Підвищення ефективності буріння свердловин за рахунок вдосконалення елементів компановки низу бурільної колони

Abstract

Захищаються 14 наукових праць, що містять результати теоретичних і експериментальних досліджень умов роботи бурильної колони при бурінні свердловини роторним способом, витривалості різьбових і зварних з’єднань елементів бурильної колони. Одержані закономірності закладені в основу розробки нових, патентозахищених конструкцій обважнених бурильних труб, замкових різьбових з’єднань, раціональних конструкцій КНБК. Впровадженням наукових розробок при бурінні нафтових і газових свердловин буровими підприємствами України підтверджено їх технологічність та економічну ефективність.

Защищаются 14 научных трудов, которые содержат результаты теоретических и экспериментальных исследований условий работы бурильной колонны при бурении скважин роторным способом, долговечность резьбовых и сварных соединений. Диссертация посвящена проблеме повышения эффективности проведения буровых работ за счет усовершенствования элементов компоновки низа бурильной колонны. Существующие конструкции компоновок низа бурильной колонны не обеспечивают снижение напряжений в переходной части бурильной колонны от бурильных до утяжеленных бурильных труб. Для решения данной задачи разработаны утяжеленные бурильные трубы переменной жёсткости экспоненциальной формы, усовершенствована математическая модель работы бурильной колонны с УБТПЖ (утяжеленными бурильными трубами переменной жёсткости) в компоновке низа бурильной колонны и решена задача по определению динамических параметров при роторном способе бурения. Установлено, что использование утяжеленных бурильных труб переменной жёсткости экспоненциальной формы в КНБК обеспечивает снижение напряжений в бурильных трубах, примыкающих непосредственно к УБТ, устойчивость утяжеленного низа бурильной колонны повышает локализацию энергии на забое, способствует повышению работоспособности бурильной колонны. Промысловые испытания на нефтепромыслах О АТ «Укрнефть» доказали их практическую ценность и экономическую эффективность. На основании результатов теоретических, экспериментальных и промысловых испытаний разработано инструктивный документ об использовании УБТПЖ в компоновке низа бурильной колонны. Исследовано влияние конструктивных и технологических факторов на сопротивление усталости замковых резьбовых соединений. Установлено, что низкое значение сопротивления усталости замковых резьбовых соединений происходит за счет неравномерности распределения напряжений между витками резьбы. Разработана новая конструкция замковых резьбовых соединений «галтэльного» типа, проведены исследования напряженного состояния, а также на сопротивление усталости натурных образцов, которые показали повышение предела выносливости на 52%. С целью увеличения длины УБТ и уменьшения числа резьбовых соединений, а также экономия дорогостоящей легированной стали, усовершенствована конструкции УБТ с приварными резьбовыми концами длинной 9-12 м, разработана технология изготовления, определены оптимальные параметры разгружающих канавок, а также, проведены экспериментальные исследования на сопротивление усталости натурных образцов сварных соединений различных типоразмеров, изготовленных из стали 45, 40ХН2МА, 36Г2С. Разработанная технология изготовления обеспечивает достаточно высокую прочность сварных соединений , что подтверждается фрактографическим анализом и исследованиями на трещиностойкость материала.

14 scientific papers are presented for defending. They contain the results of theoretical and experimental research into the conditions of drill column operation when drilling wells by rotary drilling. Tatting strength of threaded and weld joints of drill column elements has also been investigated.