Фізико-технічні основи свердловинних геотехнологій з керованим тріщиноутворенням - Автореферат

Міністерство праці та соціальної політики УкраїниОфіційні опоненти: доктор технічних наук, ст. наук. співробітник Воробйов Віктор Данилович, Національний науково-дослідний інститут охорони праці, завідуючий лабораторією доктор технічних наук, ст. наук. Захист відбудеться 22 лютого 2001 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.802.01 Національного науково-дослідного інституту охорони праці за адресою 04060, Україна, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного науково-дослідного інституту охорони праці, Україна, м. Дисертацію присвячено дослідженю руйнування і розущільнення порід в масиві при горінні і вибухах свердловинних і тріщинних зарядів. Встановлено, що кількість тріщин, їх кінетика і критичні параметри руйнування залежать від швидкості навантаження стінок зарядної порожнини, вид тріщини - від способу прострілювання і виду наступної імпульсної обробки, розміри магістральних тріщин і зон локального руйнування - від термодинамічних параметрів процесів горіння і вибуху.Враховуючи те, що основним структурним елементом в геотехнологічних системах розробки корисних копалин є свердловина, як засіб розкриття пласта, для її нормального функціонування, між ними потрібен надійний звязок, який забезпечується станом привибійної зони пласта. Розробка і впровадження паливно-окислювальних сумішей і рідких вибухових речовин для технологій внутрішньотріщинного горіння і вибуху були в свій час призупинені Держгірсьтехнаглядом СРСР із-за невдалих випробувань цих сумішей на свердловині, які закінчились загибеллю людей. Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці багатостадійної вибухової технології руйнування і розущільнення крихких і квазікрихких порід і спрямованого контрольованого розкриття і розриву квазікрихких і пластичних гірських порід свердловинними зарядами і апаратами; запропоновані нові конструкції торпед, перфораторів і локалізаторів вибуху; виконано розрахункове обгрунтування конструкцій торпед, схем торпедування і параметрів вибухових робіт; розроблено розрахунковий апарат для оцінки міцності заколонного цементу в обсадних колонах свердловин при внутрішніх динамічних навантаженнях; розроблені і передані керівні документи по безпеці і ефективному використанню вибухових і вибухово-хімічних технологій в нафтогазових і нагнітальних свердловинах ВАТ “Укрнафта”. Автором особисто розроблено новий напрямок в технологіях імпульсних обробок привибійної зони нафтових, газових та інших геотехнологічних свердловин для підвищення їх продуктивності; отримано науково-технічні рішення при дослідженні і узагальненні фізичних основ руйнування і знеміцнення гірських порід в широкому діапазоні режимів динамічного навантаження стінок свердловини і тріщини горінням і вибухом газоподібних і конденсованих вибухових речовин, зокрема розвинутий напрямок в дослідженні розущільнення гірських порід при підземних вибухах, започаткований А.В. Михалюком. Внесок дисертанта в розробку наукових результатів: уточнення математичної моделі рівноважної тріщини гідророзриву і фізичних основ керування руйнуванням порід при гідрогазорозриві [1, 2]; експериментальна перевірка і коригування моделі [4]; розрахунок тріщин при горінні заряду в свердловині [1, 3]; підготовка окремих розділів монографії [1]; проведення дослідів, аналіз і узагальнення результатів досліджень [4-6, 9,10, 22, 38]; розрахунок і експериментальна перевірка моделі [7]; запропоновано і впроваджено метод торпедування нафтогазових і нагнітальних свердловин [13, 17]; аналіз дослідних даних і порівняння з теорією [15]; розроблена фізична модель локального руйнування порід при підземних вибухах і проведені оцінки для різних порід [29]; розробка елементів технологій і конструкцій пристроїв [25-34]; запропоновано вибуховий метод інтенсифікації видобутку нафти і газу [35, 36]; запропоновані конструкції пристроїв для спрямованого розриву пласта [37]; аналіз результатів впровадження спеціальних методів торпедування свердловин [39].Механіка процесу руйнування привибійної зони свердловин при роботі цих пристроїв практично не вивчалась, проте автори методу повязують ефективність його застосування з утворенням в породі пласта потужних зон розриву - тріщин з залишковим розкриттям, а також з термічною та хімічною дією порохових газів на стінках свердловини та утворюваних тріщин. Вид початкової тріщини, її розміри, вязкість рідини або газу, швидкість нагнітання флюїду в тріщину і значення гірського тиску мають визначальний вплив на пороговий тиск руйнування пласта при всіх видах гідророзриву. Міра дії вибухових хвиль на масив після поодинокого чи групових вибухів і як наслідок його нові геомеханічні властивості в зоні, що прилягає до зруйнованої визначається новими розмірами тих дефектів і тріщин, які були в породі і змінили їх під дією динамічних навантажень.

Основний зміст роботи