«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Основы проектирования буровых инструментов с эксцентриситетом вооружения торцевой части для бурения анизотропных горных пород

УДК: 622.243.272
DOI: -

Авторы:

¹ Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

Ключевые слова: анизотропия, бурение, эксцентриситет, опрокидывающий момент, искривление скважины, горная порода, буровой инструмент, рациональные параметры

Аннотация:

Бурение скважин любого назначения в анизотропных горных породах связано с естественным искривлением ствола, что вызывает существенные осложнения при сооружении скважин заданного направления. Чрезмерное отклонение ствола скважины от проектного профиля влечет за собой значительные временные и экономические издержки за счет необходимости проведения работ по корректировке его направления. Таким образом, аналитическое исследование факторов естественного искривления, разработка и совершенствование бурового инструмента для снижения искривления, а также выявление области и методики его рационального применения являются актуальной задачей в области бурения скважин. В настоящей статье рассмотрены конструкции специального бурового инструмента, способного снизить интенсивность естественного искривления, приведены результаты испытаний бурового инструмента с эксцентриситетом вооружения торцевой части, а также новая методика определения рациональных параметров такого инструмента, в частности, величины эксцентриситета вооружения торцевой части в зависимости от параметров и степени анизотропии, условий залегания горной породы и режима бурения.

Список литературы:

1. Боярко Ю.Л. Борьба с искривлением скважин. – Томск: Изд-во ТПУ, 1969. – 110 с.
2. Сулакшин С.С. Направленное бурение: учеб. для вузов. – М.: Недра, 1987. – 272 с.
3. Морозов Ю.Т. Бурение направленных и многоствольных скважин малого диаметра. – Л.: Недра, 1976. – 215 с.
4. Кривошеев В.В. Искривление скважин в анизотропных породах. – Томск: Изд-во науч.-техн. лит., 1999. – 239 с.
5. Нескоромных В.В., Пушмин П.С., Попова М.С. Влияние поверхностно-активных веществ на искривление скважин при бурении в анизотропных горных породах // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 9. – С. 146–158. – DOI: 10.18799/24131830/2020/9/2819
6. Нескоромных В.В. Механика разрушения анизотропных горных пород при бурении скважин заданного направления. – М.: Геоинформмарк, 1997. – 56 с.
7. Нескоромных В.В. Искривление скважин в анизотропных горных породах: моногр. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2017. – 204 с.
8. Пушмин П.С. Обоснование модели алмазной коронки на основе исследования механики разрушения твердых анизотропных пород: автореф. дис. … канд. техн. наук: 25.00.14. – Томск, 2006. – 19 с.
9. Карпиков А.В. Научно-методические основы управления интенсивностью естественного искривления скважин: автореф. дис. … канд. техн. наук: 25.00.14. – СПб., 2002. – 20 с.
10. Петенев П.Г. Исследование и совершенствование компоновки бурильной колонны для повышения эффективности бурения геологоразведочных скважин: автореф. дис. … канд. техн. наук: 25.00.14. – Томск, 2016. – 20 с.
11. Разработка и экспериментальные исследования особенностей работы алмазной коронки для бурения в твердых анизотропных горных породах / В.В. Нескоромных, П.Г. Петенёв, А.Л. Неверов [и др.] // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. – 2015. – Т. 326, № 4. – С. 30–40.
12. Гидродинамика при бурении импрегнированным породоразрушающим инструментом с эксцентриситетом режущей части торца матрицы / В.В. Нескоромных, П.Г. Петенев, М.С. Попова [и др.] // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. – 2020. – Т. 331, № 11. – С. 176–185. – DOI: 10.18799/24131830/2020/11/2899
13. Нескоромных В.В. Разрушение горных пород при бурении скважин: учеб. пособие. – М.: Инфра-М, 2015. – 336 с.