ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ
Purpose. Unbiased analysis and consistent calculation of individual positions of the complex technological regulations for the implementation of drilling operations. The specified regulation is based on the constancy of the technical and economic indicators of well drilling and the safety of perform...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/302 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Tooling materials science |
Institution
Tooling materials science| id |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-302 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Tooling materials science |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-08-28T08:33:35Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Ключові слова: буріння свердловин гідромонітор насадок руйнування гірського масиву дослідницький експериментальний стенд гідравлічний бур активований струмінь рідини багатофазні потоки. |
| spellingShingle |
Ключові слова: буріння свердловин гідромонітор насадок руйнування гірського масиву дослідницький експериментальний стенд гідравлічний бур активований струмінь рідини багатофазні потоки. Ігнатов, Андрій Давиденко, Олександр Хоменко, Володимир Пащенко, Олександр Яворська, Вікторія Шипунов, Сергій Ткаченко, Яна ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ |
| topic_facet |
Key words: well drilling hydraulic monitor nozzles destruction of a rock mass research experimental stand hydraulic drill activated liquid jet multiphase flows. Ключевые слова: бурение скважин гидромонитор насадок разрушение горного массива исследовательский экспериментальный стенд гидравлический бур активированная струя жидкости многофазные потоки. Ключові слова: буріння свердловин гідромонітор насадок руйнування гірського масиву дослідницький експериментальний стенд гідравлічний бур активований струмінь рідини багатофазні потоки. |
| format |
Article |
| author |
Ігнатов, Андрій Давиденко, Олександр Хоменко, Володимир Пащенко, Олександр Яворська, Вікторія Шипунов, Сергій Ткаченко, Яна |
| author_facet |
Ігнатов, Андрій Давиденко, Олександр Хоменко, Володимир Пащенко, Олександр Яворська, Вікторія Шипунов, Сергій Ткаченко, Яна |
| author_sort |
Ігнатов, Андрій |
| title |
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ |
| title_short |
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ |
| title_full |
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ |
| title_fullStr |
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ |
| title_full_unstemmed |
ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ |
| title_sort |
перспективи застосування немеханічних способів буріння |
| title_alt |
PROSPECTS FOR THE USE OF NON-MECHANICAL DRILLING METHODS ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕМЕХАНИЧЕСКИХ СПОСОБОВ БУРЕНИЯ |
| description |
Purpose. Unbiased analysis and consistent calculation of individual positions of the complex technological regulations for the implementation of drilling operations. The specified regulation is based on the constancy of the technical and economic indicators of well drilling and the safety of performing the main drilling and auxiliary operations. Drilling operations are associated with the use of jet jets to intensify the destruction processes at the bottom of wells, which are constructed in the rocks of the soft and medium complex according to the strength parameters.
Methods. The presented results of experimental studies of the features of drilling operations are associated with the use of jet jets to intensify the destruction processes at the bottom of wells. These works were carried out with the involvement of modern methods of analytical analysis and relevant laboratory and bench studies, in particular, by using the general principles of mathematical and physical modeling, methods for processing research results, instrumentation and materials. The flow of hydraulic drilling downhole processes was modeled on experimental wells using drilling rigs, as well as appropriate tools and equipment.
Findings. Some formal features of widely used mechanical rotational methods of deepening bottomholes are outlined with the definition of the features of their technical and technological support in various geological and technical conditions. Separate structural elements of the technology for the production of borehole destruction processes using the phenomena of hydromonitor disintegration of the rock mass have been developed. The fundamental principles of the constructive construction of a laboratory base for the study of hydraulically activated jets of drilling fluid and the corresponding downhole tool – a hydraulic drill are presented. It has been analytically and practically proved that the efficiency of the mechanisms under consideration is largely determined by the adequacy of the obtained preliminary design parameters of hydraulic fracture. Moreover, such parameters are a derivative of the physical, mechanical and chemical properties of rocks (drilling fluids), and the characteristics of the equipment used, technological tools, etc.
Originality. A fundamentally different implementation of the interacting working units of the proposed hydraulic drill and the flexibility of its surface control mode ensure the implementation of the program for the effective directed destruction of the rock mass by hydro jets with the possibility of prompt adjustment of the hydraulic power characteristics of the active flow, as well as dimensional compactness relative to the overall dimensions of wells of different classification groups.
Practical implications. Separate components of an improved technological methodology and the corresponding technical support for performing well operations using the effect of hydraulic destruction of a rock mass based on modern progressive industrial principles and high economic indicators have been created and substantiated. The general and basic design characteristics of equipment and tools for performing work related to the adaptation of jetting phenomena to specific well conditions are presented. The data obtained are the basis for further developments to improve the quality and reliability of drilling and related operations when drilling wells using the basic principles of hydraulic destruction of the rock mass. |
| publisher |
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/302 |
| work_keys_str_mv |
AT ígnatovandríj prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT davidenkooleksandr prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT homenkovolodimir prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT paŝenkooleksandr prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT âvorsʹkavíktoríâ prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT šipunovsergíj prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT tkačenkoâna prospectsfortheuseofnonmechanicaldrillingmethods AT ígnatovandríj perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT davidenkooleksandr perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT homenkovolodimir perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT paŝenkooleksandr perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT âvorsʹkavíktoríâ perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT šipunovsergíj perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT tkačenkoâna perspektivyprimeneniânemehaničeskihsposobovbureniâ AT ígnatovandríj perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ AT davidenkooleksandr perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ AT homenkovolodimir perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ AT paŝenkooleksandr perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ AT âvorsʹkavíktoríâ perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ AT šipunovsergíj perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ AT tkačenkoâna perspektivizastosuvannânemehaníčnihsposobívburínnâ |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:04Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:04Z |
| _version_ |
1850410049526038528 |
| spelling |
oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-3022023-08-28T08:33:35Z PROSPECTS FOR THE USE OF NON-MECHANICAL DRILLING METHODS ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ НЕМЕХАНИЧЕСКИХ СПОСОБОВ БУРЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВИ ЗАСТОСУВАННЯ НЕМЕХАНІЧНИХ СПОСОБІВ БУРІННЯ Ігнатов, Андрій Давиденко, Олександр Хоменко, Володимир Пащенко, Олександр Яворська, Вікторія Шипунов, Сергій Ткаченко, Яна Key words: well drilling, hydraulic monitor, nozzles, destruction of a rock mass, research experimental stand, hydraulic drill, activated liquid jet, multiphase flows. Ключевые слова: бурение скважин, гидромонитор, насадок, разрушение горного массива, исследовательский экспериментальный стенд, гидравлический бур, активированная струя жидкости, многофазные потоки. Ключові слова: буріння свердловин, гідромонітор, насадок, руйнування гірського масиву, дослідницький експериментальний стенд, гідравлічний бур, активований струмінь рідини, багатофазні потоки. Purpose. Unbiased analysis and consistent calculation of individual positions of the complex technological regulations for the implementation of drilling operations. The specified regulation is based on the constancy of the technical and economic indicators of well drilling and the safety of performing the main drilling and auxiliary operations. Drilling operations are associated with the use of jet jets to intensify the destruction processes at the bottom of wells, which are constructed in the rocks of the soft and medium complex according to the strength parameters. Methods. The presented results of experimental studies of the features of drilling operations are associated with the use of jet jets to intensify the destruction processes at the bottom of wells. These works were carried out with the involvement of modern methods of analytical analysis and relevant laboratory and bench studies, in particular, by using the general principles of mathematical and physical modeling, methods for processing research results, instrumentation and materials. The flow of hydraulic drilling downhole processes was modeled on experimental wells using drilling rigs, as well as appropriate tools and equipment. Findings. Some formal features of widely used mechanical rotational methods of deepening bottomholes are outlined with the definition of the features of their technical and technological support in various geological and technical conditions. Separate structural elements of the technology for the production of borehole destruction processes using the phenomena of hydromonitor disintegration of the rock mass have been developed. The fundamental principles of the constructive construction of a laboratory base for the study of hydraulically activated jets of drilling fluid and the corresponding downhole tool – a hydraulic drill are presented. It has been analytically and practically proved that the efficiency of the mechanisms under consideration is largely determined by the adequacy of the obtained preliminary design parameters of hydraulic fracture. Moreover, such parameters are a derivative of the physical, mechanical and chemical properties of rocks (drilling fluids), and the characteristics of the equipment used, technological tools, etc. Originality. A fundamentally different implementation of the interacting working units of the proposed hydraulic drill and the flexibility of its surface control mode ensure the implementation of the program for the effective directed destruction of the rock mass by hydro jets with the possibility of prompt adjustment of the hydraulic power characteristics of the active flow, as well as dimensional compactness relative to the overall dimensions of wells of different classification groups. Practical implications. Separate components of an improved technological methodology and the corresponding technical support for performing well operations using the effect of hydraulic destruction of a rock mass based on modern progressive industrial principles and high economic indicators have been created and substantiated. The general and basic design characteristics of equipment and tools for performing work related to the adaptation of jetting phenomena to specific well conditions are presented. The data obtained are the basis for further developments to improve the quality and reliability of drilling and related operations when drilling wells using the basic principles of hydraulic destruction of the rock mass. Цель. Непредвзятый анализ и последовательный расчет отдельных позиций комплексного технологического регламента реализации буровых работ (основанного на постоянстве технико-экономических показателей проведения скважин и безопасности выполнения основных буровых и вспомогательных операций), связанных с применением гидромониторных струй для интенсификации процессов разрушения на забое скважин, которые сооружаются в породах мягкого и среднего комплекса по параметрам крепости. Методика. Представленные результаты экспериментальных исследований особенностей проведения буровых работ, связанных с применением гидромониторных струй для интенсификации процессов разрушения на забое скважин, выполнены с привлечением современных методов аналитического анализа и соответствующих лабораторно-стендовых исследований, в частности путем использования общих принципов математического и физического моделирования, методик обработки результатов исследований, контрольно-измерительных приборов и материалов. Протекание гидравлических буровых скважинных процессов моделировалось на экспериментальных скважинах с применением буровых установок, а также соответствующего инструмента и оборудования. Результаты. Изложены некоторые формальные признаки широко применяемых механических вращательных способов углубки забоев скважин с определением особенностей их технико-технологического сопровождения в различных геолого-технических условиях. Разработаны отдельные структурные элементы технологии производства скважинных процессов разрушения с применением явлений гидромониторной дезинтеграции горного массива. Представлены основополагающие принципы конструктивного построения лабораторной базы исследования гидравлически-активированных струй буровой промывочной жидкости и соответствующего забойного инструмента – гидравлического бура. Аналитически и практически доказано, что эффективность работы рассматриваемых механизмов в значительной степени определяется адекватностью полученных предварительных расчетных параметров гидроразрушения, являющихся производной физико-механических и химических свойств горных пород (буровых промывочных жидкостей), и характеристик используемого оборудования, технологического инструмента и т.п. Научная новизна. Принципиально иное выполнение взаимодействующих рабочих узлов предлагаемого гидравлического бура и гибкость режима поверхностного управления им, обеспечивают реализацию программы эффективного направленного разрушения горного массива гидромониторными струями с возможностью оперативной корректировки гидравлико-силовых характеристик активного потока, а также размерную компактность относительно габаритных размеров скважин разных классификационных групп. Практическая значимость. Созданы и обоснованы отдельные составляющие усовершенствованной технологической методики и соответствующего технического сопровождения выполнения скважинных работ при применении эффекта гидравлического разрушения горного массива, основанные на современных прогрессивных промышленных принципах и высоких экономических показателях; также представлены общие и базовые конструктивные характеристики оборудования и инструмента для работ, связанных с адаптацией гидромониторных явлений к конкретным скважинным условиям. Полученные данные являются основой для дальнейших разработок по повышению качества и надежности выполнения буровых и сопутствующих работ при проведении скважин с применением базовых принципов гидравлического разрушения горного массива. Мета. Неупереджений аналіз і послідовний розрахунок окремих позицій комплексного технологічного регламенту реалізації бурових робіт (заснованого на сталості техніко-економічних показників проведення свердловин і безпечності виконання основних бурових та допоміжних операцій), що пов’язані із застосуванням гідромоніторних струменів для інтенсифікації руйнівних процесів на вибої свердловин, які споруджуються в породах м’якого та середнього комплексу за ознаками міцності. Методика. Представлені результати експериментальних досліджень особливостей проведення бурових робіт, що пов’язані із застосуванням гідромоніторних струменів для інтенсифікації руйнівних процесів на вибої свердловин, виконано із залученням сучасних методів аналітичного аналізу і відповідних лабораторно-стендових досліджень, зокрема шляхом використання загальних принципів математичного та фізичного моделювання, методик обробки результатів досліджень, контрольно-вимірювальних приладів і матеріалів. Протікання гідравлічних свердловинних бурових процесів моделювалось на експериментальних свердловинах із застосуванням бурових установок та відповідного інструменту і обладнання. Результати. Викладено деякі формальні ознаки нині широко застосовуваних механічних обертальних способів поглиблення вибоїв свердловин із визначенням особливостей їх техніко-технологічного супроводження в різних геолого-технічних умовах. Розроблено окремі структурні елементи технології виконання свердловинних руйнівних процесів із застосуванням явищ гідромоніторної дезінтеграції гірського масиву. Представлено засадничі принципи конструктивної побудови лабораторної бази дослідження гідравлічно-активованих струменів бурової промивальної рідини та відповідного вибійного інструменту – гідравлічного буру. Аналітично і практично доведено, що ефективність роботи розглянутих механізмів в значній мірі визначається адекватністю отриманих попередніх розрахункових параметрів гідроруйнування, що є похідною фізико-механічних та хімічних властивостей гірських порід (бурових промивальних рідин), і характеристик використовуваного обладнання, технологічного інструменту тощо. Наукова новизна. Принципово інше виконання взаємодіючих робочих вузлів пропонованого гідравлічного буру та гнучкість режиму поверхневого керування ним, забезпечують реалізацію програми ефективного направленого руйнування гірського масиву гідромоніторними струменями з можливістю оперативного корегування гідравліко-силових характеристик активованого потоку, а також розмірну компактність і рухливість пристрою відносно габаритних розмірів свердловин різних класифікаційних груп. Практична значущість. Створено та обґрунтовано окремі складові удосконаленої технологічної методики та відповідного технічного супроводження виконання свердловинних робіт при застосуванні ефекту гідравлічного руйнування гірського масиву, що базуються на сучасних прогресивних промислових принципах і високих економічних показниках; також представлено загальні та базові конструктивні характеристики обладнання та інструменту для здійснення робіт, пов’язаних із адаптацією гідромоніторних явищ до конкретних свердловинних умов. Отримані дані є основою для подальших розробок в напрямку підвищення якості і надійності виконання бурових і супутніх робіт при проведенні свердловин із застосуванням базових принципів гідравлічного руйнування гірського масиву. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2023-08-23 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/302 Інструментальне матеріалознавство; Том 25 № 1 (2022): Інструментальне матеріалознавство; 106-118 Инструментальное материаловедение; Том 25 № 1 (2022): Инструментальное материаловедение; 106-118 Tooling materials science; Vol 25 No 1 (2022): Tooling marerials science; 106-118 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/302/229 Авторське право (c) 2022 Інструментальне матеріалознавство |