Разработка улавливающе-подпитывающего устройства для замены изношенных шаров новыми при шароструйном бурении скважин

Повышение эффективности шароструйного бурения в твердых и крепких горных породах за счет модернизации разработанного на кафедре бурения шароструйного снаряда, конструкция которого позволит осуществлять улавливание изношенных шаров без подъема инструмента.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………….. 2

1 Литературный обзор ………………………………………………………………………………….. 5

1.1 Тенденции развития шароструйного бурения скважин ………………………… 5

1.1 Имеющийся задел по разработке улавливающе-подпитывающего
устройства ………………………………………………………………………………………………… 15

1.2.1 Разработка улавливающе-подпитывающего устройства ………… 15
2 Анализ принципов воздействия на подземное оборудование ……………….. 20

2.1 Скважинные расширители ………………………………………………………………… 20

2.1 Пакеры …………………………………………………………………………………………….. 25

2.3 Подвески хвостовиков ………………………………………………………………………. 27

3 Разработка конструкции съемной сопловой насадки ……………………………. 30

4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 31

5 Социальная ответственность ………………………………………………………………… 43

Приложение А ……………………………………………………………………………………………. 58

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ………………………………….. 74

В данной магистерской диссертации изложены результаты теоретических
и аналитических исследований технологических процессов шароструйного
бурения с использованием современных методических средств и программного
компьютерного обеспечения. Анализ результатов исследований показал, что
шароструйное бурение обладает рядом преимуществ по сравнению с
традиционными:
– цена;
– удобство и простота эксплуатации;
– увеличение производительности.
Результаты работы заключаются в следующем:
– разработана классификация принципов воздействия на
подземное оборудование.
– разработана конструкция съемной сопловой насадки, позволяющая
повысить рейсовую скорость бурения.
В целях дальнейшего внедрения шароструйного бурения и повышения
его эффективности необходимо продолжить исследовательские и опытно-
конструкторские работы в следующих направлениях:
1. разработать конструктивный документ для дальнейшей реализации;
2. провести испытания в производственных условиях.

1.Eckel I.E., Deily F.H., Ledgerwood L.W. Development and testing of jet pump pellet
impact drill bits // Transaction AIME. – Vol. 207., 1956. – p. 135.
2.Леджервуд Л.У. Обзор работ по созданию усовершенствованных способов
бурения нефтяных скважин (перевод с англ.). – М.: – ГОСИНТИ, 1961. – 258 с.
3.Маккрей Л.У., Коле Ф.У. Технология бурения нефтяных скважин. – М.: –
Гостоптехиздат, 1963. – 417 с.
4.А.с. № 188407, Е 21 С 21/00. Способ термодинамического разрушения горных
пород / В.Е. Горяев – № 1021728/22-3; Заявлено 30.07.1965; Опубл. 28.11.1966.
5. А.с. № 417599 СССР, E 21 B 7/18. Шароструйный снаряд для бурения скважин
/ А.Б. Уваков, В.В. Штрассер – № 1451266; заявлено 15.06.1970; опубл.
28.02.1974; бюл. №8.
6.Уваков А.Б. Шароструйное бурение. – М.: Недра, 1969. – 207 с.
7.Штрассер В.В. Исследование процессов разрушения горных пород ударами
шаров (к теории шароструйного бурения): дис. на соискание ученой степени
канд. техн. наук / В.В. Штрассер; Южно-Казахстанское геологическое
управление, Партия техники разведки; науч. рук. Г.Л. Кушев, А.Б. Уваков. –
Алма-Ата, 1966. – 217 с.
8.Заурбеков С.А. Повышение эффективности призабойных гидродинамических
процессов при шароструйном бурении скважин: автореф. дис. на соискание
ученой степени канд. техн. наук / С. А. Заурбеков; Казахский национальный тех.
Унив. – Алматы, 1995. – 18 с.
9.Патент № 417599, E 21 B 7/18. Шароструйный снаряд для бурения
скважин/А.Б. Уваков, В.В. Штрассер – № 1451266; Заявлено 15.06.1970; Опубл.
28.02.1974.
10.Пат.№ 870705, E 21 С 37/16, E 21 С 21/00, E 21 B 7/18. Способ эрозионного
бурения скважин и устройство для его осуществления / Л.С. Дербенев, А.А.
Боголюбов, А.А. Капустин, Г.Г. Каркашадзе, Г.А. Янченко – № 2798122/22-03;
Заявлено 18.07.1979; Опубл. 07.10.1981.
11.Патент № 1120733, E 21 B 7/18. Устройство для шароструйного бурения
скважин / А.В. Дугарцыренов, О.Р. Ларин, Е.А. Потехин, Л.С. Дербенев, А.А.
Боголюбов, Г.Г. Каркашадзе, И.В. Чугунов – № 3597561; Заявлено 31.05.1983;
Опубл. 15.08.1986.
12.Патент № 2114274, E 21 B 7/18. Шароструйный снаряд для бурения скважин
/ Т.Н. Зубкова – № 96123178/03; Заявлено 05.12.1996; Опубл. 27.06.1998.
13. Патент №2124620, E 21 B 7/18. Устройство для шароструйного бурения
скважин / Т.Н. Зубкова – № 97100372/03; Заявлено 14.01.1997; Опубл. 10.01.1999.
14.Патент № 1002498, E 21 B 7/18. Шароструйный снаряд / М.М. Майлибаев – №
3278854/22-03; Заявлено 24.04.1981; Опубл. 07.03.1983.
15.Патент№2117746,E21B7/18.Устройстводляэрозионного
гидромониторного разрушения горной породы / В.С. Новиков, В.Л. Загоруля – №
95101420/03; Заявлено 31.01.1995; Опубл. 20.08.1998.
16.Патент № 2235845, E 21 B 10/18. Гидромониторно-эжекторная насадка
бурового долота / Ю.Л. Боярко, В.Д. Евсеев, В.М. Зыков, В.И. Рязанов, М.А.
Самохвалов, В.А. Собралиев, Д.А. Шелковников – № 2003103876/03; Заявлено
10.02.2003; Опубл. 10.09.2004.
17.Патент № 1057688, E 21 С 45/00, E 21 B 7/18. Гидромониторный бур / Н.Г.
Малухин, Э.И. Черней, С.В. Марчев, А.И. Курылев – № 3442088; Заявлено
21.05.1982; Опубл. 30.11.1983.
18.Патент № 939710, Е 21 В 7/18. Шароструйный снаряд для бурения скважин /
Коротков В. П. – № 3009898; Заявлено 02.12.80; Опубл. 30.06.82.
19.ДавиденкоА.Н.,ИгнатовА.А.,ВяткинС.С.Некоторыевопросы
гидромеханического способа бурения // Наук. пращ ДонНТУ. Сер1я Прничо-
геолопчна., 2011. – № 14(181) – С. 75-78.
20.Вяткин С.С. Современное состояние и проблемы развития физических
способов бурения. // Материалы XI Всеукраинской научно-технической
конференции студентов. Серия: «Бурение»., 2011. – С. 20-22.
21.Игнатов А.А., Вяткин С.С. Особенности конструкции и механики работы
новогогидродинамическогоснаряда//Породоразрушающийи
металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и
применения., 2011. – Вып. 14. – С. 58-61.
22.КовалевА.В.Теоретическиеиэкспериментальныеисследования
технологических процессов шароструйного бурения скважин: дис. на соискание
ученой степени канд. техн. наук / А. В. Ковалев; Томск. политех.Унив. – Томск,
2015. – 143 с. : илл. – библиогр..: с. 130-141.
23. Карнаухов М.Л.,Пьянкова Е.М.Современные методы гидродинамических
исследований скважин.Справочник инженера по исследованию скважин : 2010.
–432 с.
24.Токарев М.А., Ахмерова Э.Р., Файзуллин М.Х. Контроль и регулирование
разработки нефтегазовых месторождений: Учебное пособие. – Уфа: Изд-во
УГНТУ, 2001. -61 с.
25.Булатов Н.А. Охрана окружающей среды. М.: Недра, 1990
26.Куцын П.В. Охрана труда в нефтяной и газовой промышленности: Учебник
для техникумов.- М.: Недра. 1987. – 247 с.
27.Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности:
Учебное пособие. 3-е изд., испр. и доп. / Под ред. О.Н. Русака. – Спб.:
Издательство «Лань», 2000. – 448 с., ил.
28. ГОСТ 12.1.003–83 (1999) ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
29. ГОСТ 12.1.004–91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
(01.07.92).
30.ГОСТ12.1.019 – 79 (с изм. №1) ССБТ. Электробезопасность. Общие
требования и номенклатура видов защиты.
31.ГОСТ 12.1.006–84.ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые
уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля (до 01. 01. 96).
32.Трудовой кодекс Российской Федерации” от 30.12.2001 N 197-ФЗ (ред. от
03.07.2016) (с изм. и доп., вступ. в силу с 01.01.2017).