Разработка и исследование рабочих параметров гидроударника для бурения сейсмических скважин

• Автор: Габдрахимов, Фаниль Сагитьянович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 100 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ТЕХНИКИ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
* 1.1 Техника и технология бурения геолого-поисковых_скважин
1.2 Классификация вибромеханизмов для бурения скважин
1.3 Обзор существующих конструкций вибромашин для бурения скважин
1.4 Промысловые испытания вибраторов
1.4.1 Бурение с электробуром и турбобуром
1.5 Цели и задачи диссертационной работы
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПЕРЕДАЧУ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ ОТ НАЗЕМНОГО
ГИДРОУДАРНИКА НА ЗАБОЙ
2.1 Постановка и решение задачи по исследованию передачи динамической нагрузки по бурильной колонне
2.2 Результаты решения задачи
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ГИДРОУДАРНИКА ДЛЯ
'* БУРЕНИЯ НЕГЛУБОКИХ СКВАЖИН
• 3.1 Принципиальная схема наземного гидроударника-пульсатора
3.2 Факторы, влияющие на импульс удара поверхностного гидроударника
3.2.2 Зависимость импульса удара от диаметра поршня
3.2.3 Зависимость импульса удара от массы поршня
3.2.4 Зависимость импульса удара от длины хода поршня
3.2.5 Зависимость импульса удара от давления над клапаном
3.3 Конструкторское оформление гидроударника
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
# ГИДРОУДАРНИКА
^ 4.1Геометрическое моделирование гидравлических машин
4.1.1 Математическое моделирование
4.1.2 Физическое моделирование
4.2 Проектирование модели гидроударника
4.3 Испытание модели гидроударника

4.4 Методика испытания модели гидроударника
4.5 Промысловые испытания гидроударника
4.5.1Применяемые буровые долота при бурении поисковых скважин
4.5.2 Условия и результаты опытного бурения сейсмических скважин
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
1 Акт о промысловых испытаниях гидроударника
2 Справка о внедрении гидроударника
3 Патент на изобретение № 2200818. Бюл. № 8, 2003.

Актуальность темы:
Объемы разведанных запасов нефти в последние годы в России значительно сократились. Это связано с тем, что государство прекратило финансирование геологоразведочных работ, а акционерные компании удовлетворены сложившимся положением по добыче нефти на нефтяных промыслах. Однако, такое положение необходимо менять, для чего следует увеличить объемы бурения скважин и в целом объемы геологоразведочных работ.
На первом этапе геологоразведочных работ проводятся сейсмические исследования геологического строения региона. Для этого необходимо бурение сейсмических и затем структурно-поисковых скважин. В статье затрат буровые работы занимают до 30 %. Поэтому для снижения стоимости поисковых работ приобретает большое значение снижение стоимости бурения скважин в условиях, оторванных коммуникаций и баз снабжения. К таким условиям относятся буровые работы, проводимые на новых площадях для увеличения разведанных запасов нефти и газа.
Поисково- разведочные скважины бурят, как правило, на небольшую глубину. Учитывая, что объемы бурения и условия их проводки затруднены в конечном счете их стоимость играет существенную роль при формировании бизнес планов на проведение геологоразведочных работ.
Наиболее тяжелыми являются условия бурения сейсмических скважин, в отдаленных труднодоступных регионах. Применяемые буровые установки обладают малой производительностью, малой мощностью и требуют существенной модернизации. Поэтому наиболее актуальной задачей является совершенствование техники бурения скважин для проведения сейсмических работ. Естественно, что эти же установки используют для ведения буровых работ при структурнопоисковом бурении, поэтому актуальность темы повышается. Результаты совершенствования бурения скважин позволят в определенной степени улучшить в целом технику и технологию буровых работ, что позволит повысить эффективность проведения работ по добыче нефти и газа в Российской Федерации.

//у
V = — = -С18іп(А/)+С2Асоз(&) (3.23)

Подставляя начальные условия (3.15) соответственно в уравнение (3.22) и (3.23), определяется
0 = С1+£ (3.24)
0 = С2к. (3.25)
Из (3.25) следует, что С2 = 0 (т.к. к ф0), а из (3.24) находим С,

Подставляя найденные значения С] и С2 в общее решение (3.22), получаем закон движения поршня
*=|-(1-соз(*0 + |г (3-26)
или* = -^-(1-соб(/т) (3.27)

Таким образом, движение поршня вниз определяется уравнением

х(1) = — (1 — е°з(Л:Т) (3.28)
Одновременно находим выражение скорости движения поршня, продифференцировав по времени уравнение движения (3.28)
у =^ = ^[-(-^т(*0] = -р-8т(£0 (3.29)
Итак, скорость движения поршня вниз примет вид
V = ^-біп(Я) (3.30)

Полагая, что в уравнении (3.28) х = 1; (1 = Ь-Ь) (Рисунок 3.1) определяется время Т достижения поршнем наковальни, т.е.

»' ‘ к2
/ = 4у(1-со5(Л7’) (3.31)

Откуда 1 -соб^Г ) = — (3.32)