Підвищення ефективності буріння неглибоких підводних свердловин. Вібраційна обробка ґрунтів з промивкою колонкової труби. Оцінка енергетичних параметрів гідроударного механізму. Розробка раціональних технологічних режимів ударно-вібраційного буріння.
Аннотация к работе
Однак недостатня проробленість питань визначення області ефективної роботи насосного блоку (НБ), оцінки впливу роботи НБ на динаміку заглиблювача бурового снаряду, виявлення залежності цілості керну, рейсового поглиблення і механічної швидкості буріння підводних свердловин від технологічних параметрів режиму буріння і конструкції керноприймача до нинішнього часу призводить до систематичних перерозвідок підводних родовищ із-за недостатнього технологічного забезпечення бурових робіт. Мета роботи - шляхом аналітичних та стендових експериментальних досліджень уточнити закономірності робочого циклу гідродвигуна і встановити ефективні області роботи насосного блоку гідроударних бурових снарядів для обґрунтування і розробки технології ударно-вібраційного буріння підводних свердловин заглибними однорейсовими установками. Виявити залежність рейсового поглиблення, виходу і цілості структури керну при однорейсовому бурінні свердловин від параметрів режиму буріння, фізико-механічних властивостей донних відкладень і інтенсивності висхідного потоку рідини в керноприймальній трубі. Ідея роботи полягає в встановленні характеру і міри впливу зворотної промивки порожнини керноприймальної труби заглибного бурового снаряду (ЗБС) на якість керну, механічну швидкість буріння і рейсове поглиблення пробовідбірників для розробки технології ударно-вібраційного буріння підводних свердловин. Ступінь впливу зворотної промивки на рейсове заглиблення, механічну швидкість буріння і цілість керну визначається зміною видатку рідини, яка всисається з керноприймача.Дане рішення актуальної задачі, що полягає в обгрунтуванні раціональних технологічних режимів ударно-вібраційного буріння підводних свердловин на континентальному шельфі, які забезпечують підвищення якості кернового матеріалу за умови збереженні високих показників механічної швидкості буріння і досягнення заданого рейсового заглиблення пробовідбірника (8 - 10 м). Основні наукові результати, висновки і рекомендації полягають в наступному: Теоретично встановлено та експериментально підтверджено, що збільшення опору всисанню в порожнині керноприймальної труби, яке обумовлено зростанням довжини кернової проби по мірі заглиблення з 0 до 9 м пробовідбірника, оздобленого гідроударним заглиблювачем і вбудованим насосом зворотної промивки, призводить до зниження частоти ударів бійка на 0,2…0,4% та енергії співударяння бійка з ковадлом на 3,5…3,7%. Зростання кавітаційної порожнини під витискувачем насосу в ході всисання обумовлено збільшенням гідравлічних опорів в керноприймальній трубі по мірі заглиблення пробовідбірника в грунт. Збільшення кавітаційної порожнини до розміру робочої камери насосного блоку відповіда початку "пальового" ефекту, який настає на глибині 8 м при рівні моря 10 м та 10м при рівні моря більш 10 м, за умовами підтримки амплітуди вібрації близькою до розміру частки грунту. Експериментально встановлено на підставі порівняння з еталонними зразками, відібраними еталонними засобами (удавлювання і забивний), що за наявності зворотної промивки в порожнині керноприймальної труби ударно-вібраційний засіб втілення пробовідбірника дозволяє відбирати керн малозміненого фізико-механічного стану, уточнені параметри ріжучої окрайки "башмаку" пробовідбірника, що дозволяють реалізувати максимальну механічну швидкість буріння з збереженням якості кернової проби (кут пригострення - 270 - 300; висота конуса пригострення - 10 - 15 мм).