автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.07, диссертация на тему:Исследование и разработка наддолотных гидромеханических устройств для повышения эффективности роторного способа бурения

,я>

гродшявкншй комитет российской аддащм по шею ОШЗОВДНИЮ госэдарстшеш нейшой шкгежкя шетозег

На правах рукоипеп

ШУЕЭ

исощдован® и разработка ищшшик гвдрошшкчеошх

устройств да шшьшенш зжететош роторного

05.04,07 - Меткки м агрегаты нвфгякой и газовой .щрозясшениоети

диссертаци55 иа соискант ;г-сс-:-:ой степени кавдвдата технггчэсгскк иаун

Уфа. 1994

Работа выполнена в Казахском Национальном техническом университете ( Каз НТУ )

Научный руководитель - цоктор технических наук, профессор

Султанов Б.З.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профеосор

член-корреспондент АН РБ Каг&рманов И.4.

кандидат технических наук, доцент Ямалтдинов А.И.

Ведущее предприятие - Казахский научно-исследовательский

геолого-разведочный институт (Каз НИ

Защита состоится " - отября 1994 г. 15 час, на заседании диссертационного совета

К 063,09.02 при Уфимском государственном нефтяном техническ университете по адресу: 450062, Уфа, ул.Космонавтов, I

С диссертацией можно ознакомиться в техническом архиве УШУ.

Автореферат разоолан {9 «сентября 1994 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, к,т.н., доцент ' З.П.Кулаев

- 3 -

отм шшшжтш работы

Аетсуадьнсовь щюбяеиы» Ржзшл бывшго. Соаза а вуазрзнигаг^са рзспубжк привели к тзаетичнш юш шжшза разр&вам жшйсзшдашг м ©нококтеслт евяавй меадг нши» На фокэ от гэг процессов в гаэддеяий ©шявмжкя Казахстш© гаркоргивгашз стшго дальшйжзэ раэвнгка яошшв-аю-эи&ЗРгэттегсввй арошашносгщ республик®;, скорзйиез освоемнэ разээдашет богаяеЯют запасов н©фги и газа э Щшаепяйской ваадя-» 85®., Вдаатаашза задач» ярабует меярврываого рзеад объела и го® бурэвгя рабог,, Вяеетэ с ггк дея таюгзнш аффвоткшоети- процзс» еа проедет йефтйгх ш гаэокьвг еяеагкн таобаодшо дадщзёзт еов®р-шэнствоваиш® тезжзщ м технологи бурзння та -аскавэ внедр©аяя ©ягн* калг»да' рзкшо® обработка дояо?( улучавши эасилуагаг^ошагзг харгж«-здркеяга и доягоэзчкоста элементов бурильного тотруйекга» Е настекщзз врека с розэоы срэдинх глубин какзяка&сь щв. ргагатоенкя оФ&еааэ роторного способа бурэнмя. Уааяичзикэ щгоэггг-ных грлдтОнгя еяваэш ярягодюг к зкдаиизяьнсцу уяурзргикш условий работа вородораз'рзшвщзро кясгруизжга и вяекеягов бургяьиай коеоякн, Взашодэйстшэ сарояэчг-ша дожог с горной породой з процессе бурз» шш способствует зозиккновеккэ раэяачхах зкшопарзыеккых коязбадай в система горная порода - долом - буршгшаа кояокна* Эта Еоязбшкз могу? оказывать ¡шс отрицательное, тт и кохоййфйльно© влйшкз ка углубление скваанян»

Денная работа вшюжняяаеь в соответствии с координационным плгиои Мкикстэрстаа зкергетшш и топливных ресурсов Республики Ка-зкию ко проблеме ™ Разработка, и внэдренкэ технических средств для погышеякя твянкко-эаокомичзских показателей бурения нефтяных и газовых сквакин утоерздекягЯ приказом ао Ужзнзрготоп & 214-65 о? 02.03.92 г.

Цель работа. Раэработа® кокстр^кдай рег^яетороэ димамкмее-кк£ щюцэссов буряяшж» ж ш т шдамгнчвекже исследо-

вания с цель® аошшшт техшжо-эгсоаюашгэскяж пшазагааэй ира бурении глубокий те^еиш и газовш ©ивааш роторшм сгюеобюв«

Задата исследования;

1. Аналитические йссяедрваодя реботе бурвдыюй ковдшш при бурении еквадш роторным еиоеобой е динамически ттвше угаетеом киек.

2„ Разработка консгрукцяЬ регуядаороь даошзговских процессов даа

повышения аффаэтивдоега работа Фуршыяэте шмррумента» 8. Разработка

аетквкш участком ЕНЩ ш ртотщтщЁ ш т иршекента» 40 Иссдедсшашш рабгжз бурияьной водою « дамшасккая реруггг-горгми продольная йояебаиий в црадшсяввдх условиях*, ¿зшз гезшоюкожштгових шюаш@1 бурения по вот>Ш

т4шюяогий а

Методы реаения доставивших аадачг ■ Задачи^шставявнкыэ ш рабо¥®ррш»иеь дуяем?

- щювадення георзфщвюшо: и--®кш8рав№и1ёшиши5 кесяедошикй да кгддавдс образцах .а ©бобцзкня результатов ксмэдованмйо

- разработки новых Фшздшэаца раеткий кокстрзтцаш гцдроиезсввд-чггзда> «шртаэатора, регулятора и кошоновкя бурильного инструмента. •

Научная новизна.

I» Обосношш теорэтачесня ш шдтвзрщдеш дксаернывнтельш адрах-яврксгкки компоновки бурильного инструмента с двдашшш актав-маи-участком КНШ при роторном способе бурения,

2. Теоретическими и проыысловши асследошшшк установлено,, что даа поаыиениа эффективности роторного способа бурения необходимо

- б -

создание''я'уээдачвни® штзнскюостм продаяьига колебаний дшют-чвски активного участи® шаша з КНШ ударко-дешфкруи-

щзро приспособления вш® долота» 3. Создана конструкция гщщюмехшшческого шорткзаяора-дщгивргт'орЁ С ГНАД-240 ) „ регулятора я теория кос работа в составе КНШ с дш-намнчвоия шямшшя участком» Практическая данность?

Гвдромехашчвекий амортизатор ГЙДД-240 позволяет поэнешть тсхшжо-зкоиомчэсккэ показатели бурзкшз глгубоякх екаакки рояорнзйг способом за счэт бодеэ еффзктавяой отработка долот®,, ярэдозфандаь элементы бурильной яолошш от арвдкшс аоэдэйстзяй продояьюв: колебаний, что епоеобетаузт потагениэ их надзетоста,,

Конструкция ПЗД-240 показала хороздга работоспособность,отличается простой конструкцией,, каеэгея еозкоккость кзготашшззтг» его э условиях прохатно~ремошгного цзхз УБР, Это устройство рекомендуется для широкого применения при бурения глубоких скважш роторным способом. В качеств© диспэргатора ШДД-240 аозвояяэт в забойище условиях улучшить процесс приготовления и обработки прошаочных ¡¡вдд-костей при значительно иеыыаеы расхода химических реагеэтоа и иате-

ркаЯОЗо

Реализация работы в промшшенности:

Разработанные гидромеханические аиортизаторы-дкепергаторн тш ГНАД-240 были непосредственно изготовлены и внедрены э промысловых условиях ПО "Актибимскнефть", ГКХ " Ак бота и С бызоез ПГО " Атыраунефтегазгеологкя П£Х " Туяпар * ( быетеэ ПГО " Актюбииск-нефтегазгеология "), при бурении скважин проектной глубиной 3000 -5000 м роторнш способом.

Применение ГНАД-240 в компоновка бурильного гшетрумента с--динамически активным участкои з условиях Октябрьского управления

буровых работ ПО * Актвбяшяснефгь к иа тайади..Вёна«ж-|£шзшет20 повысить кеханическута скорость бурения на 21,6 %„ проходау иа долото не 18,8 %, снизить расход, хшреагеитоа для обработки проашвоч-ной кидкости до 30 % ка I метр проходки. Ошгнов буренка еквашш на площади Забурунь® Прикаспийском иефтеразведотаой експедкции ПГО " Атураунефгегазгеойогш я с пркмшеда®» ГНАД-240 козвояето повысить механическую скорость ка 13„7 В цехом с использованием ГНАД-240 пробурено 16 скшшш, пройдено боле© 20000 метров проход» кк. Только по Октябрьскому УБР ПО "Ахгвбинскнефгь" экономический аффект от применения на 15 скважинах составил более 8 млн. рублей ( по ценам 1993 г. ).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работа докладывались и обсуидались на Республиканских научно-технических конференциях и Вклад ыолодени Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа " ( Уфа, 1993-1994 г.г.}» на менгосударствешой научно-технической конференции,посвященной 30-яетда Тюменского ки-дустриального института ( г.Тшень; 1993 г.), кафедре " Бурения нефтяных и газовых сквааин " Казахского Национального технического университетае кафедре нефтепромысловой механики Уфимского государственного нефтяного технического университета.,, научно-технических совещаниях Октябрьского УБР ПО " Актюбшскнефть ПГО 91 Атырау-нефтегазгеологня

Публикации. Результаты исследований, отранащие положения диссертационной работы,опубликованы в семи научных трудах.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и рекомендаций. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит ^ таблиц, ^ рисунка, включает список литературы из наименования, шести прилонений.

соданнигрйвош'

Во введении обоснована актуальность решаемых в диссертации задач0 целесообразность разработки методики расчета оптимального места' расположения регуляторов продольник колебаний в ком-•роновке низа бурильной колонны, формируются основные задачи исследования, дана общая структура и содержание работы.

Первая пава диссертации посвящена критическому обзору выполненных работ по динамике работы бурильного и породоразру-иавщего инструментов, анализу аварийности в буровых организациях Западного Казахстана.

Бурильный инструмент з процессе бурения подвергается слож-н® колебательным процессам. Колебания бурильного инструмента, являясь следствием большого числа факторовр сами оказывают существенное влияние на процесс и показатели бурения, в связи с чем изучению этого вопроса посвящено большое число работ авторов Я.А.Аяехсееваа П.В.Балицяого0 Ю.С.Васильевас В.И.Векерика, М.С.Габдршшмова« Н.А.Жидовцева, Е.И.Ишемгужинас А.Г.Калшина, Й.Ф.Кагарм&нова, З.Г„Керимова8 В.Е.Копняова0 М.Р.Мавяятоза, ШЙ.Огородвднова, М.А.Садыхова, Р.Х.Санкикова? А.И.Спивака, Б,З.Султанова». А.Н.Попова, Р.М.Эйгеяеса, Х.Ш.Ламмасова,Е.К.Вни- • на„ ААЯнтурина и других.

По,результатам своих .исследований авторы по разному оцз-няваат роль колебательных процессов при бурении скважин; Одни исследователи считают, что ко. „б&ния инструмента снижают стойкость долота, срок службы элементов бурильной колонны, забойного двигателя и в целом показатели бурения.

В работах других авторов большое внимание уделено колебаниям бурильной колонки при взаимодействии толота с забоем скважины., Установлено, что динамика бурильного инструмента зависит от длины и диаметра УБТ, места установки амортизатора, характеристик виброзащитпьгх устройств и свойств разбуриваемых горных пород.

. Е настояцлву времена проведено недостаточно исследовательских работ а поэтому ш*" уитоявааго мнвнш во вопросу ооткммь-юого мест® размещения дашфирувдда устройств в. колонне буриь-иш тру® с то« эршш п&вшшш эффективности бурения еквашн рото^нш спюсобок»

В ране® ирозвденнш работах не полностью исследованы вопроси додашшш бурашьного инструменте с шшэчендаа амортизатора „ кр-рашчеги роль отеекатаая предольш колебаний колеблющейся шссн динамически mtvmovo утстт НЙШ„ не приводятся надежные конструкции шортазатоцюа да пршененкя юс при буренки глубоких еявшсш роторам способом.

8 вшшэчеиш иа основа обобщения проведенного анализа уточняются задачи дашвдейвдос'исследований« .

Во второй гдаво описываются аналитически© мсследоэания работ бурильной колонны при бурении зкашеш роторным способом, условия работы динамического участка с учетом состояния колонии s цшмз» условия устойчивости динамического ■участка0 оценка вест» йостм упругих ©дегдатов амортизатора8 рассчитана оптимальная дай-м дшшически активной части НЙЩ дая эффективной работы бурильного к ыородоразрушаш^го инструментов»

В швдг большой длины бурильной колонны ее иокно рассматривая: как бесконечно дяшный стзраень» Наибольшую интенсивность шет щюдодыше колебания» которые атсшется следующим уравнением ъ часзднх проиэгодння "'

где У В<£/(Я, tj - переаещакке сечения х, соответствующее вре-иеда ti

Q - скорость распространения продольных колебаний в теле

колонны^ Ь ~ коэффициент сопротивления.

Воабуадеикэ колебаний оеущзстм®*res sa naposm ао неровностям sa боя, Йр&ша

Начаяькаэ условия язсу^эстаежиНц их зашзт еэ арзкзаен sa û43S дайстата емя сояроташгетгез,

Грамкетоэ условия ( 2 ) удсбкээ яр®деяаэгг7& з кошгзкскэй 04»« .. иа

" "" < 3")

■ЛЁГад UiXifJ.vXfxj&^w, пдаягааляя ем эа^а&енкэ ® уравкеккэ CI) войучйэм джя $уикаии I елэдуищзз дЕффэрокцишшш уразиениэ

х'+А'а-О, r'U-siJ (4)

¡Жэркн характеристического ур&виаиия ( 4 ) могрт Зеяь еы» ражекы э czapysc&i э:да

К9 *SO

гдэ f, и qt >0.

Т0ГДЗ ( б ,

язлкется решнквм уравнения ( I ) с грамшааз усяоэка« ( 2 s зецзствэиная vsc« функция t/ являемся реаеняем уравкзккя (lie гретичнюи условием ( 2 ).

Ü(x,t)*h-e**-cas(tát-ft*) ( ? $

Вынужденикз колебания колокнн э случае устакоэкк азюрте-затора з нккдай частм колонки описываются сявдуощеЯ (функцией

-до -

иМ-ь-^Ш*""1"' . (в>

_ С л

где с - модуль Юнг® 5

F - площадь- попаревдого сачагаш иояоннщ Сц ~ дасиедстг амортизатор®. Сравнивая ретзита С 6 ) и С 8 ) во.яуч®©?«,, что тшшут колебаний кожошш уменьшается г

если Л/ шшдатуда' колебаний сеченая Х^ без «иорт8М®®ор®>

А г - шмитуда колебаний с амортизатором то, коэффициент демпфхроваикя колебаний состав:-:'*

Пользуясь соотношением ( 9 ) можно осуществить оцшку ©лвд-кия амортизатора на интенсивность вынужденных колебаний,, Б каадс-тва пркыера оценю; необходимую несткость шортазвдора для уменьшения амплитуды колебаний в 10 раз при бураими скшаш в случае малых сопротивлений. Из соотнооення ( 4 ) иошо определить К^» Скорость зву1са в металл© около 5000 и/с» Накболеэ штеясившз колебания происходят с частотой, равной частота вращения долота, кот

торая составляет около 50 с . Коэффициент К£ составят гархмеряо 0,01. И из соотноиашя ( 9 ) получаем, что для уменьшения интенсивности колебаний с' частотой 50"^ в 10 раз необходимо, чтобы жесткость амортизатора была меньше «вспост колонка! в 1100 раз.

Динамически активный участок { ДАУ ) УБТ, распояокзкних &е-посредственно мевду долотои и амортизатором иокно рассматривать как сосредоточенную иассу М{

М* у . < 10 >

где у - пасса одного метра УБТ;

С - длина ДАУ

- п—

Масса верхнего участка КНШ М2 завйсит от общей длины сеа-

даи УНТ и дайны ¡Щ»

Мм

а

( и )

Колебательно® двтенне низшего участка КННС определяется

свойствами забоя,, амортизатора и всзбуядаюцей силой Рвозб

9

обусяовяеккой механическими свойствами горных пород, переяатква-

аееткостЬ и демпфирующие свойства колонна и амортизатора5 (/ и ~ иерекещент колонны и ДАУ„ Проткдая верхний конец бурклькой колонны свобод®®,, а' ккаияй конец колонка еодерант присоединенную массу УБТ М?. и взаккодей-етгиует? е ДАУ «гзвез мгорткза?ор5 Ео^учям

Тогда продольное колебательное двинениа бурильного инструмента о ДАУ з соетйвэ КНЩ иоено предсяавщ'ь ■ сведущей системой уравнений

кием "" "_' _" ------

( 14 )

где Ро -- сила, характеркзирушщая реакцию забоя; Ад, вх - комплексные постоянные.'

ыакскмально® двдашческое воздействие на забой скаашшы ирга нсшш&оюнкн KHffl с Д'.У

Решш© ететемн уравнений i 14 ) оеущёствашш с номощьв ирограшн ш ¡ютыотер® X EH PC»

'-Еовучеда количеств®®»®, сооткоЕента дядашч-=

кодам Kfios дяшм Д&2Г0 тастотЫи вееташега амортюетора при ШШ^ . еост®ЕД®ниой ив диеметраии 229 ш 203

Spa ©нредежэннщ соотиоиезшк медау возазукдв^ей частотой к часго^ой еобетаеянж кояебаюй нианего участка труб прямолинейная форма разновеска бурильной колойш становится дйнежчэюш ¡¡¡¡©устойчивой, ФоВо шоэмккаи? поперечные колебЕкет, гзоткитуда ко-sopnx бтетро возрастает». В втои случа© вовгшшв® поперечщ® во»« \ .йаяня гмшшш бурильная труб« приводядае к параметрическому р©зо-каису»

Диншнчвску® устойчивость колебателшой система,предста®-яешдай а взд© етершгя^аюзиа описать уравнением Иатье., датожъзуя ДЕЕГрашф Айяса-0:рвтта. определять зоны неустойчивости.

При вашзчшш шортизвтора .в состав КИЕК бурильного кнстру -• меата густойчивость данвдкчески 'ахтидаого утастла моаьо оценить кри поищи Ьц в Се„определяемых - но формулам?

^»l&imliJ - Mjt/f^l—J] л 16 }

гдэ^ßf " коэффициент затухания амортизатора „

Используя зги зависимости,определили при каких расстояниях емортмзатора от долота иинншг часть бурвдной колонка теряет устойчивость при сведущей коэдкдаовке? долото III •• 295,3 мм;

УБГ 229 -I м5 ГНАД-240 - 3 УБГ 229 - (36-I ) и: убт. 263 -108 Бурильдае труба ТЕШ Х27жЮЕ и,следующих данных: Рс » 160 кН; р = 240 кНг СО = 8,4 с"1;= б.Ю^с"1; /, = 9эа;

/а я 18 <4 в

На графин® зависимости \/Ъ*вт С» при различных зяаче-ивях ( { рис Л ) видно, что с удалением амортизатора от долота устойчивость кикнего динамкчасгсн активного участка бурильной колок« существенно снигается. Вывести систему из области неустойчивости шжно при постоянных<£<7, I „ меняя коэффициент за--¥ухаиш|^в. веяячяну касякости С* кидяосткой вругшщ амортизатора тж частоту вращения долота СО«

Б трзтьей главе рассмотрены вопросы создания устройства для работы с колеблвщейся массой'- динамически актизкой частью КНБН9 с одновременна гезенкем продольных колебаний верхней части бурильной колонны; разработка конетружцзш регулятора гядравли-чесяой прукккы амортизатора» Су^ествущкэ деагфера на получили широкого распространения вр5« буренки глубоких сквгякн роторнызя способом из-за сяозеностя конструкций, недолговечности рабочих эяементоэ з тяжелых условиях Еыеоксй абразивной среды, высокой стойкости изделия ш кезозшЕНостя изготавливать а местных условиях быстроиэнашиваяЕ$ихся комплехтуацрвс узяоэ„ С «ельв устранения вкзелербчиатекмшг недостатков, создана конструкция гидромеханического аагортизатора-даспергатор- ткпо ГШД-240 и разработаны теоретические принципао определягоциэ их эффективную работу.

ГВДД-240 представляет собой корпус с полым валом, на котором установлен пакет упругих элементов с изменяющейся характе-ристйкой. Нижний переводник корпуса обеспечивает передачу крутящего момента через кпокочное соединение от зала на долото. Верхний переводник вала выполнен в виде усеченного конуса снабяеинс-й осевым и тангенциальными каналами.

- к -

Диаграмма Айнса-Стретта.

1.&1 - 9 м, ' « 27 м,

при^» 5 • 10"5 с"1.

ш язвой самой часта

рвавщяи забоя перемене* иоякЯ иая я>адравдада©-»

¡яуэ иагрузку га тараяявлько еаирота&тегш давдда угздтай длештов« чяэ прдаодда к уменьшеишэ штяурм ©зрядаяоШ ваадраки сшздаз» При едатам упрурж эжеиевдго® вжбрацзга ггш шликкдагея» а часть ' эозвращается при шс ващшлашш долиигу» Ейсткош» аэдгоеткой пру» нкмв амортизатора рэгуамруетет подбором ет^ашз смшюй. таездш ® рвгяамэиткровэашга оезаыа пзргжзг^:кзи вояото взяа» Работа педрав-' жкчаской к кезсашчесйой частей амрртегзатора щюейжодя? синхронно „ дополшгя друг друга» Так как ттттк-з йзржзго пере-

водника вал® та корпуса ГШД-240 зйтрздаеда в уеяодаг- буровойр поэтому для регулирования рядразлягезской пфуякка шюртвэатора прэд-коЕзгается установить ::а долоте дрюдкяяэдькоз сайка ( ¡регулятор К

Чатаертгя часть пссшгщша Ш58йэдв®аякэ в ирокксгаэда уеловяот диншшш работы йургмыиой колонка щ>й бурш« ряубо&вх сяваяия разоряет сггособоа« С цэльо проверки результатов ягорэткчзскза исследований и вшолиекия функции амортизатора ио гввеят лрздожьшзг ко-' ¿зебаикй ззрзжай части бурильной аояоияи, аздагееиыого в сослав ШЕЙ, бшп произведены зелкея аетяктудно-чаетотязя яарактедаетак «Зурюгь-нот инструмента виброквмердаеяькоЧ аппаратурой при бурэизш с»» !> £447 ка площади Ламгзоя Октябрьской КВР ПО ""АктюЗеисанефть".

Бурзнкв ззлссь установкой Уралмаи-4Э под тзхшмескув' кояокну диаметром 245 ш роторным способов э интервал® 1776-1951 м^ ггло« женшсс плотными глинами „ аррюшзт&кйв йасчаинмами» В коютоковху бурильного инструмента состоящего из: 13-295,3$ УЕР 20Э - 18 и5 ИЛС 232 -1м; УБГ 203 - 103 щ бурильных труб ТЕШ 127 иед долотом поочередна устанавливали амортизаторы! типа КАБ-240 ( Г.Н.ДраккераК ГНАД-240 и бурили без них. Продольные •■олгбакш бурильного инстру-

мента фиксировали по вибрация вертлюга при разлотшж осззж нагрузках на долото ( 160-200 кН ) и оборотах ротор® ( 60-120 об/мин )с помощью чувствительного пьеэокерамкчаского датчик® ускорений ДН-3. Через усилитель на микросхеме К ¡40 УД I А по экранированному кабелю сигналы передавались на аналогоцифровой праобра эователь А1Щ "Сигнал "/Л^ОЭ .установленный внутри 1ВМ-совмес»кмо-го коыпьтера.

Записи интенсивности продольных колебаний инструмента воспроизводились на дисплее компьютера н записывались на кесткнй диет

Опытное бурение с применением гидромеханич©ского аиортма®-тора-диспергатора типа ГНДД были проведены в Октябрьском УК? ПО "Актюбинскнефгь™ на площади Жанакол в тачание 1991-1993 гг« Испытания проводились с цельн установления работоспособности, т-декности и стойкости виброгасядих устройста гидромеханического принципа действия кипа ГНАД-240е выявления @го тытш на показатели бурения { проходку на долото, мехавическув скорость бурений, износостойкость долот ), расход химических реагентов и материалов, а также проверки теоретических выводов по оптимальному месту размещения виброгасителя ГНАД-240 э составе КНШ,

Исследования были проведены при бурении под техническую колонну диаметром 245 мм роторнш способом* Геологический разрез сложен плотными глинами с пропластакамн аргиллитов, пвсчвннкков„ ангидритов ( верхнепермский, аунгурский, асеельский ярусы ). Гамма отечественных буровых долот типа МСЗ-ГНУ, с-ГВ, СЗ-ГВ, С-ГНУ, СЗ-ГНУ, С-ГН, ТЦВ соответствовали требованиям геолого-техничзс-кого наряда. Амортизатор устанавливали непосредственно над долотом и выше через скалки УБТ на 9, 18 и 27 м. Результаты опытного бурения скважин с применением ГНАД-240 в составе КНБК приведены в табл.1.

Таблица I

Средние датш показателей.бурения скватен на шюцадя Жшитвя по КТ - 2 с ориыенсшш еморгизатора ПЭД и без кего.

Номер скважины •Место уста-! !новки ГНДД !. !от долота ! ; и. - | Интервал от буршш ,г м ! ДО 1 ! Всего -г прохода! Я, и ! 'Вреш 'меяшмчос. 1 'Число ^долблений ! ! ...... | Пока: 'шхшшчэс. 1 скороеть ! проходка т ' додото 1 А» , г»

2364 0,5 750 с а е 2278 ( а р I 5 з 1528 второй 400.1 II 3,8 138,2

¿370 9 821 2067 1246 304 9 4,1 138,4

£1331 И 100Г 2363 1358 291 10 4;7 135,8 '

2404 1Ь 876 2010 1135 • 264 8 4,3 141 »9 41 101,8

¿430 2? 1706 2214 509 134 5 3,8

Л34о 850 без 2310 а и о р у 1460 и з а т о р а 374 12 3,9 121,6

2362 851 2219 1368 378,3 15 3,6 91,2

23ь4 - . 650 2443 таз 484,6 13 3,7 137,9

На окв о » 2331 и 2404¡> где амортизатор Йш установлен выше дояом те 10 метро®« гголучвш наибольшие вэяютвд шхашчекой

сжороотя - соо¥8в7С«веш{о 4,7 к 4„3 м/чг проходки на долото -

«

1350В я 141вша средних адашеиий ко соседкам вробурад-шш гчмжшгаи бег щттвнт ПОД-240 соотаатствешо на 21,6 я Х808 .

Вяшмкэ мест» уадганодая ПОД-240 © составе КНЖ иа показа-^е» Фуреншх схтжт показаны на рвд„2 и 39 откуда видно8 ч?о так 0ол®® ойтшажьнш ыесгои установки амортизатора в составе КНЖ из вяетои р&амещанве его а промежутка 9-13 мэтро» от дояота<, При раз та обтьем® буренш то скв» Ж 233102<Ю4 и полной отработке как по вооруявшт» так и по опоре, израсходовано ив 32 а3 % меньше дохот, чш по соеаднш скважинам без применения ¡ЛДД-240.

Следуем отметить, что «¡пояьэоэанмв ПЭД-240 а яачэетэе га-бойного дкспергЕ9ора позволяет сократить расход химических рэа~ г-што» т один метр проходки на 30 %, При соударении потоков про-шааошой кидаости "струя ■» струю"« шгекшвдих 'ив насадков падре®-личбской части ешртизатора с бояьаой скоростью, коикообразшгв не-рёогворешыв частицы жшгаескюе реагентов разбивается на текказд ■ дисперсные адсгода й за счет увеличения юс удельной поверхностно под вяйяадеа забойного давления и температуры процесс регулирования свойств дромыаочной «едкости многократно ускоряется к уменьшается расход дорогостоящих реагентов»

Ресурс работы гвдюызханичзского аморткэатора-диепергатора ШАД-240 составил 230 часов. ' .

Таким образом,, сяданое бурение сквааин на вй.Еашшш показа» шсокуа эффективность применения ШД-240 а подтвердил результаты яеорвткчзскнх исследований по ж наиболее оптимальному месту установки в. соотааа ШШ при ротошом способе бурения.

Зависимость механической скорости бурения от места установки амортизатора в составе КНБК»

1

|

Ь"***^ ! 1

[} ■

(

1

м

Место установки амортизатора, ¿0

1 - без амортизатора 2-е амортизатором

Зависимисть проходки на долото от места установки амортизатора в составе СНБК,

Н

№

$0

40

2

1

•

О

Место установки амортизатора, ¿.о

1 - без амортизатора

2 - с амортизатором

- 21 ~

ОСНОВНЫЕ вывода й РЕКОМЕНДАЦИЙ

I» Анаяигячэсккма Ессяедвваншзш установлено, что размещение ажоргизагора-раэделигеяя виза долота приводит к образование в состава КНЕК динамически активного участка ( ДАУ ), который лоээотвт за счет свободно колеблющейся массы создавать дополнительна дкнашческу» нагрузку, повышающую эффективность раэ-руззмия горной тородыо Я. Разработана и испытана ногш конструкция гвдронеханячегаго емортааатора-днспергаигора типа ПОД. "Теоретически обоснована ввзкоагость регулирования рабочих характеристик- амортизатора н бжсз аффективного его щименэяня в качестве ударно-отсека»-

3. .Теорвткчасккыи ксеяедогаишша установлено соотношение мззду

веетжостыа амортизатора к кохютт; так дая уменьшения ннтен-

т

еквдоста койебаотй с частотой 50 с" д до раз необходимо9 чяойи Еес?коеть енортиэзтора бнка меньве жесткости бурильной колнэш э 11Ш раз»

4. Теоретически ебосковадо и дохавгко знсшрниентаяьно необхо-

' дго£ост2> установки рэгуядасра дккаетчаскйх колебаний з составе КНЕК при бураааш глубоких сязаага рогорнкм спосос'оа етэ долота до 18 мэтроэ^ при этом механическая .скорость возрастает до 20 % к белее„ кроходка на дойсто увеличивав?ся на 13 %. б о Наказано, что увеличение дг чы ДАУ более 18 метров приводил; к зовнккновенкэ параметрвдееккх колебаний ккза колонны и неэффективности рабиты породораэруггающего инструмента. 6. Зкявчение з ШШ забойного дяспергатора сокращает время приготовления I'. обработки промывочной жидкости, позволяет снизить расход химреагентов и материалов на 30 %.

- 22. -

ОШОВВДЕ РЕЗУЛЬТАТЫ дассЁгащда<ошшшвш

В СЛЕЩЩХ РАБОТАХ

1. Китуев Б.Н. Опыт роторного бурения с использованием гидромеханического амортизатора. //В кн. Современные проблемы буровой и нефтепромысловой механики. - Уфа.:Лзд.Уфимск.нефт.ин-та» ' 1992, - СЛП-П6

2. Китуев Б.Н., Султанов Б.З, Промысловые исследования частотных характеристик продольных колебаний бурильной колонли. //Тезисы доклада Республиканской научно-техгической конференции "Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа". - Уфа.: Изд,Уфимск.нефт.ин-та, IS93, С.9.

3. Султанов Е.З., Сафиуллин P.P., Китуев Б.Н.» Галеев A.C.» Динамика бурильной колонны при бурении глубоких скважин в Прикаспийской' впадине. //Тез.докл.межгосударственной ка^ршо-техки-ческой конференции,посвященной 30-летию Ъэменск.индустр.ин-та.

- Тюмень. : Изд. ТЫ. инд. ин-та, 1993. - С. 58-59.

4. Галеев A.C., Габдрахиыов М.С., Китуев Б.Н. Влияние амортизатора на колебания бурильной колонны, //Энергетика и топливные ресурсы Казахстана. - 1993. - 4. - С.85-86.

5. Султанов Б.З.,Китуев Б.Н..Сафиуллин P.P. Опытное бурение роторным способом глубоких скважин о применением демпферов.

Нефтяное хозяйство. - 1994. - № 5.

6. Китуев Б.Н..Султанов Б.З..Сафиуллин P.P. Расчет компоновок с динамически активным участком. //Тезисы доклада Республиканской научно-технической конференции "Вклад молодежи Башкирии в решение комплексных проблем нефти и газа". - Уфа.г Изд. Уфимс.гасуд,техн.ун-та, Î994.

7. Китуев Б.Н. Влияние амортизатора на устойчивость низа бурильного инструмента. //Энергетика и топливные ресурсы Казахстана,

- 1994. » 2.

Соискатель ßk^^yf- Б.Н.ЮИУЕВ