Тенденции развития способов разрушения горных пород

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Черников, Михаил Игоревич Отделение нефтегазового дела (ОНД)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объект исследования. Способы и инструменты разрушения горных пород. Цель работы. Обзор и анализ новых способов разрушения горных пород и соответствующего пород разрушающего инструмента. Результаты исследования. Выявление наиболее перспективных способов разрушения горных пород и вектор развития индустрии в целом.
Область применения. Технологии разрушения горных пород при бурении нефтяных и газовых скважин.

Содержание …………………………………………………………………………………………………… 4
Введение ……………………………………………………………………………………………………….. 6
1 История развития основных технологий и способов разрушения горных пород
в России и за рубежом …………………………………………………………………………………… 7
1.1 Истоки ведения буровых работ в мировой истории ………………………………… 7
1.2 Внедрение и развитие технологии бурения вращательным способом……… 9
1.3 Хронология развития породоразрушающего инструмента ……………………. 11
1.3.1 Бурение сплошным забоем …………………………………………………………….. 11
1.3.2 Развитие колонкового бурения, внедрение алмазов ………………………… 13
2 Способы разрушения горных пород при бурении скважин ………………………… 15
2.1 Механические способы разрушения горной породы …………………………….. 16
2.1.1 Породоразрушающие инструменты………………………………………………… 18
2.1.1.1 Классфикация породоразрушающих инструментов …………………… 19
2.1.1.2 Тенденции развития породоразрушающих инструментов………….. 20
2.2 Немеханические способы разрушения горных пород …………………………… 23
2.2.1 Термические способы разрушения горных пород……………………………. 24
2.2.1.1 Взрывной способ………………………………………………………………………. 25
2.2.1.2 Огнеструйный способ ………………………………………………………………. 27
2.2.1.3 Лазерный способ ………………………………………………………………………. 29
2.2.1.4 Плазменный способ ………………………………………………………………….. 32
2.2.1.5 Термомеханический способ ………………………………………………………. 37
2.2.1.6 Электротермо-механический способ …………………………………………. 39
2.2.2 Электрофизические способы разрушения горных пород …………………. 40
2.2.2.1 Ультразвуковой способ …………………………………………………………….. 40
2.2.2.2 Электрогидравлический способ ………………………………………………… 42
2.2.2.3 Электроимпульсный способ ……………………………………………………… 43
2.2.2.4 Электроимпульсно-механический способ …………………………………. 45
2.2.3 Гидродинамические способы разрушения горных пород ………………… 47
2.2.3.1 Гидромониторный способ…………………………………………………………. 47
2.2.3.2 Абразивно-ударный и гидромониторно-ударный способы ………… 48
2.2.3.3 Комбинированные гидродинамические и механические способы 49
2.2.4 Химические способы разрушения…………………………………………………… 51
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение……. 53
3.1 Применение методических и технологических решений ………………………. 53
4. Социальная ответственность ……………………………………………………………………. 62
4.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 62
4.1.1. Специальные (характерные для рабочей зоны исследователя)
правовые нормы трудового законодательства …………………………………………. 62
4.1.2 Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны ………. 63
4.2 Производственная безопасность ………………………………………………………….. 63
4.2.1 Анализ вредных производственных факторов, обоснование
мероприятий по защите персонала от их воздействия …………………………….. 63
4.2.1.1 Анализ показателей климата и метеоусловий на открытом воздухе
……………………………………………………………………………………………………………. 64
4.2.1.2 Повышенный уровень шума ……………………………………………………… 64
4.2.1.3 Повышенный уровень вибрации ……………………………………………….. 65
4.2.1.4 Повышенная загазованность воздуха рабочей среды …………………. 66
4.2.1.5 Недостаточная освещённость ……………………………………………………. 66
4.2.1.6 Повреждения в результате контакта с живыми организмами …….. 67
4.2.1.7 Физические и нервно-психические перегрузки………………………….. 67
4.2.2 Анализ опасных производственных факторов, обоснование
мероприятий по их устранении. ……………………………………………………………… 67
4.2.2.1 Движущиеся машины и механизмы, подвижные части
производственного оборудования ……………………………………………………….. 68
4.2.2.2 Электрический ток……………………………………………………………………. 68
4.2.2.3 Расположение рабочего места на значительной высоте, падение
предметов с высоты …………………………………………………………………………….. 70
4.2.2.4 Пожаровзрывоопасность…………………………………………………………… 71
4.3 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 72
4.3.1 Анализ влияния процесса строительства скважины на
окружающую среду ……………………………………………………………………………….. 72
4.3.2 Обоснование решений по обеспечению экологической безопасности 73
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 73
4.4.1 Анализ возможных ЧС, возникающих при строительстве скважин …. 73
4.4.2 Обоснование мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС….. 74
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 75
Список литературы ……………………………………………………………………………………… 77
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 88
Abstract ……………………………………………………………………………………………………….. 89
Introduction ………………………………………………………………………………………………….. 89
1 Unconventional drilling methods ………………………………………………………………….. 90
1.1 Laser ……………………………………………………………………………………………………. 91
1.2 Laser Mechanical Bit …………………………………………………………………………….. 92
1.3 Stage of laser drilling …………………………………………………………………………….. 93
1.4 Spallation and Melting Zone Identified ……………………………………………………. 93
1.5 Method and Discussion ………………………………………………………………………….. 94
1.6 Change in physical properties of rock ……………………………………………………… 95
1.7 Laser Drilling and its advantages …………………………………………………………….. 97
1.8 Limitations of Laser Drilling ………………………………………………………………….. 98
Conclusion ……………………………………………………………………………………………………. 98
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………. 100
Приложение В……………………………………………………………………………………………. 104
Приложение Г ……………………………………………………………………………………………. 105
Приложение Д……………………………………………………………………………………………. 109
Приложение Е ……………………………………………………………………………………………. 110

Потребность в развитии новой техники, новых высокоэффективных тех-
нологических процессов и оборудования, средств механизации и автоматизации,
без которых стал немыслим технический прогресс в бурении нефтяных и газовых
скважин, привело к исследованию и разработке целого ряда новых методов раз-
рушения твердых тел, основанных на различных механических и физических
принципах.
В настоящее время по всему миру разрабатываются новые месторожде-
ния, которые зачастую находятся в условиях сурового климата или имеют боль-
шую глубину залегания нефтеносных слоев. В связи с этим необходимы высоко-
технологичные способы разрушения горных пород, которые ускоряют процесс
бурения, повышают качество бурения и в то же время сохраняют невысокую се-
бестоимость работ.
В отечественной и зарубежной практике ведутся научно-исследователь-
ские и опытно-конструкторские работы в области создания новых методов буре-
ния, технологий, техники. К ним относятся углубление в горных породах с ис-
пользованием различных способов разрушения горных пород. Анализ методов
воздействия на горную породу свидетельствует о необходимости увеличения
подводимой к забою мощности.
Некоторые из разрабатываемых методов получают развитие в наши дни
и начинают использоваться, хотя и в незначительном объеме, зачастую на стадии
эксперимента.
Целью данной работы является проведение анализа различных способов
разрушения горных пород, с целью выявления наиболее перспективных из них.
Перечень задач для достижения целей рассматриваемой проблемы:
1) Обзор литературных источников.
2) Описание тенденций развития способов разрушения горных пород.
3) Обобщение результатов исследований перспективных способов.
1 История развития основных технологий и способов разрушения
горных пород в России и за рубежом

В аналитической выпускной квалификационной работе магистра была
поставлена цель – проанализировать тенденции развития способов разрушения
горных пород, произвести обзор и анализ новых способов разрушения и соответ-
ствующего породоразрушающего инструмента.
Для достижения поставленной цели, были рассмотрены открытия, изоб-
ретения и принципы развития технологий разрушения горных пород в хроноло-
гическом порядке с древних времён до настоящего времени.
Произведён обзор существующих способов разрушения горных пород, а
также перспективных технологий, которые находятся на этапе своего формиро-
вания. Выделены преимущества и недостатки каждого отдельно взятого способа,
а также определены наиболее благоприятные области применения перспектив-
ных немеханических и комбинированных способов разрушения горных пород.
На сегодняшний день способы механического разрушения горных пород
обеспечивают основной объем работ. Технико-экономический анализ современ-
ных способов бурения скважин показывает невозможность устранения целого
ряда присущих им принципиальных недостатков:
− низкий КПД (2–10 %);
− наличие сложных кинематических передач;
− быстроизнашивающийся и недостаточно надёжный породоразрушаю-
щий элемент;
− резкое уменьшение скорости разрушения с увеличением крепости раз-
рушаемых пород и диаметра скважин;
− высокая себестоимость работ и др.
В этой связи не ослабевает интерес как к совершенствованию традицион-
ных, так и к поиску и разработке принципиально новых способов рвзрушения
горных пород. Каждый отдельно взятый способ разрушения обладает как пре-
имуществами, так и определенными недостатками. Комбинируя, объединяя раз-
личные способы, получают новые.
Теоретическая значимость заключается в возможном использовании ос-
новных результатов данной работы в компаниях-недропользователях, а также в
исследовательских организациях.
Научная новизна заключается в разработке авторской классификации
способов разрушения горных пород, а также в выявлении благоприятных обла-
стей их применения.
Преимущества и недостатки, и наиболее благоприятные области приме-
нения перспективных немеханических и комбинированных способов разруше-
ния горных пород представлены в таблице Г.1, приложения Г.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Тенденции развития способов разрушения горных пород»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Яна К. ТюмГУ 2004, ГМУ, выпускник
    5 (8 отзывов)
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соот... Читать все
    Помощь в написании магистерских диссертаций, курсовых, контрольных работ, рефератов, статей, повышение уникальности текста(ручной рерайт), качественно и в срок, в соответствии с Вашими требованиями.
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ
    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Родион М. БГУ, выпускник
    4.6 (71 отзыв)
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    Высшее экономическое образование. Мои клиенты успешно защищают дипломы и диссертации в МГУ, ВШЭ, РАНХиГС, а также других топовых университетах России.
    #Кандидатские #Магистерские
    108 Выполненных работ
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Кормчий В.
    4.3 (248 отзывов)
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    Специализация: диссертации; дипломные и курсовые работы; научные статьи.
    #Кандидатские #Магистерские
    335 Выполненных работ
    Сергей Н.
    4.8 (40 отзывов)
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных с... Читать все
    Практический стаж работы в финансово - банковской сфере составил более 30 лет. За последние 13 лет, мной написано 7 диссертаций и более 450 дипломных работ и научных статей в области экономики.
    #Кандидатские #Магистерские
    56 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы

    Другие учебные работы по предмету

    Верификация Черкашинской свиты Приобского месторождения
    📅 2020 год
    🏢 Санкт-Петербургский государственный университет
    Повышение надежности эксплуатации резервуаров путем внедрения новых конструктивных решений
    📅 2019 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)