автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.10, диссертация на тему:Разработка технологии и совершенствование отклоняющихся систем для повышения эффективности забуривания вторых стволов скважин забойными двигателями

РГ5 и.'»

ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БУРОВОЙ ТЕХНИКИ

(ВНИИБТ)

На правах рукописи УДК 622.248.67

ГАДЖИЕВ Натик Рамиз оглы

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОТКЛОНЯЮЩИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАБУРИВАНИЯ ВТОРЫХ СТВОЛОВ СКВАЖИН ЗАБОЙНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Специальность 05.15.10 — Бурение скважин

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 1994

Работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте буровой техники

Научный руководитель - кандидат технических паук

Оганов A.C.

Официальные оппоненты - доктрр технических наук,

Белоруссов Б.О. - кандидат технических наук Овчинников Н.Т. Ведущее предприятие - Сангачальское М7РБ концерна

(г.Баку, Азербайджан)

Защита состоится ' ШОлХ~ 1994 г< в часов

на заседании специализированного Совета J(Всероссийского ордена Трудового Красного Знамени научно-исследоваталь-ского института буровой техники по адресу: II7957, г. Москва, 3-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке БНИИБГ. 'Автореферат разослан _ 1994 г.

Учрннй ГдаИПРТЯПЬ

А.И.Литвинов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

АшадЫЮСГ'.. ДДОбШИ.. В процессе проводки глубоких скважин возникают аварии, ликвидация которых с помощью ловилышх работ или. установки жидкостных ванн зайанчиватася часто безрезультатно. Для дальнейшей проводки скваяини производят зарезку и бурение второго ствола. Процесс забуривания второго ствола как эффективный способ ликвидации тяжелых аварий особенно значил в скважинах уменьшенных и малых диаметров, разрезы которых представлены твердыми и крепкими породами. Сложности связаны в основном с многократными попытками при забуривании второго ствола, выработки уступа необходимой величины, при котором чис-' г-» рейсов с отклоняпдиыи КНБК достигает трех и болееМногочисленные неудачные попытки ликвидации тяжелых аварий в данных условиях предъявляют дополнительные требования к совершёнств'ова-нию существующей техники а технологии проь^сса.

Исходя из вышеперечисленного, актуальным является'исследование процесса забуривания второго ствола на больших глубинах и разрезах, сложенных твердыми и крепкими породами, и, на его основе, разработка технических средств и технологической^схемы для осуществления процесса с наименьшими затратами.-'

Делыо -работы является разработка новых тёхнико-технологи-ческих решений для повнпэния качества процесса забурйвания второго ствола на больших глубинах и в твердых породах.

• Основные задачи работа:

1. Исследование технологических способов забуривания вторых стволов на больших глубинах я й твердых породах,

2. Исследование типоразмера зарезного долота на скорости разрушения цементного камня и порода в процессе забуривания

второго ствола и влияния их соотношения на формирование второго ствола.

3. Разработка усовершенствованной конструкции породоразрушаю-щого инструмента для забуриваняя второг; ствола в твердых породах и на больашх глубинах

4. Разработка и выбор эффективной технологии забуривания вторых стволов на больших глубинах и в твердых породах.

Методы решения доставлениях задач. Поставленные задачи в диссертационной работе решались путем проведения аналитических исследований забуривания вторых стволов и экспериментальными работами. Полученные результаты обработаны с применением методов математической статистики и теории вероятности. Результаты расчетов ра .выбору оптимальных отклоняющих КНБК обработаны с

• ■ Научная новизна заключается в следующем:

1. Предложен метод .расчета профиля второго ствола, основанный на соотношении скоростей фрезерования стенки ствола и разрушения забоя скважина.

2. Впервые при забуривании второго ствола на больших глубинах предложен метод, основанный на сохранении постоянной величины отклоняющей силы на долоте в процессе формирования нового ртвола.

Основные, защищаемые положеният Ез защиту в качестве основных положений диссертации выносятся:

■ I) метод, докованный на сохранении постоянной величины удельной контактной нагрузки на долоте; 2) метод, основанный на прогнозировании траектории движения долота и КНБК при за-3) ^рзноя долото для забуривания второго ствола без ^работки уступа.

Практическая ценность. На основании аналитических и экспериментальных исследований разработаны способ забуривания второго ствола без предварительной выработки уступа и зарезное долото,, которые обеспечивают:

- превышение скорости бокового фрезерования стенки скваяипн над скоростью разрушения забоя и цементного камня;

- сохранение необходимого ресурса долота на протяжении процесса забуривания второго ствбла;

- сохранение постоянной величины отклоняющей силы на долоте в процессе формирования второго ствола.

Апробация работы. Результаты выполненных исследований и основные положения работы были доложены и одобрены на семинаре лаборатории наклонного и горизонтального бурения БНИИБТ, в ЭИО ВНИИБТ, г.Баку, на техническом совещании Сангачальского МУРБ, на семинаре Ученого совета БНИИБГ.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и приложений. Работа содержит /¿-о страниц, рисунков, 10 таблиц. Список литературы включает 80 наименований.

Публикации., Основное содерзание диссертации отражено в сени опубликованных работах.

С0ДЕР2АНИЕ РАБОТЫ ,.

Во введении обоснована актуальность теш диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования.

В первой главе приведен анализ современного состояния проблемы забуривания вторых стволов на больших глубинах и тверцых породах.

Проведенный ойзор показал, что в настоящее время процесс 5-У/д

забуривания второго ствола основывается на двух аспектах: влиянии соотношения скоростей разбуривания цементного камня и горной породы на интенсивность искривления второго ствола; формирование уступа за счет упругой отклоня:: ;эй силы.

В отечественной и зарубежной практике для изменения направления ствола скважины от первоначального положения используют отклоняющие КНБК с разными геометрическими размерами: с установкой механизма иыдривлония на определенном расстоянии от долота, над долотом, над долотом и забойным двигателем или в секции двигателя. При этом основными отличительными положениями технологии процесса по сравнению с обычным искривлением с помощью отклоняющих устройств при первоначальной зарезке наклонной скваяины, являются:

I) наработка уступа с поддержанием "мертвой точки";

2} замедленная подача бурильного инструмента, фрезерование стенки скважины, рашш постепенного увеличения осевой нагрузки.

Кроме того, известно, что технология забуривания второго ствола базируется на осуществлении процесса как с установленного, так и при отсутствии искусственного цементного моста. Целью установки цементного моста является:

1) перекрытие оставшейся части низа бурильного инструмента или элементов КНБК; '

2) роль дополнительного оклонящего фактора в процессе забуривания в скважине второго ствола.

Известно, что получение в скважине цементного камня с прочностью большей или равной прочности окружающих пород, на сегодняшний день, практически невозможно. Поэтому необходимо осуществить выбор параметров КНБК и тип долота так, чтобы

успех операции в большой степени зависел от технических возможностей, чем от подбора несоответствующего по прочности т&'ято-яажного материала. При этом необходимо, чтобы воздействие элементов вооружения долота на цементный мост было минимальным. Важным фактором, при решении проблемы, является правильно выбранная технологическая схема, по которой за одно долбление необходимо качественно сформировать второй ствол.

Самым распространенным является способ, состоящий из трех этапов. Это длительная выработка уступа на первом этапе, режим постепенного увеличения осевой нагрузки на втором этапе и работа в режиме, соответствующем бурению предыдущего интервала. Такой способ забуривания второго ствола неэффективен на боль-тих глубинах и в твердых породах из-за преждевременного выхода из строя забойного двигателя и долота. Известно также, что при зарезке по такой схеме очень часто происходит срыв ранее наработанного уступа.

Представленный анализ позволил сделать вывод о том, что на современном этапе нужен иной подход к проблеме проводки вторых стволов. Использование жестких отклонителей типа ТО, ОТС с механизмом искривления как обычно 2-3'неэффективно на больших глубинах и в твердых породах. В данных условиях необходимо использовать отклонители на базе шарнирных и винтовых забойных двигателей. Это обеспечит плавный отход от старого ствола и позволит создать необходимую величину отклоняющей силы на долоте не в виде уменьшающейся до минимума ее значения, а за счет приложения некоторой ее постоянной величины. Кроме того, на практике необходило иметь долото, обеспечивающее высокие начальные значения скорости бокового фрезерования над скоростью разрушения забоя и цементного моста.

Вторая глава содоротт исследования рационального профиля к определения направления движения долота и КНЕХ при забуривали второго ствола на базе анализа соотношения скоростей фрезерования стенки ствола и разрушения згЗоя скважины.

Благодаря исследованиям М.П.Гулизаде, Н.А.Григоряна, В.Б. Безумова, А.Г.Калинина, И.К.Керимова, Д.М.Махмудова, С.А.Ога-нова, Ф.Сеид-Рза, К.М.Солодкого, В.А.Федорычева и др. разработаны теоретические и практические основы применения технико-технологических решений при забуривают вторых стволов.

Вместе с тем поиск путей повышения эффективности забури-ванкя второго ствола на больших глубинах и в твердых породах в практике бурения наклонных и горизонтальных скважин остается актуальным.

Установлено, что разработанные е настоящее время расчетные схемы профиля вторых стволов, не совсем точно отражают реальную картину искусственного искривления ствола. Данное положение исходит из того, что при этом не учитываются характерные процессу забуривания второго ствола положения.

За основу расчета профиля второго ствола приняты закономерности изменения скоростей Y^ , К: , l^.t в процессе зарезки. Методом статистической обработки практического материала по забуриванию вторых стволов получены следующие приближенные соотношения скоростей для отдельных групп пород:

' Vc* ■' VH,K * 1,20 : 1,13 : 1,02 - для мягких пород Ц^ : Ие ; Vcj.K = 1Д4 : 1,16 : 1,01 - для средних пород 1/' • К» • Vu к. л i»06 : : - тоердых пород

По представленным закономерностям изменения скоростей можно спроектировать профиль, который позволит выбрать необхо-

димый режим зарезкя.

Далее отмечено, что профиль ствола для каждого отдельного случал может выглядеть по-разному. На практике такое положение, не совсем обнадеживает успех процесса в целом.

Для управления процессом забуривания второго ствола необходимо рассчитывать направление движения долота и КНБК при формировании нового ствола.

Использован метод* определения направления движения долота и КНБК при искривлении, основанный на расчете угла мгновенного перемещения долота и КНБК в процессе забуривания второго ствола. Если в работе В.А.Григулецкого коэффициент / характеризует боковую фрезерующую способность долота, то в данной работе коэффициент | выражает соотношение скоростей фрезерования стенки скважины и разрушения забоя скважины. Такое положение наиболее точно отражает поведение долота в практических условиях.

Величина угла мгновенного перемещения долота для разных геологических условий, возникающих в процессе забуривания второго ствола, выглядит следующим образом: I) | »0, (I > 0.

I о V - а-Мс^ч'-ч^а«^-^'-^)-^ ^ .

1 В.А.Григулецкий Оптимальное управление при бурении скважин. М., 1988, 226 с.

3-7 ?0

2) $ £ 0, к = 0.

3) ¿=0, ¡1-0.

т ^и сч'- Ъ) • • я*^ • щу

(3)

где у - угол мгновенного перемещения долота и КНБК;

¡1 - коэффициент анизотропии пород;

^ - угол падения пластов;

Ц1 - угол наклона равнодействующей силы, приложенной к долоту;

- угол, определяющий положение долота относительно оси скважины;

^ - коэффициент, характеризующий соотношение скоростей бокового фрезерования стенки и осевой скорости разрушения забоя.

Из выражений (1-3) следует, что при соотношении^определяющим фактором, влияющим на угол мгновенного перемещения долота и КНБК, при искривлении ствола скважины является как величина ^1 , так и ^ . В интервале набора зенитного угла происходит перераспределение степени влияния этих величин на процесс. Для этого в работе рассмотрена картина изменения направления движения долота и КНБК в процессе эарезки второго ствола.

Из анализа приведенных зависимостей следует, что с момента увеличения осевой нагрузки влияние угла наклона равнодействующей силы , приложенной к долоту, на направление движения отклоняющей КНБК уменьшается. При достижении осевой нагрузки Р^ = 10 Кн, превалирующее влияние на изменение угла мгновенного перемещения долота и интенсивность искривления

второго ствола имеет величина угла определяющего положение долота относительно оси сква-кины.

Установлена зависимость у от соотношения скоростей . разбуривания ^ Д<е и показано, что.значение угла мгновенного перемещения стабилизируется при Р^ = 15 Кн, минимально при Р^ « 5 Кн и максимально при Р^ = 20 Кн. При этом соотношение ^ достигает своего максимального значения равное ^/У*. = I. при Р' = 15 Кн, т.е. долото обладает максимальной фрезерующей способностью.

Таким образом, при отсутствии осевой нагрузки, применяя долото с высокой боковой фрезерующей способностью, характеризующимся разными величинами боковых поверхностей, можно управлять интенсивностью искривления второго ствола. В этом случае значение ^ - максимально. С момента приложения Р«, * в отличие от забуривання вторых стволов обычными зарезнкми долотами, величина Иге- остается почти неизменной в диапазоне 5-15 Кн.

Установлено также, что на величину нагрузки более 15 Кн приходится наибольший участок, при котором отклоняющая КНБК работает в стабильном режиме и интенсивность ис1фивления сохраняется постоянной, а с приложения нагрузки 20 Кн и выше интенсивность искривления резко возрастает.

Результаты расчетов, выполненных по данной методике для забуривания второго ствола, хорошо согласуются о данными, полученными при забуриваяии вторых стволов скважин на различных месторождениях.

В третьей главе приведены результаты исследований отклоняющей силы на долоте, основанной на'сохранении ее величины постоянной на протяжении всего процесса зарезки, и влияния

боковой Фрезерующей способности долота на забуривание второго ствола.

В отличие от искривления ствола скважины с естественного забоя, при забуривают второго ствола з: обходимо создать условия, при которых становится возможным приложение к долоту осевой нагрузки, т.е. необходимо осуществить переход от искусственного забоя' (с цементного моста) к естественному. Для ее выполнения необходимо обеспечить фрезерование стенки скватшны за счет упругой отхлонявдей силы, с целью наработки требуемой величины уступа, что дальнейшее формирование второго ствола проводить с постепенным приложением осевой нагрузки и доведения ее до воличнны, соответствующей нормальному бурению. Возникновение упругой отклоняющей силы происходит за счет пересечения геометрических параметров забойного двигателя и реализация ее полностью или частично осуществляется в зависимости от величины удельной контактной нагрузки, создаваемой боковой фрезерующей поверхностью долота на стенке скважины. Из практических данных следует, что энергетические параметры серийных турбинных откло-нителей не обеспечивают создание требуемой величины отклоняйте-го усилия для выработки уступа. Основная причина технологической ограниченности указанных схем заключается в резком изменении величины отклоняющей силы на участке фрезерования стенки скважины для выработки уступа на уровне цементного моста. Наиболее оптимальным решением эффективности забуривания второго ствола, на наш взгляд, является использование отклоняющей силы, имеющей постоянную величину (Ротк = ). Такая сила может

быть создана в отклонителях работающих на базе шарнирных и винтовых забойных двигателей.

Однако, более эффективным решение?*, обеспе--шш1с:гг на практика данное условие, мохет быть усовершенствованное долото. Исходя из этого, в работе была проведена оценка стензки (фрезерующей способности долот при забуривании вторых стволов.

Боковая фрезерующая способность долота является одшш из основных условий, обеспечнваодк успешную реализации процесса забуривания второго ствола. Она характеризуется углом Л , наименьшим углом, образованным вертикалью и прямой, являшейск-касательной к корпусу долота. На основе сопоставления значений угла бокового фрезерования для долот одинакового диаметра, было уотановлано, что наибольшей фрезеруюдой способностью обладал: одношарошечные, эатам алмазные зарезного, комбинированного ступенчатого типов и далее трехшарошечные долота. Однако, исследование боковой фрезерующей способности дслот тина ИСЫ к а'г.:аз;па зарозных показывают, что одним из основных акторов, определяющих эффективность фрезерования стенки скваюшы, является величина площади боковой контактной поверхности п?>родоразру-шащих инструментов. Наряду о изложенным, из анализа фактпчес-кого состояния отработанных долот ИСМ выявлено, что процесс происходит на всю высоту калибрующей поверхности долота. В этом случае чрезмерная площадь боковой контактной поверхности долота со стенкой скважины является причиной преждевременного выхода из отроя долота. От величины ёсл. зависит как скорость фрезерования долота, так и значение удельной контактной нагрузки на долоте. Уменьшение величины Si.it, в конструкции долот окажется недостаточным дяя эффективней зарезки в твердых породах. В таком случае в начальный момент времена долото будет обладать высокой фрезерующей способностью и высокими начальными значениями удельной контактной нагрузки Р^ . В результате лородоразру-

гапций инструмент с манпмашгой величиной <5«г.<, , будет работать хьые по времени, чем обычные заразные долота (при опере-гллл°;.! износе калибрующей поверхности). Поэтому при практической реализации поставленной задачи необходимо иметь долото, которое обеспечивало бы минимальное воздействие на забой (цементный мост) к на протяжении всего процесса эффективно фрезеровало бы стенку скважшщ. Решение данной проблемы может быть осуществлено в долоте, имеющем ступенчатую боковую поверхность. .Имея такой профиль боковой поверхности долото будет представлено не-болкшсли по величине площадями боковой поверхности , ,

Дз . Причем, соотношение этих площадей выглядит следующим образом:

С , >

где , , к^ - коэффициенты, характеризулщне степень

износа площадей боковых контактных поверхностей по мере сработки долота.

Такой профюгь боковой поверхности долота сохранит до конца процесса формирования второго ствола минимальную площадь боковой контактной поверхности г тем самым обеспечит эффективное фрезерование в необходимую интенсивность искривления ствола. С другой стороны, ступенчатая конструкция боковой поверхности создаст на долоте постоянную величину удельной контактной нагрузки Р^ .

Следует отметить, что ряд авторов проводивших аналитические исследования процесса забуривялая вторых стволов при оценке параметров, влияющих на скорость бокового фрезерования имеют разные, мнения по вопрооу. '

Григорян H.A. считает, что в процессе забуряваяня -второго

ствола скорость бокового фрезерования зависит от , ,

fy.tf -

Мамедов Н.Г. и др. считают, что скорость бокового фрезерования при забуривания с искусственного зг.боя определяэтсл отклоняющей силой, осевой нагрузкой, а тагле соотношением прочности порода и цементного камня.

При забуряванин второго ствола долотом, змэзшрк сту^енча--тую боковую поверхность, скорость бокового фрезерование может быть описана следующим выражением:

1/ --kJkJL-J1 с

где: - соответственно, коэффициенты учитывайте вид

разрушения цементного моста а стенки скважины,-/се. - осевая нагрузка;

£г0 - модуль деформации податливого основания; ^»•ff. - твердость породы по штампу; ^ - величина внедрения элзментов вооружения долота

в боковом направлении; cSk«. _ площадь боковой контактной поверхности долота; Я - частота вращения долота. Представленная зависимость, на ншл взгляд, достаточно точно описывает изменение скорости бокового фрезерования при зарезке второго ствола.

При этом критерием выбора типа долота для забуривания второго ствола, помимо угла бокового фрезерования можот служить и величина площади боковой контактной поверхности • Для

долот типа ИСМ и алмазных зарезшх параметр является

основным л но нему необходимо выбкрать тог ели иной тип долота. Кроме того, аналитические исследования процесса забуривания вторых стволов позволил! разработать новый тип долота со ступенчатым боковым профилем. Данное решение обеспечивает на практике успех операции в целом за счет преобладания процесса фрезерования стенки ствола над разрушением забоя (цементного моста) и сохранением■величины ? ^ на долоте на протяжении всего процесса формирования второго ствола.

3 четвертой главе рассматриваются вопросы оптимизации начальной величины отклоняющей силы на долото и параметров отклоняющей КНБК пру'забуриванаи вторых стволов.

Одни:.! из факторов, обеспечивающих качественное забуриваете второго ствола является правильно выбранная отклоняадая КНБК, т.е. ее параметры: длина нижнего плеча, угол перекоса отклоняющей системы, диаметры опорных элементов и величина начальной отхлокящей силы на долоте.

Оптимальная КНБК должна исключить резкие перегибы $ интервале забурпвания второго ствола, обеспечить качественную конфигурацию ствола для продолжения дальнейшей проводки скважины.

С другой стороны, как известно, высокие начальные значения величины отклоняющей силы на долоте создают трудности с запуо-хом двигателя, приводят к быстрому износу ьлеыентов опор, неполному использованию ресурса как даигателя, так и долота в процессе забуривания второго ствола.

Для решения данной задачи произведены расчеты по программе разработавшей в лаборатории наклонного и горизонтального бурения -ля забуривания второго ствола.

Отклоняющие КНБК были исследованы с учетом расположения в наклонно-прямолинейном участке и на участке уменьшения зенит-

ного угла.

Расчетные схемы КВБК выглядели следующим образом:

- долото, калибратор, отклонитель;

- долото, механизм искривления, забойяьШ двигатель, кривой переводник.

Проведенная серия расчетов показала, что главные факторов существенно влияющим на начальную величину на долоте

является угол перекоса в системе отклонителя, типоразмер калибратора, в первом случае, и длина нижнего плеча отклонителя.

При забуриванзш второго ствола о наддолотным калибратором характер искусственного искривления значительно изменяется, так как значения компонентов отклоняющих фактороз забойней компоновки и величина Р „к. на долоте определяются длиной калнб-ратора, величиной его диаметра ( ÇÎ^j ).

Осевая нагрузка и величина зенитного утла в интервале за-резки не оказывают существенного влияния на искривление. Бази- ■ симости величины от величины угла перекоса в система

отклонителя и: дайны ( tи. ), диаметра калибратора ( ) представляют собой кривые, переходящие из положительной области значений" Р^.^ в отрицательную по мере роста величины Ли*? , t*A-i , изменения . Наблхдаетоя рост величина Р на долоте при расчетных диаметрах калибратора 0,187, 0,188, 0,189 м о длиной нижнего шгеча отклонителя ^ = 2, 3, 4, 5 м. При = 6 м величина Р^ уменьшается. При = 0,189 м с e6v.*. = 1°45* и = 0,188 м о <Ак.л. = 2°00" величина Р^* на долоте сходится в одной точке при RL,., = 0,188 , 0,187 , 0,189 м и имеет одинаковые значения ( Р^ = 150 кН). Величина Р достигает максимальных значений при = 2°00», ^ - ¿6, при ёш = 0,70 м, £, = 5 м порядка 290-300 кН.

Тько2 характер зависимостей позволяет выбирать параметры заборных компоновок и величину Р»»*. для управления траекторией дв^ггккя ХНБК во втором стволе.

3 результате обработки расчетов на ПЭБ.'.' установлены гра-

начальных велстан Р^ для отдельных групп пород, а такзз параметры отклоняющей КН5К для забурлваная вторых стволов.

Пятая глава посвящена разработке породоразрушаыцего инструмента дая повышения эффективности забуризания вторых ство-лоз ь твердых породах и на больших глубинах.

На основе анализа существующих зарезных долот для забура-ваядя ьтэрнх стволов произведена их классификация и установлен.), что для качественного изменения направления ствола сква-еины а достижения необходимой интенсивности искривления особое эяачеяие приобретает высокая фрезерующая способность долота и сохранение величины удельной контактной нагрузки постоянной.

Характерным недостатком существующих конструкций зарезных долот являэтся наличие большой площади боковой контактной поверхности, что призодат к резкому сникеншо величины удельной контактной нагрузки на долоте в процессе долбления. В результате происходит преждевременный выход из строя инструмента из-за опережахщего износа бокового вооружения при работоспособности забойного двигателя.

В разработанном автором зарезном долоте типа ИСМ профиль боковой калибрующей поверхности долота армируется по ступенчатой схемэ: оно производится на высоту калибрунрвй поверхности долита в три ряда, о износостойкими элементами, расположенными на каждом последующем ряду, увеличивается от рабочего торца.

Долото состоит ез корпуса, у которого рабо'гп!! и бо-

ковая поверхность оснащены износостойки:,;!! г>ле.\:ента-,::г. долота осудествляется через промывочные каналы; централь.'пгЛ " промывочные каналы, выходные части которых расположены па боковой калибрующей поверхности.

Породоразрушающий инструмент работает следующим образом: при вращении долота за счет возникновения удельной контактной нагрузки твердосплавные элементы на долоте входят в работу по . фрезерованию верхней стенки сяваад. В процессе работы после отработки первого твердосплавного ряда быстро изнашивается мягкий предохранительный слой и обнажаются износостойкие элементы второго ряда, размещенные по определенной схеме с заранее заданным выходом, в зависимости от глуб:шы их располо^-кил. Каждый последующий ряд, начиная со второго, снабкен более износостойки!,1 материалом, чем первый ряд. Б результата постепенной последовательности сработкя боковой калибрующей поверхности по данной схеме, долото воспринимает разномерную нагрузку на протяжении всего процесса отработки, что способствует эффективному фрезерованию верхней стенки ствола скважины и искрлзле-нию с необходт.!ой интенсивностью. Причем, если в обычных зарез-пых долотах удельная контактная нагрузка па долото в начальный момент времени достигает уггах величины, а в дальнейшем снижается до 0, то в данной разработке удельная контактная нагрузка на долоте на протяжении всего процесса фрезерования будет постоянной.

С другой стороны, ступенчатый прицип армирования боковой калибрующей поверхности и усиление ее с ростом высота износостойкими элементами, позволяет увеличить ресурс долота.

Кроме того, в диссертации разработаны егле два устройства для различных условий забуривания второго ствола. Это наддолот-кыГ: эксцентричный расширитель для выработки уступа и одношаро-шечное долото дкя забурквания второго ствола в произвольном, направлении с искривленной резьбовой головкой.

' ОСНОВНЫЕ ВЫВОДУ И ЗАВДШУЕ ПОЛОЕЯШ

1. В результате проведенных исследований разх>аботана мзто-дика забуривания второго ствола скзаяинн, а такае тех:сгчес:и'.э средства для качественного осуществления процесса.

2. Предложен метод расчета профиля второго ствола «сх=:нз и траектории движения КНБК и долота в процессе забуривания рого ствола, позволяющий выбрать необходимый ре.тпм зарезки.

3. Установлена возможность управления Естественны:.: пскраз-ленизм, при котором забуривание второго ствола осуществляется без предварительной выработки уступа, за счет одновременного действия высокой скорости бокового фрезерования а разрушения забоя в осевом направлении.

4. На основе проведенных исследований по оценке $розеру.ащой способности различных типов зарезных долот рекомендуется:

- осуществлять выбор типа долота по величине площади боковой поверхности, в зависимости от геологического разреза иктзр-вала зарезки.

5. Разработано новое заразное долото со ступенчатым профилем боковой калибрующей поверхности, отличающейся от известных технических решений принципом преобладания скорости бокового фрезерования над скоростью разрушения забоя и сохранением величины отклоняющей силы на долоте постоянной на протяжения всего процесса забуривания второго ствола. Конструкция разработанного долота защищена авторским свидетельством.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

I. Устройство для забуризания дополнительного ствола скважины. A.c. № 1627637 от 15.10.90 г. Совместно с Ютовым В.Д.,

^Свердловым К. Г,

2. ¡¿етоддчоскке указания по забуривандю новых стволов в глубоких скваякнах. Азинефтехам. Баку, 1990, 31 с. (совместно с группой авторов).

3. Suuascie отклоняющей силы на энергетические параметры отклэнятеэй КНЕК при забуривании вторых стволов забойными дви-гатоляма. Нефтяное хозяйство, 1991. Ii 3, с. 5-6. Совместно с Боз.ууовкм З.В., Огаковым A.C.

4. Влияние прочностных свойств цементного камня и гарных пород на заоуривание нового ствола с искусственного забоя. Азерб. кефтян. хоз., Easy, 1991, Jü 5, с. 29-30. Совместно с ¡¿фкерааовыа i.e., БезуиоБым В.В.

5. "Ьу-ровое долото". A.c. J» I8I387I от 11.10.92 г. Совместно с Бегуаоыы З.В.

6. "Одаосарошечное долото". Решение 1Ъсударственной патентной экспертизы изобретений о выдаче авторского свидетельства или патента от 25.I0.SI г. по заявке $ 4915881/03 .(122093). Совместно с Огановым A.C., Шркериаовым Ф.С., Гши-Заде У.А., Безуиовыа В.В.

7. Оценка степени фрезерующей способности долот пря забу-ризаяш вторых стволов. Нефтяное хозяйство, 1993, JS 5, с. 9-10.

ф.и.л. Тираж '00

Типографий'«ИУфт^ник» Зак. Л'г 7г О