburservis@ukr.net
mailto:vdovichenkoai@gmail.com
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
79
процесі буріння був канал зв’язку. Він є основним фактором, так як від нього залежить
конструкція свердловинного та поверхневого обладнання.
Діапазон існуючих в даний час каналів зв’язку досить широкий і представлений
гідравлічним, електромагнітним, акустичним, електропровідним та іншими типами каналів
зв’язку. В результаті багаторічних досліджень і практичного використання в реальних
умовах знайшли широке застосування декілька: електропровідний, гідравлічний,
електромагнітний, акустичний, комбінований (рис. 1).
У кожного з них є свої переваги та недоліки. Різноманітність умов буріння, а також
економічна доцільність визначають по кожному каналу зв’язку свою область застосування, і
ми сьогодні маємо можливість обирати. На особливу увагу і повагу заслуговує
електропровідний канал зв’язку в комплексі з електробурінням. Цей канал має значні
переваги перед всіма відомими каналами зв’язку – це максимальна інформативність,
швидкість, багатоканальність, стійкість до перешкод, надійність зв’язку, відсутність
вибійного джерела струму, потужність передавача, можливість двостороннього зв’язку. Тут
не потрібна гідравлічна енергія, а тому канал може використовуватися при бурінні з
продувкою вибою повітрям та з використанням аерованих рідин.
Сьогодні це пройдений етап, але він записаний золотими літерами в історії буріння.
Розроблений і випробуваний в 40-50-х роках попереднього століття спосіб буріння
електробуром з комплексом вибійного і поверхневого обладнання та передачею геофізичної
інформації через електропровідний канал був значним прогресом в бурінні похило-
спрямованих свердловин. На той період ще не були розроблені комплекси з гідравлічним та
електромагнітним каналами передачі інформації та буріння гідравлічними вибійними
двигунами.
Історія розвитку буріння свердловин електробурами
Без перебільшення можна говорити, що становлення електробуріння в світовій практиці
розпочалося з України. Воно знайшло підтримку в Азербайджані, Татарстані та Башкирії.
Більше ніде в світовій практиці електробурінням не займалися, як і ніхто, на той період, не
займався бурінням горизонтальних та розгалужених свердловин.
В 1963 році на Харківському електромеханічному заводі розпочато серійне виробництво
електробурових комплексів діаметром 190 і 290 мм для буріння нафтових та газових
Рис. 1. Типи каналів зв’язку: а – гідравлічний, б – електропровідний,
в – електромагнітний, г –акустичний, ґ – сейсмічний, д – комбінований
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
80
свердловин. В той же час Прикарпатський регіон був визначений полігоном для
випробування та промислового використання електробуріння.
Багаторічний досвід промислового буріння показував, що якщо техніка або технологія
пройшли випробування в умовах буріння Карпат, то вони будуть працювати в інших
регіонах. В першу чергу це пов’язано з тим, що на площах Прикарпаття присутній ряд
специфічних особливостей геологічної будови, що значно ускладнюють буріння.
В першу чергу це: наявність зон тектонічних порушень; часте чергування різних за
твердістю порід; великі кути залягання пластів; присутність зон катастрофічного поглинання
та обвалів порід; присутність пластів з аномально високими та аномально низькими
пластовими тисками в одній свердловині, що створює несумісні умови буріння.
Ще однією проблемою при бурінні є складність попадання вибою свердловини в задане
коло допуску, що пов’язано зі значним впливом природного викривлення на процес буріння.
Ця проблема актуальна як при бурінні похило-спрямованих, так і при бурінні вертикальних
свердловин. При цьому, якщо при бурінні вертикальних свердловин завдання зводиться до
попередження викривлення, то при похило-спрямованому бурінні проблема ускладнюється
отриманням необхідного горизонтального зміщення в заданому напрямі, що часто не
співпадає з напрямом природного викривлення.
Зазначені вище проблеми успішно вирішувались шляхом використання під час буріння
комплексів електробуріння.
1963 рік – початок промислового використання електробуріння на родовищах ПАТ
«УКРНАФТА» в Долинському нафтопромисловому районі. Було пробурено 6 свердловин
обсягом 12,3 тис. м з динамікою постійного зростання. Максимальний обсяг проходки сягав
в 1968-1969 рр. 36,5 тис. м, що складало біля 20 % обсягів буріння ПАТ «УКРНАФТА» (див.
таблицю № 2 та графік № 1). За період 1963-2010 рр. в Долинському, Надвірнянському та
Бориславському нафтопромислових районах пробурено 297 свердловин з проходкою
712 тис. м. Більшість похило-спрямованих свердловин пробурено на глибину 2500-3000 м.
Максимальна глибина пробуреної свердловини становить 4562 м (401-Долина), максимальне
горизонтальне зміщення вибою – 1140 м (св. № 239-Долина, 1976 р.). Максимальні кути
викривлення (до 93*) були досягнуті на свердловині № 350-Долина (1974 р.) Серед
пробурених свердловин є унікальні в світовій практиці буріння на той час. З застосуванням
електробуріння пробурено 13 розгалужено-горизонтальних свердловин з числом
розгалужень від двох до п’яти.
Серед них унікальні: свердловина №801-Долина, 1976 р. та свердловина № 1-Донбас,
1985 р.
Свердловина №801-Долина. Після спуску проміжної колони на 2062 м в
продуктивному пласті пробурено і закріплено експлуатаційною колоною п’ять стовбурів
(див. рис. 2, табл. 1).
Таблиця 1. Техніко-економічні показники буріння свердловини 801-Долина
Проходка, м 2913
Кількість доліт, шт. 116
Проходка на долото, м 25,1
Механічна швидкість, м/год 2,6
Комерційна швидкість, м/верст.-міс. 324
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
81
Свердловина № 1-Донбас. Свердловина пробурена
у підошві вугільного пласта на полі шахти ім.
Скочинського з метою дегазації продуктивного пласта.
Незважаючи на відносно невелику глибину (1870 м),
через складність геолого-технічних умов у свердловину
спущено сім обсадних колон (див. мал. № 3, табл. № 2).
Таблиця 2. Конструкція свердловини 1-Донбас
Обсяги буріння свердловин електробуром показані в табл. 3.
Н
аз
в
а
к
о
л
о
н
и
Г
л
и
б
и
н
а
сп
у
ск
у
к
о
л
о
н
и
,
м
Д
іа
м
ет
р
д
о
л
о
та
/
р
о
зш
и
р
ю
в
ач
а,
м
м
Д
іа
м
ет
р
к
о
л
о
н
и
,
м
м
К
у
т
н
ах
и
л
у
о
сі
св
ер
д
л
о
в
и
н
и
д
о
в
ер
ти
к
ал
і,
г
р
ад
.
Кондуктор 35 490/780 720 –
І проміжна
колона
178 490/690 630 –
ІІ пром. колона 268 490/590 530 –
ІІІ пром.
колона
451 490 426 –
ІV пром.
колона
554 394 324 7
V пром. колона 1365 295,3 245 65
Експлуатаційна
колона
1870 215,9 196 74
Рис. 3. Вертикальний профіль
горизонтальної свердловини 1-Донбас
Рис. 2. Вертикальний профіль
розгалужено-горизонтальної
свердловини 801-Долина
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
82
Таблиця 3. Обсяги буріння та кількість пробурених свердловин
Рік
К-сть
свердловин
Обсяг
буріння,
тис. м
Рік
К-сть
свердловин
Обсяг
буріння,
тис. м
Рік
К-сть
свердловин
Обсяг
буріння,
тис. м
1963 6 12,3 1979 5 9,1 1995 3 8,8
1964 9 21,1 1980 4 13,6 1996 2 5,2
1965 10 26,9 1981 7 15,3 1997 2 5,9
1966 13 27,3 1982 6 14,6 1998 2 5,3
1967 18 31,3 1983 6 13,2 1999 2 5,9
1968 16 36,5 1984 7 15,6 2000 3 9,7
1969 14 36,4 1985 5 13,3 2001 2 7,1
1970 18 32,4 1986 5 11,7 2002 3 9,2
1971 11 29,7 1987 5 17,0 2003 4 11,1
1972 13 25,7 1988 8 19,8 2004 4 11,0
1973 9 24,8 1989 6 16,8 2005 6 10,1
1974 2 12,1 1990 4 13,4 2006 5 10,2
1975 6 18,5 1991 4 11,0 2007 7 7,0
1976 6 16,3 1992 4 10,6 2008 2 6,0
1977 6 12,1 1993 3 9,0 2009 4 5,5
1978 3 10,6 1994 4 10,8 2010 3 4,9
Всього 297 712
Так, за період 1963-2010 рр. пробурено 272 свердловини загальною проходкою 712 тис.
м. Це приблизно 28-30 % щорічного обсягу буріння ПАТ «Укрнафта». Серед пробурених
свердловин 25 розгалужено-горизонтальні, 30 – під кутом більше 45º.
Видобуток з горизонтальних та похило-спрямованих свердловин в 3-5 разів більший,
ніж із вертикальних свердловин. Багато з них є діючими до сьогодні (див. табл. 4).
Таблиця 4. Видобуток продукції з розгалужено-горизонтальних та похило-спрямованих
свердловин Долинського родовища (станом на 01.02.2011 р.)
Номер
свердловини
Початковий
дебіт,
т/добу
Поточний
дебіт, т/добу
(нафти/рідини)
Загальний
відбір
нафти, т
Термін
роботи
свердловини,
діб
Стан
свердловини
Розгалужено-горизонтальні
350 64,2 0,03/28,77 360530 12520 видобувна
351 145,5 - 120460 6252 ліквідована
353 14,4 6,35/21,29 118470 12048 видобувна
356 37,4 1,01/101,31 53480 11900 видобувна
825 5,0 15,13/22,34 565318 11723 видобувна
Похило-спрямовані
822 3,0 - 128482 4235 ліквідована
311 42,5 6,59/26,01 72866 12748 видобувна
509 135,0 - 392346 16975 контрольна
345 6,7 0,006/0,26 80649 13319 видобувна
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
83
Виникає питання – чому при таких досягненнях в технології буріння, що призвели до
прогресу в видобутку, на сьогоднішній день спосіб буріння за допомогою електробуріння
поступово став історією?
Є декілька причин з яких електробуріння втратило свою актуальність. Одна з них
пов’язана з його конструктивними особливостями.
Коротко розглянемо принципи електробуріння.
Електробур складається з асинхронного, наповненого мастилом, двигуна з
короткозамкнутим ротором і наповненого мастилом шпинделя з осьовим та радіальним
підшипниками. Корпуси двигуна і шпинделя з’єднують за допомогою конічних пазів.
Обертовий момент двигуна передається на вал шпинделя з допомогою зубчастих муфт.
Основною частиною електробура є двигун. Шпиндель електробура служить для передавання
на долото осьового навантаження і обертового моменту від двигуна. Планетарний редуктор-
вставка призначений для зменшення частоти обертання і підвищення обертового моменту
породоруйнівного інструмента. Редуктор-вставка під’єднується до електродвигуна і
шпинделя за допомогою корпусних конічних пазів. Для зменшення швидкості обертання
долота і підвищення крутильного моменту можна використовувати два послідовно з’єднаних
редуктори-вставки. Для забезпечення викривлення стовбура та його буріння за певною
траєкторією в комплект електробура включають пристрій, який забезпечує перекіс осей
шпинделя і двигуна (механізм викривлення). Для орієнтування відхиляючих пристроїв і
КНБК та контролю за траєкторією свердловини в компоновку бурильного інструменту
включають спеціальні пристрої (датчики телеметричних систем та геофізичні прилади).
Подачу енергії для живлення електробура здійснюють за допомогою струмоприймача
(призначеного для введення кабелю всередину бурильної колони) та кабельних секцій, що
розміщені всередині бурильної колони і являють собою відрізки двожильного шлангового
кабелю з припаяними на кінцях контактними муфтою і стержнем (див. рис. 4).
а б
Рис. 4. Конструкція: а – електробура, б – кабельної секції
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
84
Технічні характеристики електробурів приведені в табл. 5.
Таблиця 5. Технічні характеристики електробурів
Т
и
п
ел
ек
тр
о
б
у
р
а
Д
іа
м
ет
р
,
м
м
Д
о
в
ж
и
н
а,
м
м
П
о
ту
ж
н
іс
ть
н
о
м
ін
ал
ь
н
а,
к
В
т
Н
ап
р
у
га
н
о
м
ін
ал
ь
н
а,
В
С
тр
у
м
н
о
м
ін
ал
ь
н
и
й
,
А
Ч
ас
то
та
о
б
ер
та
н
н
я
н
о
м
ін
ал
ь
н
а,
о
б
/х
в
К
К
Д
,
%
co
s
φ
М
ас
а,
к
г
Е164-8-В5 164 11570±15 65 1100 89 675 60,0 0,64 1485±10
Е164-8М-В5 164 11950±15 65 1100 89 675 60,0 0,64 1506±10
Е190-8-В5 190 12882±15 125 1300 125 675 67,5 0,66 2190±15
Е190-8М-В5 190 12840±15 125 1300 125 675 67,5 0,66 2175±15
Е215-8-В5 215 13794±15 175 1550 131 680 72,0 0,69 3020±25
Е215-8М-В5 215 13466±15 175 1550 131 680 72,0 0,69 2980±25
Е240-8-В5 240 13689±15 210 1700 144 690 75,0 0,66 3630±30
Е240-8М-В5 240 13546±15 210 1700 144 690 75,0 0,66 3583±30
Е290-12-В5 290 12766±15 180 1750 123 455 71,0 0,68 4650±40
Аналізуючи конструкцію електробура, а також результати промислового використання,
визначаємо ряд недоліків:
- наявність кабелю всередині бурильної колони, недостатня якість кабельних секцій
приводить до втрати контактів і додаткових спуско-підйомних операцій;
- обмежений вміст активних змащувальних добавок (нафти), які приводять до
пошкодження ізоляційних матеріалів кабельних секцій;
- відсутність можливості регулювання обертів двигуна, що не дозволяє використовувати
низькообертові шарошкові долота;
- обмежені можливості боротьби з ускладненнями (під час поглинання-введення
наповнювачів, під час прихоплення-встановлення нафтових ванн);
- додаткові гідравлічні втрати за рахунок наявності кабельних секцій всередині бурильних
труб;
- і основна причина – розвиток телесистем з гідравлічним та електромагнітним каналом
зв’язку. При своїх недоліках вони є кроком вперед в технології буріння похило-
спрямованих та горизонтальних свердловин.
В той же час електробуріння ще могло мати перспективу. Сьогодні спеціалісти
відзначають, що буріння з використанням регульованих електробурів (двигуни постійного
струму) поєднує переваги роторного буріння, турбінного буріння та буріння гідравлічними
вибійними двигунами. Воно дає можливість регулювання частоти обертання долота
незалежно від параметрів та типу агенту для виносу вибуреної породи, значно розширює
гамму бурових доліт і дає можливість отримання стійкого вибійного сигналу. Українськими
нафтовиками та науковцями були зроблені перші кроки – розроблено дослідний зразок
електробура постійного струму. Але через відсутність фінансування проект був закритий.
Надійшла 29.08.18
РАЗДЕЛ 1. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ИЗ СВЕРХТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
85
Ye. R. Mrozek
1
, I. I. Narytnyk
2
, A. I. Vdovychenko
3
1
S.K. "Ukrburservis", Kyiv, Ukraine
2
PC Ukrnafta, Kyiv, Ukraine
3
Academy of Technological Sciences of Ukraine, Kyiv
EXPERIENCE OF DRILLING OF HIDDEN-DIRECTED AND HORIZONTAL BOREHOLES
The paper discusses the advantages, disadvantages and prospects of using electric drilling. Drilling
using adjustable electric drills (DC motors) combines the benefits of rotary drilling, turbine drilling, and
drilling with hydraulic downhole motors. It provides the ability to control the frequency of rotation of the bit,
regardless of the parameters and type of agent for the removal of cuttings, significantly expands the range of
drill bits and makes it possible to obtain a stable downhole signal. The first steps were taken by Ukrainian
oil workers and scientists - a prototype of a DC electric drill was developed.
Key words: slant drilling, branched wells, horizontal drilling, electric drill.
В работе рассмотрены преимущества, недостатки и перспективы использования
электробурения. Бурение с использованием регулируемых электробуров (двигатели постоянного
тока) сочетает преимущества роторного бурения, турбинного бурения и бурения гидравлическими
забойными двигателями. Оно дает возможность регулирования частоты вращения долота
независимо от параметров и типа агента для выноса выбуренной породы, значительно расширяет
гамму буровых долот и дает возможность получения устойчивого забойного сигнала. Украинскими
нефтяниками и учеными были сделаны первые шаги – разработан опытный образец электробура
постоянного тока.
Ключевые слова:, наклонно-направленное бурение, разветвленные скважины, горизонтальное
бурение, электробур.
УДК 622.24.051 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-85-92
А. М. Исонкин, канд. техн. наук, В. Н. Ткач, д-р физ.-мат. наук.
Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская 2,
04074, г. Киев, e-mail: almis28@ism.kiev.ua
ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИКЛИЧЕСКИХ НАГРУЖЕНИЙ
НА МЕХАНИЗМ ИЗНОСА ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛМАЗОВ
ПРИ РАЗРУШЕНИИ ГОРНОЙ ПОРОДЫ
В работе отражены результаты исследований механизма износа высокопрочных
синтетических алмазов при разрушении ими горной породы. Контактирование алмазов с выступами
разрушаемой горной породы приводит к образованию сети микротрещин, характерных для
механизма усталостного разрушения, и может быть результатом цикличного возникновения
локальных областей термодинамических напряжений, что приводит к микроскалыванию граней их
вершин и отделению с их поверхности фрагментов чешуйчатого вида.
Ключевые слова: синтетические алмазы, буровые коронки, механизм износа, микротрещина.
Введение
Алмазное бурение на настоящее время остается одним из основных технологических
методов геологической разведки месторождений полезных ископаемых. Достижение
высоких механических скоростей бурения возможно только при экстремальных условиях
работы породоразрушающего инструмента, характеризующихся высокими окружными
скоростями и контактными нагрузками [1].
Виды и интенсивность износа алмазного инструмента при бурении определяются
уровнем и соотношением динамических и тепловых нагрузок, воспринимаемых алмазами и
матричной композицией, их теплофизическими и физико-механическими свойствами, а
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-159936 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2223-3938 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:50:43Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мрозек, Є.Р. Наритник, І.І. Вдовиченко, А.І. 2019-10-19T14:26:00Z 2019-10-19T14:26:00Z 2019 Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром / Є.Р. Мрозек, І.І. Наритник, А.І. Вдовиченко // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 78-85. — укр. 2223-3938 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-78-85 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159936 622.23.05 В роботі розглянуті переваги, недоліки і перспективи використання електробуріння. Буріння з використанням регульованих електробурів (двигуни постійного струму) поєднує переваги роторного буріння, турбінного буріння і буріння гідравлічними забійними двигунами. Воно дає можливість регулювання частоти обертання долота незалежно від параметрів і типу агента для виносу вибуренної породи, значно розширює гаму бурових доліт і дає можливість отримання стійкого забійного сигналу. Українськими нафтовиками і науковцями були зроблені перші кроки - розроблений дослідний зразок електробура постійного струму. В работе рассмотрены преимущества, недостатки и перспективы использования электробурения. Бурение с использованием регулируемых электробуров (двигатели постоянного тока) сочетает преимущества роторного бурения, турбинного бурения и бурения гидравлическими забойными двигателями. Оно дает возможность регулирования частоты вращения долота независимо от параметров и типа агента для выноса выбуренной породы, значительно расширяет гамму буровых долот и дает возможность получения устойчивого забойного сигнала. Украинскими нефтяниками и учеными были сделаны первые шаги – разработан опытный образец электробура постоянного тока. The paper discusses the advantages, disadvantages and prospects of using electric drilling. Drilling using adjustable electric drills (DC motors) combines the benefits of rotary drilling, turbine drilling, and drilling with hydraulic downhole motors. It provides the ability to control the frequency of rotation of the bit, regardless of the parameters and type of agent for the removal of cuttings, significantly expands the range of drill bits and makes it possible to obtain a stable downhole signal. The first steps were taken by Ukrainian oil workers and scientists - a prototype of a DC electric drill was developed. uk Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром Experience of drilling of hidden-directed and horizontal boreholes Article published earlier |
| spellingShingle | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром Мрозек, Є.Р. Наритник, І.І. Вдовиченко, А.І. Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения |
| title | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром |
| title_alt | Experience of drilling of hidden-directed and horizontal boreholes |
| title_full | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром |
| title_fullStr | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром |
| title_full_unstemmed | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром |
| title_short | Досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром |
| title_sort | досвід буріння похило-спрямованих та горизонтальних свердловин електробуром |
| topic | Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения |
| topic_facet | Породоразрушающий инструмент из сверхтвердых материалов и технология его применения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159936 |
| work_keys_str_mv | AT mrozekêr dosvídburínnâpohilosprâmovanihtagorizontalʹnihsverdlovinelektroburom AT naritnikíí dosvídburínnâpohilosprâmovanihtagorizontalʹnihsverdlovinelektroburom AT vdovičenkoaí dosvídburínnâpohilosprâmovanihtagorizontalʹnihsverdlovinelektroburom AT mrozekêr experienceofdrillingofhiddendirectedandhorizontalboreholes AT naritnikíí experienceofdrillingofhiddendirectedandhorizontalboreholes AT vdovičenkoaí experienceofdrillingofhiddendirectedandhorizontalboreholes |