Анализ теоретических и экспериментальных исследований в области процесса сальникообразования при бурении скважин

Авторы: Тошниезов Л. Г., Тошов Ж. Б.

Проведен анализ теоретических и экспериментальных исследований процесса сальникообразования при бурении скважин. Выявлены причины проявления сальника на поверхности бурового породоразрушающего инструмента и пути предотвращения процесса сальникообразования. Процесс образования сальника анализировался с точки зрения динамики промывочных жидкостей и динамики вооружения, и в обоих случаях задача рассматривалась в двух аспектах: в плане ликвидации образовавшихся сальников и в плане предотвращения процесса сальникообразования. Большинство шарошечных долот, выпускаемых различными фирмами мира, имеют две основные схемы промывки — центральную или боковую (гидромониторную). Данная статья, в отличие от предыдущих опубликованных на эту тему работ, раскрывает преимущества и недостатки не только двух стандартных вариантов промывки, но и использования комбинированного вида очистки забоя скважины. Определено, что в области предотвращения сальникообразования учеными предлагаются добавления реагентов в буровые растворы, но большинство из предложений основаны на экспериментах частных случаев. Кроме того, исследования показали, что вычисляемые кинетические критерии оценки работоспособности лишь косвенно влияют на системы очистки забоя скважин от выбуренного шлама и на долговечность опорных подшипников шарошек. Авторы, изучив динамику промывки и динамику вооружения, считают, что правильный выбор дизайна соответствующих гидродинамических узлов и конструкции долота в целом можно уменьшить или предотвратить сальникообразование.

 

Ключевые слова: Сальникообразование, буровое долото, процесс бурения, буровой раствор, гидродинамика узлов, динамика вооружения, реагенты-«детергенты», опора, шлам.
Как процитировать:

Тошниезов Л. Г., Тошов Ж. Б. Анализ теоретических и экспериментальных исследований в области процесса сальникообразования при бурении скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 11. – С. 139–151. DOI: 10.25018/02361493-2019-11-0-139-151.

Благодарности:
Номер: 11
Год: 2019
Номера страниц: 139-151
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.235
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-139-151
Дата поступления: 20.05.2019
Дата получения рецензии: 23.07.2019
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.10.2019
Информация об авторах:

Тошов Жавохир Буриевич1 — д-р техн. наук, доцент,
e-mail: toshov@tdtu.uz,
Тошниезов Лазизжон Голиб угли1 — докторант PhD,
e-mail: toshniyozovlaziz@gmail.com,
1 Ташкентский государственный техническ INFRA-M ий университет.

Контактное лицо:

Тошниезов Л. Г., e-mail: toshniyozovlaziz@gmail.com.

Список литературы:

1. Changheon Song, Jintai Chung, Jae-Sang Cho, Yun-Joo Nam Optimal Design Parameters of a Percussive Drilling System for Efficiency Improvement. Research Article // Advances in Materials Science and Engineering. Vol. 2018, 13 p. https://doi.org/10.1155/2018/2346598.
2. Бабичев А. А. Создание эффективного вооружения шарошечных долот для разбуривания мягких и мягкосредних пород: автореф. дис… канд. тех. наук: 25.00.15. — М., 2008. — 24 с.
3. Мартель А. С., Моренов В. А., Леушева Е. Л. Исследование составов буровых растворов для бурения глинистых пород и предупреждения сальникообразования // Булатовские чтения. — 2017. — Т. 3. —С. 170—176.
4. Тошов Ж. Б. Повышения эффективности бурения взрывных скважин на путях оптимизации трех составляющих динамики буровых долот // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2014. — № 6. — C. 281—285.
5. Матвеев Ю. Г., Попов А. Н., Торгашов А. В., Баталов С. П. Патент РФ № 2096578 Шарошечное долото, 20.11.1997.
6. Sakuntala N., Dewangan S., Chattopadhyaya S., Krolczyk G., Hloch S. Discussion on importance of tungsten carbide — Cobalt (Wc-Co) cemented carbide and its critical characterization for wear mechanisms based on mining applications // Archives of Mining Sciences. 2018. No 1, pp. 229—246.
7. Стеклянов Б. Л., Рахимов P. M., Валиева К. Г., Бариев М. Б. Теоретические аспекты образования сальников при бурении скважин // Узбекский журнал нефти и газа. — 2003. — № 2. — С. 20—22.
8. Калашников Ю. Т. Патент СССР 1025860 Гидромониторная насадка для бурового долота. — 1983. Бюл. № 24.
9. Протасов Ю. И. Разрушение горных пород. Учебник. — М.: МГГУ, 2002. — 324 с.
10. Стеклянов Б. Л. О закономерности затрат энергии динамических систем в среде сопротивления / Материалы VI-международной научно-технической конференции на тему «Современные технологии и инновации горно-металлургической отрасли». — Навои, 2013. — С. 188—189.
11. Deng Yong, et al. Theoretical and experimental study on the penetration rate for roller cone bits based on the rock dynamic strength and drilling parameters // Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2016, vol. 36, pp. 117—123.
12. Schroder J., Pasquale M. D., Richards A. Bearing innovations extend roller-cone bit life // Oil & Gas Journal. 2016, 114 (6), pp. 50—55.
13. Тошов Ж. Б. Ways towards optimization of washout components of rock cutting tools // Горный журнал. — 2016. — № 2. — C. 21—23. DOI: 10.17580/gzh.2016.02.04.
14. Латышев О. Г. Разрушение горных пород: учебник. — М.: Теплотехник, 2007. — 660 с.
15. Войтенко В. С., Смычник А. Д., Тухто А. А. Технология и техника бурения: учебное пособие, в 2-х т. Т. 1: Горные породы и буровая техника. — М.: ИНФРА-М, 2016. —237 с.
16. Шилов А. Г., Гличев В. А. Предупреждение сальникообразования при бурении в глинистых отложениях // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. — 2013. — № 4. — С. 60—62.
17. What you need to know about drilling bit balling up and how to troubleshooting it: [www.drillingformulas.com]. URL: http://www.drillingformulas.com/what-you-need-to-know-about-drilling-bit-balling-up-and-how-to-troubleshooting-it/ (Обращение 14.02.2019).
18. Тошов Ж. Б. Оптимизация динамики породоразрушающих инструментов при бурении взрывных скважин на открытых горных работах: дисс. докт. тех. наук: 04.00.10 — Навои, 2017. — 55 с.

 

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.