РОЗРОБЛЕННЯ ТЕОРЕТИЧНИХ ОСНОВ КЕРУВАННЯ КАВІТАЦІЙНО-ІМПУЛЬСНОЮ ДІЄЮ НА ВИБІЙ СВЕРДЛОВИНИ НА ОСНОВІ ТЕОРІЇ СПЕКТРІВ
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9973-2019-2(71)-30-37Ключові слова:
гірська порода, свердловина, кавітація, імпульс, енергія, частотаАнотація
Розглядається технологія інтенсифікації руйнування гірських порід при бурінні свердловин за рахунок обґрунтування фізико-механічних, кавітаційних і технологічних процесів. Подальший розвиток механізму руйнування гірських порід за рахунок створюваних кавітаційних процесів, проявлення яких можливе на вибої свердловини при бурінні сучасними типами бурових доліт, є актуальною науково-технічною задачею, вирішення якої дозволить значно підвищити ефективність і надійність буріння свердловин, має важливе практичне значення для нафтогазової галузі. Отримали подальший розвиток механізми руйнування гірських порід при бурінні свердловин, які дозволяє враховувати як постійне механічний вплив на гірську породу озброєння бурового долота і кавітаційний вплив на поверхню вибою охолоджуючої промивної рідини. Вперше доведено, що кавітаційно-імпульсна обробка вибою свердловини при бурінні дозволяє оцінити ерозійну дію кавітації при різних відстанях від кавітатора з урахуванням дисипативних втрат і збільшити частку енергії, що спрямовується на гірську породу. Вперше обгрунтована можливість вибору найбільш оптимального режиму кавітаційно-імпульсного навантаження на вибій свердловини. Для оцінки ефективності технології кавітаційно-пульсаційного промивання запропоновані аналітичні залежності, що дозволяють спрогнозувати частотний розподіл енергії від лускання кавітаційних пухирців, що створюються кавітатором на вибої свердловини, що дозволяє активно управляти процесом кавітаційно-імпульсного впливу на гірські породи в процесі їх руйнування при бурінні. Наведено характеристики, що в більш повній мірі відображають кавітаційно-пульсаційний процес і, тим самим, дозволяють точніше оцінити його ефективність в руйнуванні порід на вибої свердловини. При проведенні кавітаційно-імпульсної обробки вибою свердловини з метою створення штучної тріщинуватості значення має режим навантаження, а саме розподіл енергії навантаження по діапазонах частот. Для розширення області кавітаційно-імпульсної обробки масиву гірської породи необхідно формувати такі навантаження, щоб основна частина енергії була зосереджена в низькому діапазоні частот, тому що низькі частоти із збільшенням відстані від джерела збурення (кавітатора) згасають в меншій мірі у порівнянні з високими частотами. Досліджено розподіл енергії по різних діапазонах частот в процесі поширення кавітаційно-імпульсної дії по гірському масиву порід з метою вибору найбільш оптимального режиму кавітаційно-імпульсного навантаження на вибій свердловини. Запропоновані аналітичні залежності, що дозволяють спрогнозувати частотний розподіл енергії, яка виділяється при лусканні кавітаційних пухирців на вибої свердловини. Це надає можливість активно керувати процесом кавітаційно-імпульсного впливу на гірські породи в процесі їх руйнування при бурінні.
Завантаження
Посилання
Femiak Ya. M., Yaremiichuk R. S. Rozrobka optymalnykh rezhymiv kavitatsiinoho ruinuvannia hirskykh porid. Naftova i hazova promyslovist. 2000. No 6. P. 13-15.
Drukovanui M. F. Metodu upravlenyia vzrыvom na karerakh. M. : Nedra, 1973. 416 p.
Denysiuk Y. Y. K voprosu otsenky parametrov vzruvnoho ympulsa s pomoshchiu eho spektralnukh kharakterystyk. Yspolzovanye enerhyy vzruva na obektakh yrryhatsyonnoho y melyoratyvnoho stroytelstva. Kyev : Nauk. dumka, 1976. P. 27-30.
Kravets V. H., Denysiuk Y. Y. Amplitudno-chastotnyi spektr impulsa pri deistvii vzryva v hrunte. Dinamika uplotnenyia hruntovoho massiva vzryvom. Kiev : Nauk. dumka, 1979. P. 29-36.
Nahornui V. P., Denysiuk Y. Y., Rudiuk Ya. A.. Issledovanye tsyklycheskoho ympulsnoho deistvyia vzruva na hornuiu porodu s prymenenyem teoryy spektrov. Yzv. vuzov. Horn. zhurnal. 2009. No 5. P. 85-88.
Nahornui V. P., Hloba V. M., Denysiuk Y. Y.. Vzryvnye raboty pri dobyche prirodnykh uhlevodorodov, stroitelstve mahistralnykh truboprovodov i podzemnykh khranilishch. Kiev: Polyhrafyst, 2009. 330 p.
Yaremyichuk R. S., Femiak Ya. M., Voznyi V. R. Eksperymentalnoe yssledovanye эnerhyy pulsyruiushchykh potokov dlia povushenyia эffektyvnosty razrushenyia hornukh porod pry burenyy skvazhyn. Tekhnolohyy nefty y haza. Nauchno-tekhnolohycheskyi zhurnal. 2008. No 4. Р. 32-35.
.png)
