автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Повышение показателей работы долот путем совершенствования условий и схем промывки забоя скважин

глшпстегство топлива и ЭНЕРГЕТИКИ РСФСР

ВСЕСОЮЗНА ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИСС1ЕдОВАТЕЕЬС1С'31 ИНСТИТУТ. БУРОВОЙ. ТЕХНИКИ (ВЕКИБТ)

На правах рукописи

СКРЯБИН Георгий Филиппович

ПОВЫШЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ДОЛОТ ПУТИ СОВЕР-ШЕНСТБОВАНШ УСЛОВИЙ И СХЕЧ ПРОМЫВКИ ЗАБОЯ СКВАЖИН

(на примере месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции)

Специальность 05.15.10. Бурение скважин

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва, 1992

Работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательской институте буровой техники (ВНИИБТ) Министерства топлива и энергетики РС^СР.

Научный руководитель - кандидат технических наук

ГУСШН A.M.

Официальные оппоненты; доктор технических наук

ИОАНЕСЯН ¡O.P. кандидат техническое наук АКСШОВ В,Е.

Ведущее предприятие - Коми филиал ВНИИгаза.

Защита состоится "•/У" 1992 г. в ^^ часов

на заседании специализированного Совета Д Л 04.03.01 Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института буровой техники (ВНИИБТ) по адресу: II7957, г.Уоск-ва, В-49, Ленинский проспект, 6, ВНИИБТ.

С диссертацией ыоию ознакомиться в библиотеке ВНИИБТ.

Автореферат разослан " "_1992 г.

• ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Объемы добпчи углеводородного сырья непосредственно связаны с объемами бурения скважин, глубина которых непрерывно возрастает. Вместе с увеличением глубин скважин резко возрастают затраты времени и средств на их строительство. Уменьшение затрат на строительство скважин может быть осуществлено, в первую очередь, за счет повышения производительности труда. С особой актуальностью стоит задача повышения скоростей бурения скважин за счет применения новой техники и прогрессивной технологии.

Одним из перспективных направлений прогресса в повышении эффективности бурения скважин является повышение показателей работы долот путем совершенствования условий и схем промывки забоев скважин.

Улучшение очистки забоев скважин за счет совершенствования схем промывки долот, которые осуществляются в основном путем изменения направлений высоконапорных струй бурового раствора, привело к созданию большого количества схем промывки долот. Значительный в первое время рост показателей работы долот за счет рационализации схем промывки замедлился.

В целях создания благоприятных условий для работы долот недостаточное внимание обращается на условия, образующиеся на забоях скважин за счет составов и свойств буровых раствороз, забойных давлений.

Дальнейший значительный рост показателей работы долот за счет улучшения очистки забоев скважин возможен путем исследований и совершенствования совместного влияния условий и схем промывки забоев скважин.

Таким образом, можно заключить, что проблема совместного влияния условий и схем промывки забоев скважин на показатели работы долот актуальна.

Цель работы. Повышение показателей работы долот за счет определения и оценки совместного влияния условий и схем промывки забоев скважин, разработка и внедрение рациональных и новых схем промывки долот при создании наиболее благоприятных условий их работы.

Основные задачи работы:

- исследование влияния составов и свойств буровых растворов, дифференциального давления на показатели работы долот, обоснование рациональных их значений;

- исследование влияния различных схем промывки, их гидравлических характеристик па показатели работы долот при создании рациональных условий их работы;

- обоснование и выбор рациональных условий и схем промывки забоев скважин, обеспечивающих существенное увеличение показателей работы долот;

- совершенствование схем промывки забоев сквакин;

- определение эффективности внедрения предложенных разработок.

Научная нов~зна. Впервые на основе теоретических положений, промысловых исследований и экспериментов определены закономерности совместного влияния условий и схем промывки забоев скважин на показатели работы долот.

Впервые установлена взаимосвязь диаметров выходных отверстий насадок долот с расстоянием от, выходной кромки насадки до уровня наименьшего пространства между шарошками.

Установлен критерий технологического качества буровых ра-

створое.

На основании проведенных исследований движения истоков бурового раствора на уровне изобретения создана новая конструкция долота (A.c. të 1484896).

Практическая ценность. На основе результатов исследований определены рациональные границы коагуляционного структурообра-зовшшя буровых растворов, при которых образуются благоприятные условия на забоях скважин для работы долот.

Установлено рациональное отношение = 7-8, при соблкь

CL

дешш которого обеспечиваются наибольшие показатели работы до-. лот. В уравнении буквами обозначено: d - диаметр отверстия насадки долота, t - расстояние от кромки насадки до уровня наименьшего пространства между шарошками долота.

Определены условия сальникообразованпя и выявлены техниче-ciaie решения по их предотвращению.

Разраоотана и испытана принципиально новая конструкция до-.

лота.

В результате проведенных исследований и внедрения разработанного комплекса решений вопросов в ЕГО "Ухтанефтегазгеология" достигнуто существенное увеличение показателей работы долот.

Реализация работы в промышленности.

Разработанный по результатам исследований комплекс технологических и технических средств реализован при бурении сква-дш а объединении "Ухтанефтегазгеология", что позволило повысить проходку на долото в 2 раза, скорость бурения на 38 процентов.

Экономический эффект от внедрения предложенного комплекса составил за 3 года более 1600 тыс.рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технической конференции в ПечорШШнефть, г.Ухта, 1987 г., на коллоквиумах и семинарах лаборатории иссле-

цования фундаментальных проблем бурения, совместном коллоквиуме отдела породоразрушапцего бурового инструмента и лаборатории исследования фундаментальных проблем бурения. Результаты работы, отраженные в диссертации, экспонировались на ВДНХ СССР. За эти работы диссертант награжден серебряной медалью ВДНХ СССР.

Публикации. Основные положения диссертации изложены в 4-х печатных работах.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, основных выводов, списка литературы, включакк-щего 167 наименований, 25 приложений (документы о внедрении и расчеты экономической эффективности).

Работа изложена на 125 страницах машинописного текста и содержит 31 рисунок, 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается краткое обоснование актуальности теш диссертации и в виде краткой аннотации изложены основные положения выполненной работы.

В первом разделе приведен анализ горно-геологических условий, состояние техники и технологии бурения скважин в регионе проведения работ, сформулированы задачи исследований.

Проведен анализ современного состояния вопросов влияния на показатели работы долот составов и свойств буровых растворов, забойных давлений, схем промывки забоев скважин и гидравлических характеристик струй буровых растворов, истеканцих из насадок долот.

Большой вклад в совершенствование условий и схем промывки забоев скважин внесли как отечественные: Агошашвили Т.Г., Абрам-сон М.Г., Байдюк Б.Д., Бревдо Г.Д., Браженцев В.П. Булатов А.И.,

Владиславлев Ю.Е., 1Усман.А.М., Дашевский A.C., Железняков Ф.И., Жидовцев H.A., Иоанесян Ю.Р.,'Ильский А.П., Козодой А.К., Колесников H.A., Карлов Р.Г., Липкес М.И., Лопатин Ю.С., Мовлю-тов М.Р., Мирзадаанзаде А.Х., Матвеев Г.И., Резниченко И.Н., Щеголевский Л.И. и др., так и зарубежные исследователи: Бобо Р., Капнигхем А., Маклин Р., Маурер У., Сутко А., Шоле Г.

Результаты, полученные отечественными и зарубежными специалистами в области бурения скважин, свидетельствуют, что наибольшая механическая скорость проходки достигается при промывке скважин водой, несколько меньше при применении глинистых буровых растворов и наименьшая при применении буровых растворов на нефтяной основе.

Применение в качестве буровых растворов воды и растворов на нефтяной основе в регионе проведения работ ограничено. Поэтому исследования проводились при бурении скважин с промывкой глинистыми растворами.

Анализ состояния технологии бурения скважин в регионе проведения работ показал, что недостаточное внимание уделяется составам и свойствам буровых растворов. Это является причиной сложностей, возниканцих при бурении скважин, которые можно коротко охарактеризовать следующим образом: интенсивное сальнико-образование, низкие показатели работы долот, длительные и бесполезные проработки стволов скважин.

Исследователями и специалистами в практике бурения скважин большое внимание уделяется влиянию на показатели работы долот таких параметров буровых растворов, как плотность, фильтрация, пластическая вязкость и динамическое напряжение сдвига, а в последнее время концентрация твердой фазы в буровом растворе в зависимости от дисперсности частиц.

Влияние фильтрации на показатели работы долот.оценивается . исследователями неознозначно. Влияние фильтрации бурового раствора на показатели работы долот объясняется, с одной стороны, тем, что при увеличении фильтрации, а тем более мгновенной фильтрации, ускоряется процесс выравнивания давления в разрушаемом ' слое забоя скважины, что приводит к улучшению условий разрушения и очистки забоя скважины. С другой стороны, выравниванию •давления препятствует образующаяся на забое скважины фильтрационная корка, которая ухудшает условия разрушения горной породы,' а тем более условия отрыва отколотых, но не отделенных от забоя скважины;частиц горной породы. Существует, однако,мнение, что совместное действие фильтрации и фильтрационной корки на процессы разрушения горной породы и очистки забоя скважины, по мнению ряда исследователей, не оказывает заметного влияния на показатели работы долот.

Влияние реологических свойств буровых растворов на показа-• тели работы долот исследователями связывается со способностью растворов выносить шлам на дневную поверхность и турбулизацией потоков на забое скважины, улучшающих цроцесс очистки забоя скважины.

Влияние повышения концентрации твердой фазы буровых растворов на ухудшение показателей работы долот исследователями объясняется вторичным измельчением частиц твердой фазы вооружением долот, связывают с зависимостью реологических свойств растворов от тонкодисперсных частиц твердой фазы, т.е. турбулизацией потоков бурового раствора на забое и призабойной зоне скважины.

Основную роль в улучшении очистки забоя скважины, по мнению исследователей, играет ранняя турбул^зация потоков бурового раствора при небольших значениях вязкости растворов.

В исследованиях как отечественных, так и зарубежных специалистов в области бурения скважин практически отсутствуют работы по влиянию реологических свойств и концентрации твердой фазы в растворах на сальникообразование, совместного их влияния со схемами промывки забоев скважин на показатели работы долот.

Влияние плотности бурового раствора на показатели работы долот неразрывно связано с влиянием давления на забой скважины.

Влияние забойного давления на показатели работы долот объясняется прижатием отколотых, но не отделенных от забоя скважины . частиц горной породы, угнетением процессов разрушения горной породы. Действие забойного давления на процесс разрушения горных пород и очистки забоя скважины объясняется степенью выравнивания в разрушаемом слое забойных и пластовых (поровых) давлений. Выравниванием давлений объясняется отсутствие их влияния на показатели работы долот при бурении в проницаемых горных породах.

Исследований влияния забойных давлений на показатели работы долот в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции ранее не проводилось.

Анализ исследований по совершенствованию очистки забоя скважины был проведен на основе метода, разработанного Гусманом A.M. и определяющего, что совершенствование очистки забоя в целом следует осуществлять путем раздельного управления процессами очистки поверхности забоя (1-й процесс), призабойной зоны (2-й процесс) и вооружения долота (3-й процесс) в зависимости от конкретных геолого-технических условий бурения.

Большое внимание специалистов совершенствованию схем промывки забоя скважины привело к созданию большого количества новых схем промывки долот. Вместе с тем, решение технических вопросов недостаточно связывается.с конкретными горно-геологическими и

технологическими условиями бурения скважин.

В результате, если в первое время совершенствования схем промывки долот было получено существенное увеличение показателей работы долот, то в настоящее время сколько-нибудь значительного увеличения показателей работы долот не наблюдается из-за решения частных задач.

Исследования по совершенствованию схем промывки долот,на-: правленные на улучшение условий очистки забоя скважины, проводятся, как правило, без учета составов и свойств буровых раст- ' воров.

Таким образом, перспективным направлением исследований повышения показателей работы долот являются исследования совместного влияния условий и схем промывки забоя скважины, на основе результатов которых следует решать технические задачи совершенствования схем промывки долот.

Во втором разделе представлены программа, порядок, методика проведения исследований и обработки результатов, выбор критерия оценки эффективности результатов исследований, классификация геологического разреза на характерные пачки равной буримо-сти горных пород.

Программа промысловых исследований включает решение следующих задач:

- исследования влияния дисперсной фазы, реологии и фильтрации буровых растворов на механическую скорость проходки для определения их рациональных значений;

- исследования влияния дифференциального давления на механическую скорость проходки по отдельным пачкам равной буримости в зависимости от применяемых типов лолот;

-исследования влияния схем промывки долот при выбранных

рациональных условиях промывки забоев скважин, разработка конструкции шарошечного долота.

Порядок проведения исследований диктовался тем, .что исход-

ЯбЛУСТСЯ

ным постулатом при проведении промысловых исследованийкорректность и точность'проводимых экспериментов,зависит от постоянства "посторонних", не участвущих при исследованиях факторов, но оказывающее влияние на результаты исследований.

Обработка результатов исследований производилась вероятностными математиностатистическими экспресс-методами.

Основная часть статистической обработки проводилась по прикладным программам на персональных ЭВМ.

В качестве критерия оценки эффективности работы долот при проведении исследований принята механическая скорость проходки, т.к. исследуемые зависимости относятся непосредственно к объему разрушенной горной породы в единицу времени. При обобщении ре- . зультатов исследований оценка эффективности работы долот производится по принятой методике экономической эффективности.

С целью проведения исследований в одинаковых геолого-технических условиях, классификация геологического разреза на характерные пачки равной бурит,тости горных пород на площадях Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции проводилась по принципу относительной равной энергоемкости разрушения горных пород.

В третьем разделе приведены результаты промысловых исследований влияния составов и свойств буровых растворов, дифференциального давления на механическую скорость проходки.

Целью исследования влияния составов буровых растворов на механическую скорость проходки являлось выявление закономерностей влияния коллоидальности твердой фазы и общей концентрации твердей фазы буровых растворов на этот показатель работы долот.

С целью выявления эффективности применения буровых растворов с минимальной коллоидальностью твердой фазы цри бурении в . карбонатных горных породах был испытан полимерсолевой безглинистый буровой раствор (минерализация раствора 20.%). В результате испытаний были получены следующие результаты: существенно возросли показатели работы долот, но возникли-осложнения в виде проработок ствола скважины, содержания в растворе большого количества 1фупного шлама нехарактерной формы в виде кубиков, пластин известняка. Сопоставление формы, количества шлама и минерализации пластовых вод (минерализация до 14 %) с минерализацией ■ раствора позволили сделать'вывод, что возникшие осложнения связаны с "осушением" стенок скважины и "растрескиванием" карбонатных пород вследствие полученного осмосного эффекта.

Контроль коллоидальности твердой фазы бурового раствора позволил выявить, что при применении даже ингибированных растворов цри бурении неглинистых горных пород происходит образование коллоидных частиц, которые переходят в состав растворов: коллоидальность твердой фазы раствора увеличилась в 1,5 раза.

В результате исследований установлено, что определяющим технологическим параметром качества буровых растворов является нижний предел коагуляционного структурообразования растворов.

Исследованиями установлено, что при бурении в глинистых горных породах, в условиях интенсивной диспергации выбуренной горной породы и перехода коллоидальных частиц в состав раствора, оперативное управление технологическим параметром качества растворов, близких по своим свойствам к глинистым суспензиям, можно осуществлять путем контроля и регулирования фильтрации буровых растворов.

При бурении в карбонатных горных породах, при применении глинистых, химически обработанных буровых растворов, управление

свойствами растворов можно, осуществлять путем контроля и регулирования коллоидальности твердой фазы растворов.

Контроль и регулирование технологического параметра качества буровых растворов обеспечивает повышение показателей работы долот на 40-50 процентов, снижение вероятности сальникообра-зования, наиболее благоприятные условия для очистки растворов от твердой фазы, снижение вероятности прилипания бурильных и обсадных колонн, проработок стволов скважин, значительное сокращение расхода глинопорошков и химических реагентов.

Выявлено, что положительное влияние динамического напряжения сдвига на механическую скорость проходки при бурении в верхних интервалах уменьшается по мере углубления скважины и уменьшения сечения кольцевого пространства скважины из-за угнетающего действия перепада давления в кольцевом пространстве.

В результате исследований положительного влияния пластиче- . ской вязкости бурового раствора на показатели работы долот не обнаружено .

Определено, что влияние общей концентрации твердой фазы бурового раствора, при постоянной коллоидальности ее,на показатели работы долот незначительно.

Выявлено, что при применении мела, мелкого шлама и барита для утяжеления бурового раствора на 100 кг/ы3, саше низкие показатели работы долот получены при применении мела, а самые высокие - барита.

Установлено, что твердая фаза в буровых растворах выполняет как отрицательную роль - вторичное измельчение вооружением долота, так и положительную - является концентратором напряжений, способствующим разрушению горных пород вооружением долота. Для уменьшения отрицательного влияния на показатели работы долот в

качестве утяжелителя необходимо применять материалы, прочность которых больше прочности разбуриваемых горных пород.

При оценке влияния забойных давлений на механическую ско- ' рость проходки по диагностическим коэффициентам информативности Кульбака определено преимущественное влияние дифференциального давления.

В результате исследований влияния дифференциального давления на механическую скорость проходки для отдельных типов шарошечных долот установлено, что при бурении в глинистых горных породах, в одних и тех же пачках равной буримости, тип долота подбирается в зависимости от величины дифференциального давления. При дифференциальном давлении менее 1,6 МПа эффективнее долота с небольшим смещением осей шарошек, а при дифференциальном давлении более 2,2 МПа эффективнее долота с максимальным смещением осей шарошек. При бурении в карбонатных горных породах влияние дифференциального давления на механическую скорость проходки незначительно .

Влияние дифференциального давления на механическую скорость проходки не ограничивается только прижатием отколотых, но не отделенных от забоя скважины частиц горной породы и уменьшением скоростей образования и величин магистральных трещин при разрушении породы. По-видимому, здесь дополнительно участвуют силы внутренних напряжений и деформация горных пород, оказывают положительное влияние твердые частицы, выступающие в качестве концентраторов напряжений. Внутренние напряжения в горных породах, их деформация у забоя скважины образуются вследствие уменьшения действия сил на скелет пород при вскрытии их бурением.

Возникновением напряжений и деформацией горных пород при их вскрытии бурением объясняется уменьшение линейного выноса кер-

. . 15

на при бурении с отбором керна с промывкой скважины глинистым раствором небольшой плотности.

В результате внедрения комплекса технологических средств для создания благоприятных условий работы долот в ЕГО "Ухтанеф-тегазгеология" существенно увеличились показатели работы долот, сократились аварии и осложнения.

Четвертый раздел посвящен исследованиям влияния схем промывки забоя скважины и гидравлических характеристик струй бурового раствора, истекащих из насадоя долот, на показатели работы долот при применении комплекса мер по созданию благоприятных условий работы долот и их совершенствованию.

В результате анализа эффективности схем промывки долот определено, что для условий региона работ более эффективна схема промывки долот с боковыми гидромониторными насадками, при применении которой механическая скорость проходки увеличивается, как минимум, на 15-20 процентов по сравнению с центральной схемой промывки.

Выявлено, что показатели работы долот с симметричной боковой схемой промывки существенно зависят от диаметров выходных отверстий гидромониторных насадок. При отклонении диаметров отверстий насадок в большую или меньшую сторону от рациональных значений механическая скорость проходки уменьшается. Максимум механической скорости проходки достигается, когда ядро струи, истекающей из насадки, находится вблизи наименьшего расстояние

между шарошками долота, т.е. когда выполняется соотношение:

£ /

- 7-8, где а. - диаметр выходного отверстия насадки,

£ - расстояние от кромки насадки до уровня наименьшего пространства между шарошками долота.

Показано, что применение при бурении скважин долот с одно-

временной установкой в них трех боковых насадок с разными диаметрами отверстий менее эффективно, чем применение долот с тре-¿1Я насадками одинакового диаметра. Для достижения той же меха- ■ нической скорости проходки, при установке в долоте насадок с разным размером отверстий, необходимо затрачивать большую гидравлическую энергию. Это приводит к повышению давления в нагне-асательной системе, а при применении гидромониторных долот давление в системе буровой установки и так близко к предельному, т.е. резерв практически отсутствует.

Применение долот с двумя гидромониторными насадками мало эффективно из-за повышенного износа набегающей шарошки и козырька лапы, следующих за свободным от насадки проемом.

В результате анализа закономерностей изменения механической скорости цроходаи от диаметров выходных отверстий насадок при различных дифференциалышх давлениях выявлено, что при сравнении графиков зависимостей механической скорости проходки от диаметров отверстий насадок их характер не зависит от дифференциального давления, а изменяются только абсолютные значения механической скорости проходки.

Установлено, что при применении технологически качественного бурового раствора рациональные значения скорости истечения струй из насадок долот находятся в пределах 70-110 м/с. При значении скорости меньше рациональной величины, из-за больше .го расстояния до забоя скважины7энергии струи недостаточно для эффективной очистки забоя скважины. При скоростях истечения струй более 120 м/с, по-видимому, из-за глубокой диспергации'бурового рг створа, не происходит образование структуры раствора непосредственно при подъеме его от забоя скважины.

При рациональных диаметрах выходных отверстий приближение

гидромониторных насадок долот на 70-90 гаг позволило увеличить механическую скорость проходки на 15-20 процентов по сравнению с базовыми (20 мм по высоте) насадками. Вместе с тем, при бурении в глинистых горных породах долотами с удлиненными насадками появляется тенденция к образованию сальников.

Не удалось прекратить сальникообразование в соединении между долотом и утяжеленными бурильными трубами применением устройства, образующего равнопроходкое сечение над долотом. Для решения этой проблемы нами предложено применять долота с отверстиями в лапах и стандартными насадками.

В результате прекратилось сальникообразование и увеличилась механическая скорость проходки до 27 процентов. Основной прирост механической скорости проходки получен за счет оборудования долот каналами в лапах.

Применение долот с отверстиями в лапах и долот с удлиненными гидромониторными насадками обеспечивает примерно одинаковый прирост механической скорости проходки. Это доказывает, что существенное увеличение показателей работы долот можно добиться совершенствованием всех трех этапов очистки забоя скважины.

С целью оценки совершенства каналов для выхода от забоя бурового раствора со шламом был проведен специальный замер свободного, незанятого долотом, пространства в пределах цилиндра, ограниченного диаметром долота. В результате замеров было выявлено, что оно составляет всего несколько процентов от общего размера пространства.При таких размерах свободного пространства долот перепад давления выходящего бурового раствора, определенный по средней скорости движения потоков, составляет 0,1-0,2 ГШа. Расчеты показали, что с учетом местной циркуляции величина давления увеличивается в 3-5 раз.■

С этой же целью были проведены экспериментальные исследования долот, у которых были закрыты проемы между лапами долота и просверлены отверстия в лапах долот. За счет этого свободное пространство долот уменьшилось в 1,5-2,5 раза. Несмотря на это, в результате проведенных исследований было выявлено, что при бурении экспериментальными долотами не наблюдалось уменьшения показателей их работы и каких-либо признаков нехарактерного для :серийных долот износа.

На основании проведенных исследований разработана конструкция и проведены испытания нового шарошечного долота, в котором увеличены сечения каналов и целенадравлено организованы восходящие потоки бурового раствора, исключающие сальникообразование. В результате испытания этих долот получено увеличение механической скорости проходки и проходки на долото более, чем на 50 процентов по сравнению с базовыми долотами.

Основные выводы.

1. Впервые установлено, что при бурении в глинистых горных породах рациональный тип долота должен подбираться в зависимости от дифференциального давления.

2. Установлено, что важным технологическим параметром качества буровых растворов является нижний предел устойчивости коа-1уляционного структурообразования растворов, контроль и ре1ули-рование которого обеспечивает:

- увеличение механической скорости проходки на 40-50 %\

- снижение вероятности сальникообразования;

- наиболее благоприятные условия очистки буровых растворов от твердой фазы;

- снижение вероятности прилипания бурильных и обсадных колонн;

- сокращение расхода глинопорошков в 5-6 раз и химических реагентов на 20-30 %.

3. Впервые установлено, что в случае применения серийных

гидромониторных насадок высотой 20 ш максимум механической

£

скорости проходки достигается при соотношении: =

где (£ - 'диаметр выходного отверстия насадки, - расстояние от кромки насадки до уровня наименьшего пространства мевду шарошками.

4. Установлено, что при применении технологически качест-. венных буровых растворов эффективные скорости истечения струй из насадок долот находятся в пределах 70-110 м/с.

5. Установлено, что применение мела в качестве утяжелителя приводит к уменьшению механической скорости проходки на 25-30 %. В качестве утяжелителей буровых растворов необходимо применять материалы, частицы которых прочнее разбуриваемых горных пород. .

6. Специальным промысловым экспериментом установлено, что отверстия в лапах долот обеспечивают эффективный вынос шлама из призабойной зоны даяе при перекрытии проемов мезду лапами долота.

7. Приг>!енение долот с разными диаметрами насадок и долот с асимметричной схемой промывки, при сравнительно небольших механических скоростях проходки, менее эффективно по сравнению с симметричной схемой промывки из-за повышенного износа шарошки :: козырька лапы долота, следующих за свободным от насадки проемом или за насадкой с минимальным диаметром отверстия.

8. Использование удлиненных до 70-90 мы насадок позволяет при бурении в карбонатных горных породах увеличить механическую скорость проходки на 15-20 %. При бурении в плотных вязких глинах эффективность удлиненных насадок снижается из-за образования сальников.

9. Разработана и испытана в промысловых условиях новая конструкция долота, которая обеспечивает увеличение свободного пространства в проемах между лапами, организует восходящие потоки, исключающие сальникообразование. В сочетании с удлиненными на-

ЭТО

садкамиупозволило повысить механическую скорость проходки и проходку на долото более 'чем на 50 %. Конструкция защищена авторским свидетельством.

10. Внедрение разработанного комплекса технологических средств в масштабах объединения "Ухтанефтегазгеология" позволило увеличить проходку на долото в 2 раза, скорость бурения на 38 %.

Подтвержденный документами экономический эффект от внедрения комплекса составил за последние 3 года более 1600 тыс.рублей,

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Баландина Л.Д., Григорьева Г.И., Скрябин Г.Ф., Ткачен-ко A.B., Туйск Х.А. Выбор рациональных типов породоразрушавдего инструмента в соответствии с физико-механическими свойствами горных пород на примере бурения на Намкинской и Харьяпшской площадях./Тр. ВНИИ буровой техники. - 1983 г., вып.55, с.33-45.

2. Крнвонеыков С.П. и Скрябин Г.Ф. Оптимальная технология бурения с отбором керна в ПГО "Ухтанефтегазгеология"./тр. ВШИ буровой техники. - 1987 г., вып.63, с.177-189.

3. Скрябин Г.Ф. Выбор рациональных параметров режима промыв ки различных типов долот и условий месторождении Тимано-Печорскс нефтегазоносной провинции./ тр.ВНИИ буровой техники. - 1988 г., вып.66, с.189-192.

4. Авторское свидетельство ß 1484896 "Буровое долото". Скрябин Г.Ф. опубликовано в БИ И 21, 1989 г.