Автор: Коровяка Євгеній Анатолійович, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро; Воєвідко Ігор Володимирович, доктор технічних наук, професор, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ; Ігнатов Андрій Олександрович, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро
|
Теорія, а більшою мірою практика буріння неодмінно доводять, що усяке з прогресивних технічних рішень виявляється технологічно і економічно виправданим, якщо воно відрізняється порівняльною нескладністю і можливістю оперативного впровадження у виробництво [1]. Деякі зі способів буріння, а особливо це стосується відносно новітнього методу буріння із використанням колони гнучких труб, потребують включення до технічного ланцюжка бурового інструменту спеціальних засобів (механізмів подачі), для створення необхідного раціонального осьового зусилля на вибої.
Широке узагальнення наявних літературних матеріалів та даних виробничих підприємств з питань розробки та експлуатації механізмів подачі породоруйнівного інструменту дозволило встановити, що загальним недоліком вибійних регуляторів осьового навантаження є, іноді яскраво виражена, зайва конструктивна складність механізму, занадто вузька спеціалізація до конкретних свердловинних умов, швидка зношуваність окремих вузлів, важкість створення ефективної системи керування механізмом.
Конструктивно пристрій подачі інструменту повинен бути автономним, захищеним від механічного впливу, мати достатній ресурс роботи в рейсі, дозволяти проводити операції з ліквідації можливих ускладнень, крім того, мати відповідні вузли для гідравлічного управління осьовим навантаженням, а також посиленим опорними і центрувальними елементами для забезпечення подовжньої стійкості конструкції в стовбурі споруджуваної свердловини [2].
В основу конструктивної розробки пристрою для створення осьового навантаження покладено принципово інше виконання робочих органів, що забезпечує: можливість його ефективного використання як у випадку застосування стандартних бурильних труб, так і безперервної бурильної колони при спорудженні та ремонті свердловини; умови отримання потрібних величин осьового зусилля; стабільність та ефективність акту руйнування порід; значне збільшення рейсової швидкості буріння; зниження зносу бурильних труб. Пропонований пристрій міститься роз'ємний корпус, який за допомогою перехідників сполучений з бурильною колоною та вибійним двигуном. Після постановки розглядуваного пристрою на вибій свердловини і включенні подачі промивальної рідини, відбувається висунення шліцьових повзунів за контури сполучної втулки роз'ємного корпусу. Крутний момент, що виникає на приводних валах пристрою залучає до обертання ланцюгові контактні механізми, які сприяють повному виключенню прослизання ланцюгів із зубками, необхідними для розкріплення корпусу пристрою в стовбурі свердловини та його переміщення по її стінках при поглибленні вибою із створенням необхідного осьового навантаження. Такий підхід дозволив запропонувати інженерний метод розрахунку пристрою [1].
Конструкція гідродинамічного підсилювача осьового навантаження дозволяє перетворення кінетичної енергії потоку промивальної рідини в гідродинамічний напір для безпосереднього впливу на породоруйнівний інструмент [2]. При підключенні пристрою, в його робочій камері протікають процеси виникнення і багатократного віддзеркалення гідроударної хвилі в неоднорідному трубопроводі із замкнутою порожниною в сукупності з роботою розподільного вузла потоку промивальної рідини. Величина динамічного зусилля залежить від довжини робочої камери і тривалості робочого ходу клапана пристрою, тобто від часу, коли рідина у робочій камері нерухома. Наявність майже замкнутої камери дає можливість збільшити амплітуду і регулювати тривалість гідродинамічного впливу на інструмент.
Література
1. Koroviaka, Ye.А. & Ihnatov, A.О. (2020). Prohresyvni tekhnolohii sporudzhennia sverdlovyn: monograph [Advanced well construction technologies]. – Dnipro: Dnipro University of Technology [in Ukrainian].
2. Ihnatov, A.О. (2017). Patent of Ukraine 114966.
|