Таблиця 6 - Виробничі дані експлуатації УГВП-130/8М
В підрозділі 5.4 запропоновані перспективи застосування розробок при геоло-горозвідувальних і інженерно-геологічних пошуках на шельфі, аналіз тенденцій засвоєння шельфової зони Світового океану і зони "критичного мілководдя". З цією метою доцільно вести розробку технічних засобів і технології буріння з підвищеною глибиною опробування (12 і більш метрів) з мало- і середньотонажних плавзасобів, що істотно знизить вартість 1 п.м. буріння.
ВИСНОВКИ
В дисертаційній роботі виконані науково-дослідні розробки раціональної технології ударно-вібраційного буріння неглибоких свердловин в осадових породах, складаючих морське дно. 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).
- Запропоновано методику визначення частоти ударів бійка гідроударного механізму, енергії одиничного удару і зон ефективної роботи насосу зворотної промивки, які забазпечують рейсове поглиблення до 10 м з відбіром задовільного за якістю кернового матеріалу, для різних грунтів. На підставі вивчення і аналізу технологічних карт буріння неглибоких підводних свердловин підтверджені розрахункові технологічні параметри буріння установкою УГВП-130/8 в донних відкладеннях: енергія одиничного удару — 120...180 Дж, частота ударів — 18...28 Гц. Відпрацьована в виробничих умовах технологія буріння установкою УГВП-130/8 в пухких ґрунтах. Досягнуто показника виходу керну в породах I — IV категорій по буримості з різно-манітним гранулометричним складом — 100%, при цьому механічна швидкість буріння підтримувалася в межах 1,5... 1,8 м/хв.
Основні положення дисертації опубліковані в наступних роботах:
- Бурение инженерно-геологических скважин с малотоннажных плавсредств на мелководной части шельфа / Чаленко А.А., Куракин И.М., Русанов В.А., Гуджабидзе А.В., Базирашвили М.М. // В сб. “Инженерно-геологические условия шельфа и методы их изучения”. — Рига: Зинатне, 1991. — С. 22 — 25.
- Калиниченко О.И., Русанов В.А., Рязанов А.Н. Методика проектирования конструктивных и рабочих параметров забойных гидроударных машин. // В сб. "Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые".— Екатеринбург: УГИ, 1993.— С. 97 — 102
- Калиниченко О.И., Русанов В.А., Квашин Е.В. Влияние условий работы насосного блока на энергетические характеристики гидроударной машины подводного пробоотборника типа УГВП и ПУВБ // В сб. “Бурение скважин в осложненных условиях”. — Донецк: ДонГТУ, 1996. — С.47 — 49.
- Калиниченко О.И., Каракозов А.А., Русанов В.А., Рязанов А.Н., Комарь П.Л. Совершенствование технологии однорейсового бурения подводных скважин с НИС “Топаз” // В сб. “Бурение скважин в осложненных условиях”. — Донецк: ДонГТУ, 1996.— С.44 — 47.
- Цабут И.И., Русанов В.А., Тарарыева Л.В. К вопросу выбора методики исследований по инженерно-геологической оценке качества образцов керна, отбираемого с помощью погружной установки для бурения морских неглубоких скважин (УГВП) // В сб. “Бурение скважин в осложненных условиях”. — Донецк: ДонГТУ, 1996.— С.91 — 95.
- Калініченко О.І., Русанов В.А. Аналіз стану робіт по підвищенню рейсової проходки і збереженню кернового матеріалу при бурінні підводних свердловин // Сб. научн. трудов НГА Украины. №3,Том 2 Геология полезных ископаемых и технология разведки.- Днепропетровск, 1998.— С.247 — 252.
- Калиниченко О.И., Каракозов А.А., Русанов В.А., Рязанов А.Н., Юшков И.А. Новые технические средства бурения скважин в условиях морского шельфа // Сб. научн. трудов НГА Украины. №3,Том 2 Геология полезных ископаемых и технология разведки.- Днепропетровск, 1998.— С.255 — 258.
- Русанов В.А. Теоретическая оценка допустимой области работы насосного блока погружной гидровибрационной установки УГВП-130/8 // В сб. “Совершенствование техники и технологии бурения скважин на твердые полезные ископаемые” Вып. 21. Межвузовский научно-тематический сборник. — Екатеринбург: Уральская гос. горно-геол. академия , 1998.— С. 148 — 155.
- А.с.№1620603 СССР МКИ4 Е21B25/18. Подводный пробоотборник. / Каракозов А.А., Русанов В.А., Калиниченко О.И., Блинов В.И. (СССР) — №4641306, заявлено 25.01.89, опубл. 15.01.91 г. БИ №2.
- А.с.№1648099 СССР МКИ4 Е21B25/18. Подводный пробоотборник. / Равилов В.И., Русанов В.А., Блинов В.И., Турянский А.А. (СССР) — №4732836, заявлено 29.08.89, опубл. 8.01.91 г. ДСП.
- А.с. №1676292 СССР МКИ4 Е21B25/18 Пробоотборник / Равилов И.В., Трендяк В.Д., Русанов В.А., Сахно В.И. (СССР) — №4744824, заявлено 03.10.89, опубл. 8.05.91 г. ДСП.
- А.с. №1743247 СССР МКИ4 Е21B25/18 Пробоотборник / Равилов И.В., Русанов В.А. Ерофеев О.А. (СССР) — №4793678, заявлено 19.02.90, опубл. 22.02.92 г., ДСП
Особистий внесок автора в роботах, які опублікувалися в співавторстві полягає у наступному: (1, 4, 7) — опис технології буріння підводних свердловин автономними установками УГВП; 2 — розробка математичної моделі гідроударного механізму подвійної дії; (3, 5) — аналіз результатів експериментальних досліджень; 6 — аналіз сучасних методів підвищення рейсової проходки та якості керну; (9, 10, 11, 12) — розробка істотних відзнак в відповідності з довідкою про творчу участь в створенні винаходів.
АННОТАЦИЯ
Русанов В.А. Обоснование рациональных технологических режимов ударно-вибрационного бурения подводных скважин. — Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.15.10 — “Бурение скважин”.— Национальная горная академия Украины, Днепропетровск, 1999.
Диссертация посвящена вопросам повышения эффективности бурения неглубоких подводных скважин. Дано решение актуальной задачи, заключающейся в обосновании рациональных технологических режимов ударно-вибрационного бурения подводных скважин на континентальном шельфе, обеспечивающих повышение качества кернового материала при условии сохранении высоких показателей механической скорости бурения и достижения заданной рейсовой углубки пробоотборника (8 — 10 м).
Экспериментально установлено на основе сравнения с образцами, отобранными эталонными способами (вдавливание и забивной), что при наличии обратной промывки в полости керноприемной трубы ударно-вибрационный способ внедрения пробоотборника позволяет отбирать керн малоизмененного физико-механического состояния. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что увеличение сопротивления всасыванию жидкости из керноприемной трубы приводит к увеличению времени разгона бойка гидроударного механизма, что снижает частоту ударов и энергию соударения бойка с наковальней. Определена степень влияния обратной промывки на рейсовую углубку, механическую скорость бурения и сохранность керна, которая зависит от изменения расхода всасываемой из керноприемника жидкости (граничным условием начала “свайного эффекта” является равенство объема рабочей камеры насосного блока и размеров кавитационной полости); увеличение глубины отбора сохранного керна в рыхлых грунтах обеспечивается поддержанием амплитуды вибрации пробоотборника близкой к размеру частиц грунта при поддержании постоянной обратной промывки полости керноприемной трубы. На основании проведенных исследований определены области отбора сохранного керна при ударно-вибрационном бурении с наличием обратной промывки скважины.
Предложена методика расчета рациональных технологических режимов ударно-вибрационного бурения. Отработана в производственных условиях технология ударно-вибрационного бурения в рыхлых грунтах. Достигнут показатель выхода керна 100% в породах I — IV категорий по буримости с различным гранулометрическим составом. При этом механическая скорость бурения поддерживалась в пределах 1,5...1,8 м/мин. Технология бурения автономными установками УГВП-130/8 прошла производственные испытания и внедрена в ГГП “Причерноморгеология” и государственном малом геоэкологическом предприятии “Экорт” при бурении подводных скважин на шельфе Черного моря.
Ключевые слова: эффективность, ударно-вибрационное бурение, подводная скважина, гидроударный механизм, насосный блок, обратная промывка.
АНОТАЦІЯ
Русанов В. А. Обгрунтування раціональних технологічних режимів ударно-вібраційного буріння підводних свердловин. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15. 10 — “Буріння свердловин”. — Національна гірнича академія України, Дніпропетровськ, 1999.
Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності буріння неглибоких підводних свердловин. В роботі досліджується ударно-вібраційне буріння пухких ґрунтів з зворотною промивкою колонкової труби. Встановлено, що збільшення гідравлічних опорів в колонковій трубі веде до зниження енергетичних параметрів гідроударного механізму загліблювача і виникнення кавітації в циліндрі насосного блоку. Запропонована методика розрахунку раціональних технологічних режимів ударно-вібраційного буріння.
Основні результати роботи знайшли застосування при бурінні неглибоких підводних свердловин на шельфі Чорного моря.
Ключові слова: ефективність, ударно-вібраційне буріння, підводна свердловина, гідроударний механізм, насосний блок, зворотна промивка.
ANNOTATION
Rusanov V.A. Substantiation of rational technological regimes shock-vibration drilling of submarine holes. — Typescript.
Thesis on competition of an academy degree of the candidate of engineering sciences on a specialty 05.15.10 — “Drilling of holes” — National mining academy of Ukraine, Dnepropetrovsk, 1999.
The tesis is devoted to task of efficiency drilling of non-deep submarine holes. The work investigates shock-vibration drilling of loose soil with reverse washing of core pipe. Is established, that increase hydraulic resistance in core pipe leads to decrease power parameters of hydro-shocking mechanism of the deeper and to beginning cavitation in cylinder of pump block. The new methods computation of rational technological parameters shock-vibration drilling are offered. The main outcomes of work have founded application in practice of drilling of non-deep submarine holes in shelf of Black Sea.
Key words: efficiency, shock-vibration drilling, submarine hole, hydro-shocking mechanism, pump block, reverse washing.
|
