ШЛЯХИ ЗМЕНШЕННЯ ЕНЕРГОЄМНОСТІ І ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ПРИ БУРІННІ СВЕРДЛОВИН
Authors: Nazarov Oleksandr , Gankevych Valentyn , Pashchenko Oleksandr , Kiba Vyacheslav 
Published: February 2021

Мета. В роботі розглянуто напрями та розробки що направлені на підвищення продуктивності процесу буріння, зниження енерговитрат і підвищення надійності обладнання, в першу чергу інструменту. Так розглянуто застосування гідравлічних бурових установок, що дозволяють: знизити в 1,5...1,8 рази масу бурової установки, скоротити в 1,5 рази час спускопідімальні операції; забезпечити підвищення швидкості буріння в 1,3...2 рази, знизити час на нарощування бурильних труб в 2,5 рази, скоротити час на монтаж і демонтаж установки в 2...5 разів. Дослідження процесу руйнування гірської породи показали, що вплив ПАР на гірську породу викликає її разупрочнення і покращує умови її руйнування. Застосування добавок ДБ збільшує швидкість обертального буріння на 25 – 30 % і глибину проходки до його затуплення на 20 – 25 %. Результати дослідно-промислових випробувань показали, що використання добавок піноутворювача ДБ в промивної рідини при обертальному бурінні економічно доцільно.Методика. Роботи по розробці теоретичних моделей руйнування [8] шляхом математичного моделювання дозволяють розрахувати нелінійні безрозмірні залежності; частот і амплітуд поперечних власних коливань бурового ставу як від параметрів обертання ставу, так і від зовнішніх факторів. Спираючись на теорію подібності та аналізу розмірностей це дозволяє вивчити вплив параметрів не окремо, а в комплексі, що зменшує обсяг досліджень до 2-х раз.Результати. Системи гасіння поперечних коливань НСП, ефективність, якої перевіряється розрахунками і моделюється за допомогою SolidWorks, що виключає флатер бурового інструменту. Проводяться розробки моделей верстатів шарошкового буріння, які дозволяють виробнику верстатів вибирати раціональні параметри систем гасіння поперечних коливань бурових ставів, проект верстата використаний для розробки робочої документації діючої моделі.Наукова новизна. Встановлено залежність появи флатера бурового інструменту внаслідок збігу частоти його обертання з власною частотою поперечних коливань бурового ставу, на буровому ставі, який складається з 3-х восьмиметрових штанг, флатер з'являється на I частоті обертів 30 хв-1, а на буровому ставі, що складається з 2-х восьмиметрових штанг – на частоті I оборотів 113 хв-1.Встановлено шляхом математичного моделювання нелінійні безрозмірні залежності; частот і амплітуд поперечних власних коливань бурового ставу як від параметрів обертання ставу, так і від зовнішніх факторів. Спираючись на теорію подібності та аналізу розмірностей це дозволяє вивчити вплив параметрів не окремо, а в комплексі, що зменшує обсяг досліджень до 2-х раз.У теоретичному аналізі ефективності амортизаторів згинальних коливань - АІК, встановлено, що вони дозволяють значно (в 6 разів) зменшити поперечні коливання бурового става до 26 мм, однак не виключають появу флатера бурового інструменту, тому обгрунтован вибір більш ефективної системи виброгашення з накладними легкими напівмуфтами (НСП).Практична цінність. Розробка систем гасіння поперечних коливань НСП, ефективність, яких перевіряється розрахунками і моделюється за допомогою SolidWorks, що виключає флатер бурового інструменту. Проведення розробки моделей верстатів шарошечного буріння, які дозволяють виробнику верстатів вибирати раціональні параметри систем гасіння поперечних коливань бурових ставів, проект верстата використано для розробки робочої документації діючої моделі.Проведення робот по зниженню енергоємності та підвищення продуктивності при бурінні свердловин, також виготовлення установок для глибокого буріння на машинобудівних заводах країни і оснащувати їх власними комплектуючими виробами.Наукове і інженерне забезпечення виконується Національним технічним університетом «Дніпровська політехніка», також роботи проводяться в Українському державному науково-дослідному геологорозвідувальному інституті (УкрГНІГРІ), Івано-Франківському державному університеті нафти і газу (ІФГУНГ). Проектно-конструкторські роботи виконуються в ДКБ "Південне", Полтавському відділенні УкрГНІГРІ, ПКТИ АТ "Дніпроважмаш", КБ АТ "Сумський машинобудівний завод".