ВИЗНАЧЕННЯ ЗМІСТУ ОКРЕМИХ СКЛАДОВИХ ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ ГІДРОМЕХАНІЧНОГО БУРІННЯ СВЕРДЛОВИН

• Date: 2024
• Main Author: Ігнатов, Андрій
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2024
• Subjects: гідромеханічне буріння; свердловина; вибій; дисперсійне середовище; гірська порода; адсорбція; поверхнево-активна речовина; породоруйнівна куля; деформація; очисний агент.
• Online Access: http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/370
• Journal Title: Tooling materials science

Мета. Деталізоване аналітичне, лабораторне та стендове вивчення головних закономірностей процесів руйнування гірського масиву під впливом різних факторів, а також пошук шляхів ефективного функціонування інноваційних пристроїв комплексного гідромеханічного буріння в гірських породах, які відрізняться за основними показниками фізико-механічних властивостей із наступною розробкою на основі отриманих даних раціонального техніко-технологічного регламенту спорудження свердловин різних груп приналежності із високими організаційно-економічними показниками. Методика. Визначення основних технологічних особливостей вибійних руйнівних процесів, реалізованих при застосуванні пристроїв комбінованого гідромеханічного буріння, виконано за додержання методик аналітичного аналізу й експериментальних досліджень, а також шляхом залучення до процесів вивчення окремих прийомів математичного і фізичного моделювання, методик теоретичної обробки й інтерпретації результатів досліджень у середовищі SOLIDWORKS, STATGRAPHICS, МАTHСАD, відповідних контрольно-вимірювальних приладів, інструментарію та матеріалів. Вибійні процеси моделювалось на спеціальній стендовій установці, обладнаній спеціальними контрольно-вимірювальними приладами й пристроями (зокрема: витратомір, манометр, тахометр, координатник, підшипниковий вузол позиціонування, механізм подавання). Результати процесу руйнування гірського масиву ударами куль контролювалися за допомогою електронного штангенциркулю з глибиноміром (глибина лунки руйнування). Об'єм лунки руйнування визначався шляхом заповнення її пластиліном або парафіном. Поверхневий натяг промивальної рідини визначався сталагмометричним методом, що ґрунтується на залежності кількості крапель, утворених з об’єму сталагмометра, від поверхневого натягу рідини. Результати. Вивчено основні особливості нині застосовуваних, здебільшого механічних, способів буріння свердловин. Визначено переваги гідромеханічного способу буріння з позицій суттєвої інтенсифікації вибійних процесів руйнування гірського масиву за рахунок створення розвиненої системи тріщин в породах. Визначено спільні риси циклу формування різних частин вибою свердловини при застосуванні проєктованих пристроїв. Переконливо доказано, що результати руйнівних процесів (об’єм лунки руйнування), знаходяться в залежності від таких аргументів, як інтенсивність прикладення навантаження, тобто швидкість руху куль, та їх кількість. Доведено існування фактору можливості і обґрунтованої необхідності застосування поверхнево-активних речовин в якості основних активаторів деформаційних взаємодій в парі «породоруйнівна куля - гірський масив», проте означене потребує раціонального підбору хімічних компонентів середовища руйнування. Наукова новизна. Інтенсифікація руйнівних процесів за гідромеханічного способу буріння виступає функцією значної динамічності впливу циркулюючих в раціональній кількості куль на породний вибій та наявності активного фізико-хімічного впливу відповідно підготовлених промивальних рідин. Практична значущість. Представлені до обговорення результати аналітичних й лабораторно-стендових досліджень є підґрунтям для розробки конструктивних і методичних основ реалізації базових принципів гідромеханічного буріння; вони з успіхом можуть бути використанні при адаптації інших способів буріння до конкретних свердловинних умов.