Управление процессом очистки забоя бурящейся скважины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.15.10, доктор технических наук Гусман, Александр Моисеевич

• Гусман, Александр Моисеевич
• доктор технических наук
• 2000

Оглавление диссертации доктор технических наук Гусман, Александр Моисеевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ЗАБОЯ ОТ РАЗРУШЕННОЙ ПОРОДЫ

1.1. Влияние горного и дифференциального давлений

1.2. Влияние свойств промывочного агента

1.3. Влияние гидромониторной схемы промывки долот

1.4. Интерпретация кривых на диаграмме бурения М.Г.Бингхема

1.5. Классификация гидродинамических методов интенсификации процесса очистки забоя

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫНОСА ШЛАМА ИЗ ЗОНЫ ДОЛОТА В ЗАТРУБНОЕ ПРОСТРАНСТВО

2.1. Разработка математической модели процесса выноса шлама из призабойной зоны при центральном расположении промывочных устройств шарошечного долота

2.2. Разработка математической модели процесса выноса шлама из призабойной зоны при работе гидромониторных долот с симметричной, асимметричной и комбинированной схемами расположения промывочных устройств.

3. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫНОСА ШЛАМА ИЗ ЗОНЫ ДОЛОТА В ЗАТРУБНОЕ ПРОСТРАНСТВО

3.1. Постановка задачи исследования

3.2. Экспериментальная установка

3.3. Методика лабораторного исследования

3.4. Планирование эксперимента и методика обработки результатов

4 . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВЫНОСА ШЛАМА ИЗ ЗОНЫ ДОЛОТА В ЗАТРУБНОЕ ПРОСТРАНСТВО

4.1. Результаты исследования процесса выноса шлама при центральном промывочном отверстии

4.2. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при центральной сменной насадке

4.3. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при наличии трех периферийных насадок долота

4.4. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при наличии двух периферийных насадок долота

4.5. Результаты исследования процесса выноса шлама при наличии одной периферийной насадки

4.6. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при наличии удлиненных насадок

4.7. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при периферийной схеме промывки долота отверстиями в лапах

4.8. Исследование процесса выноса шлама при работе гидромониторных долот с удлиненными насадками при их симметричном и асимметричном расположении и отверстиях в лапах

4.9. Результаты исследования процесса выноса частиц разрушенной породы при схеме промывки с одной периферийной вертикальной насадкой долота и асимметричном расположении шарошек

4.10. Исследование эффективности комбинированных схем промывки при одновременной работе периферийных удлиненных и центральной насадок ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ, ФОРМЫ ЗАБОЯ, МАСШТАБНОГО ФАКТОРА И СВОЙСТВ ПРОМЫВОЧНОГО АГЕНТА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОЧИСТКИ ПРИЗАБ0ЙН0Й ЗОНЫ ОТ ШЛАМА.

5.1. Разработка стенда и методики исследования очистки призабойной зоны при работе натурных долот в габарите 190 мм.

5.2. Исследование влияния масштабного фактора и геометрических параметров основных узлов буровых шарошечных долот на эффективность очистки призабойной зоны

5.3. Исследование влияния на эффективность выноса шлама степени износа вооружения и различной ориентации насадок долота

5.4. Исследование эффективности схем промывки с неравными по диаметру насадками

5.5. Исследование влияния формы забоя на процесс очистки призабойной зоны от шлама

5.6. Экспериментальное определение областей наиболее интенсивного вторичного измельчения шлама в призабойной зоне

5.7. Исследование влияния свойств промывочной жидкости на эффективность очистки призабойной зоны при различных схемах промывки шарошечных долот

5.8. Исследование влияния геометрических параметров подводящего канала на характеристики струй, истекающих из насадок гидромониторных долот

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ПРИЗАБОЙНОЙ ЗОНЫ ПРИ РАБОТЕ БУРИЛЬНЫХ ГОЛОВОК РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

6.1. Исследование эффективности процесса выноса шлама при работе колонковой бурильной головки типа 17Н-К187.3/80 МСЗ

6.2. Исследование эффективности процесса выноса шлама при работе керноотборной бурильной головки типа КУК-187, 3/80 М

6.3. Исследование процесса выноса шлама из призабойной зоны при работе бурильных головок различных конструкций с открытым и закрытым кернорвателем.

6.4. Исследование процесса выноса шлама при работе бурильной головки 2IHK 187,3/80 ТКЗ

7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ВООРУЖЕНИЯ ДОЛОТА.

7.1. Методика экспериментального исследования

7.2. Исследование процесса очистки вооружения при симметричной, асимметричной и центральном схемах промывки

7.3. Исследование процесса очистки вооружения при ориентированной схеме промывки

8. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОМОНИТОРНЫХ ДОЛОТ И ДОЛОТ С ЦЕНТРАЛЬНОЙ СХЕМОЙ ПРОМЫВКИ В УСЛОВИЯХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ВОСТОЧНОЙ УКРАИНЫ И БАШКИРИИ.

8.1. Методика промыслового исследования

8.2. Промысловые исследования эффективности гидромониторных долот в условиях песчано-глинистых пород Шебелинского газового месторождения

8.3. Результаты промыслового исследования эффективности гидромониторных долот в условиях карбонатных пород месторождений Башкирии

8.4. Влияние параметров промывки на износ шарошечных долот в различных геологических условиях

8.5. Анализ результатов промыслового исследования

9. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ПРОМЫВКИ ГИДРОМОНИТОРНЫХ ДОЛОТ ПРИ РОТОРНОМ И ТУРБИННОМ БУРЕНИИ В УСЛОВИЯХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ САМАРСКОЙ, ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТЕЙ И БЕЛОРУССИИ.

9.1. Промысловые исследования при роторном и турбинном бурении в условиях Самарской области

9.2. Промысловые исследования эффективности асимметричных и комбинированных схем промывки буровых шарошечных долот в условиях месторождений Оренбургской области

9.3. Промысловые исследования эффективности различных схем промывки долота в условиях месторождений Белоруссии.

10. ПРОМЫСЛОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ПРОМЫВКИ БУРОВЫХ ДОЛОТ В УСЛОВИЯХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПРИ ТУРБИННОМ БУРЕНИИ

10.1. Промысловые испытания асимметричных схем промывки.

10.2. Промысловые исследования ориентированных схем промывки

10.3. Промысловые исследования по определению областей эффективного применения различных схем промывки на месторождениях Западной Сибири

11. ОБОБЩЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ СХЕМ И РЕЖИМОВ ПРОМЫВКИ ЗАБОЯ СКВАЖИНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ БУРЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Управление процессом очистки забоя бурящейся скважины»

На современном этапе развития нефтегазовой промышленности приоритетное значение приобретает проблема использования резервов, заложенных в технологических процессах бурения скважин, с целью повышения технико-экономических и качественных показателей буровых работ за счет создания новых совершенных энергосберегающих технологий.

Значительную роль в этой проблеме играют вопросы промывки забоя бурящейся скважины, которые существенным образом влияют на эффективность работы буровых долот, рациональное использование гидравлической мощности, подводимой к забою, энергетику циркуляционной системы, загрузку и условия работы наземного оборудования, в первую очередь, буровых насосов, энергетику разрушения забоя.

Особая актуальность интенсификации процесса очистки забоя бурящейся скважины и оптимизации гидравлики буровых работ, что является единой проблемой, возникла в последние годы, когда повышение показателей работы шарошечных долот затормозилось. Это произошло как в нашей стране, так и в развитых в промышленном отношении странах по тем причинам, что потенциальные возможности, заложенные в современном гидромониторном шарошечном долоте в определенной степени исчерпаны. Анализируя развитие мирового долотостроения и развитие технологии гидромониторного бурения в СССР и за рубежом в послевоенное время можно выделить следующие этапы.

Сороковые годы - бурное развитие шарошечных долот и совершенствование фрезерованного вооружения.

Пятидесятые годы - развитие гидромониторного бурения в США и в шестидесятых годах в СССР, Причем у нас этот процесс, ввиду известных технико-экономических трудностей, продолжается вплоть до 70-х годов, когда гидромониторные долота стали доминирующим типом, а долота с центральной схемой перестали называть «обычными».

Семидесятые годы - развитие долот с герметизированной опорой и одновременное повышенное внимание создателей и производителей долот к изысканию новых материалов, выдерживающих высокие контактные напряжения, повышенной износостойкости. Последний процесс активно продолжался и в 80-х - 90-х годах.

В результате такого развития долотостроения современное шарошечное долото представляет собой сложное и весьма дорогостоящее устройство. В то же время в последнее десятилетие, несмотря на все усилия, показатели буровых долот растут медленно.

Именно такое положение дел в долотостроении привело к изысканию новых путей в создании бурового породоразрушающего инструмента, а именно: к отказу от шарошечного долота в принципе и переход, или точнее, возвращение к безопорным инструментам, но в новом качестве, что представлено долотами типа СТРАТАПАКС и второй путь, предлагаемый автором, - это отказ от традиционной гидромониторной системы промывки шарошечного долота и создание новых схем промывки и новых технологических принципов реализации гидравлической мощности, подводимой к забою, и определение областей эффективности применения различных схем промывки забоя в зависимости от конкретных горно-геологических условий бурения.

В предшествующих работах считалось, что эффективность промывки забоя скважины зависит от расхода промывочной жидкости и возможностей применения гидромониторных долот при повышенных скоростях истечения жидкости из насадок. Считалось, что обеспечение достаточно высоких расходов и скоростей истечения жидкости практически гарантирует эффективное разрушение и очистку забоя, рациональную отработку буровых шарошечных долот. Считалось далее, что, если расход промывочной жидкости имеет ограничения, когда его повышение уже не дает положительных результатов, то повышение скорости истечения жидкости из насадок долот может ограничиваться исключительно возможностями энергетики циркуляционной системы и стойкостью насадок. Более того, многочисленные случаи неэффективности гидромониторных долот в целом ряде горно-геологических условий объяснялись, как правило, несовершенством применяемой технологии, недостаточными скоростями истечения или неэффективностью применения гидромониторных долот при высокооборотном бурении. При этом традиционная гидравлическая схема гидромониторных долот принималась незыблемой, и речь могла идти только о скоростях истечения жидкости и ее расходе, который, в свою очередь, выбирался, исходя из диаметра долота (ствола) и ряда горно-геологических условий, связанных, в основном, с вопросами предупреждения осложнений. При турбинном бурении выбор расхода, как правило, зависел исключительно от характеристик и возможностей забойного двигателя.

При этом одна и та же схема промывки гидромониторного долота применялась во всех случаях, независимо от горно-геологических условий, условий и характеристик образующегося на забое шлама, его количества, типоразмера применяемых долот, параметров их вооружения и других факторов. Не существовало связи между схемой промывки долота и расходом промывочной жидкости, необходимым для эффективной очистки забоя бурящейся скважины. В результате схема и энергетика промывки забоя не были связаны с условиями его разрушения, что обусловило отсутствие серьезной научной базы выбора и проектирования схем промывки буровых долот в зависимости от горно-геологических условий, типа вооружения, размера и внешней конфигурации буровых долот.

Нерешенность этих фундаментальных проблем определила цели и задачи настоящей работы.

Основной целью работы является повышение технико-экономических показателей бурения и эффективности использования подводимой к забою гидравлической мощности на базе научно обоснованного выбора и проектирования гидравлических схем буровых шарошечных долот в зависимости от горно-геологических условий проводки скважин, типоразмера буровых долот и режимов промывки забоя.

Основными задачами работы являются.

1. Исследование процесса очистки забоя бурящейся скважины в различных горно-геологических условиях и определение относительного влияния на этот процесс очистки поверхности забоя, очистки призабойной зоны и очистки вооружения долота, выявление факторов, влияющих на каждый из указанных частных процессов очистки и их воздействия на суммарные характеристики процесса очистки забоя в целом.

2. Исследование влияния природных и технико-технологических факторов, а также схем промывки буровых шарошечных долот на эффективность протекания частных процессов очистки забоя и их относительного влияния на условия отработки буровых долот.

3. Исследование механизма протекания процессов очистки призабойной зоны и вооружения долота в зависимости от основных технологических параметров, в первую очередь, от расхода промывочной жидкости, скорости истечения жидкости из насадок, скорости вращения долота и количества шлама, поступающего в призабойную зону для эвакуации при различных схемах промывки буровых шарошечных долот.

4. Определение наиболее эффективных схем промывки буровых шарошечных долот с точки зрения целенаправленного управления каждым их трех частных процессов очистки забоя применительно к конкретным горно-геологическим условиям проводки скважин.

5. Определение рациональных режимов промывки забоя применительно к выбранным схемам промывки буровых шарошечных долот и горно-геологическим условиям проводки скважин.

6. Разработка рекомендаций по выбору и проектированию схем промывки буровых долот в зависимости от их вооружения, размера и других конструктивных особенностей.

7. Разработка рекомендаций по геометрическим параметрам и конфигурации буровых шарошечных долот с точки зрения их гидродинамического совершенства применительно к задачам эвакуации шлама из зоны долота и очистки его вооружения от сальника.

8. Разработка методов управления процессами очистки забоя в зависимости от горно-геологических условий проводки скважин.

9. Разработка методических основ, методик и технических средств для исследования процесса очистки призабойной зоны от шлама и вооружения долота от сальника для проведения сравнительной оценки различных схем промывки и типоразмеров долот с точки зрения эффективности протекания указанных процессов.

10. Разработка математических моделей очистки призабойной зоны от шлама для долот с различными схемами промывки.

Методические основы работы выбирались и базировались на создании специально разработанных методик и экспериментальных установок, обеспечивающих изолированное и целенаправленное изучение процессов очистки призабойной зоны и вооружения долота, широких промысловых исследованиях и испытаниях буровых шарошечных долот с новыми схемами промывки и измененными геометрическими параметрами в различных горно-геологических условиях с применением математических методов планирования интерполяционных экспериментов, регрессионного анализа получаемых экспериментальных результатов, использования ЭВМ, скоростной киносъемки исследуемых процессов, других современных методов проведения и обработки результатов эксперимента, математических методов моделирования физических процессов, связанных с очисткой призабойной зоны от шлама.

В результате разработан принципиально новый подход к проблеме очистки забоя бурящейся скважины, основанный на выделении трех совершенно различных по своей физической природе и механизму протекания процессов, а именно: процесса очистки поверхности забоя от прижатого к нему дифференциальным давлением шлама (1-й процесс очистки), процесса очистки призабойной зоны от взвешенного в зоне долота шлама, движущегося под действием потоков жидкости в зоне долота (2-й процесс очистки) и процесса очистки вооружения долота от налипающего и запрессованного в межзубцовых и межвенцовых пространствах масс шлама (3-й процесс очистки). Установлены основные физические закономерности протекания 2-го и 3-го процессов очистки и факторы, наиболее значительно влияющие на эти процессы. Произведено разделение этих факторов на природные и зависящие от схем и режимов промывки забоя, а также от конструктивных особенностей буровых шарошечных долот. Показано, что схема промывки долота является наиболее значимым фактором, определяющим протекание всех трех процессов очистки забоя в отличие от ряда других факторов, действие которых может не проявляться в конкретных горно-геологических условиях. На основании обширного экспериментального и теоретического исследования установлено, что гидромониторная схема промывки буровых шарошечных долот оказывает положительное влияние на протекание процесса очистки поверхности забоя и отрицательное влияние на процесс очистки призабойной зоны от шлама. На основании проведенного анализа влияния отдельных частных процессов очистки забоя , которые, как установлено, в различных горногеологических условиях оказывают существенно различное влияние на эффективность очистки забоя в целом, показано, что гидромониторные долота могут давать отрицательный результат в тех случаях , когда наиболее значимым является процесс очистки призабойной зоны от взвешенного шлама. Наиболее характерным примером таких условий является бурение в карбонатных и вообще твердых породах, когда в качестве промывочного агента используется техническая вода. Экспериментальные и промысловые исследования применения гидромониторных долот в этих условиях подтвердили неэффективность их применения. Показано, что в этом случае наиболее рациональным является применение долот с центральной схемой расположения промывочных устройств или гидромониторных долот, но с асимметричной схемой промывки. Экспериментальными исследованиями показано далее, что центральная схема промывки с центральной удлиненной насадкой эффективна и в случае, когда проблемой является борьба с сальником на вооружении долота, поскольку истекающая в межшарошечное пространство струя жидкости достаточно эффективно очищает внутренние венцы от сальника.

Разработанный подход к проблеме очистки забоя, основанный на выявлении доминирующего в данных горно-геологических условиях частного процесса очистки, позволил обосновать принципы выбора схем промывки в зависимости от условий бурения. В свою очередь эти принципы обусловили новый подход к проектированию схемы промывки в зависимости от типа вооружения долота, поскольку тип вооружения долота в значительной степени предопределяет последующие условия его отработки и характер образующегося шлама. Это, как показано в работе, позволяет на стадии проектирования буровых шарошечных долот определить, какой из трех частных процессов очистки забоя может являться доминирующим. Например, для долот типа М и МС обязательным является условие предупреждения сальника на вооружении долота и, соответственно, схема промывки долота должна выполнять именно эту функцию. Для долот типа К сальник, как правило, не имеет места в большинстве случаев их отработки. В то же время в этом случае можно ожидать образования крепкого гранулированного шлама и необходимо предусмотреть каналы связи забоя с затрубным пространством для его эффективной эвакуации и т.д.

В работе показано далее, что практически не встречаются условия, при которых все три процесса очистки одновременно и в одинаковой степени ограничивают показатели работы буровых шарошечных долот. В связи с этим схема промывки долота, как правило, должна предусматривать выполнение не всех трех, а лишь двух функций, например, предупреждение сальникообразования и очистку призабойной зоны, или очистку призабойной зоны и отрыв шлама от поверхности забоя. Для выполнения этих функций в работе предложены различные схемы промывки, которые могут быть реализованы в современных буровых долотах без изменения основных их узлов. Показано, например, что т.н. «самоочистка» долот типа М на самом деле имеет место лишь в весьма ограниченной степени. Это объясняется тем, что основной проблемой в предупреждении сальникообразования на долоте является очистка не межвенцовых, а межзубцовых (межзубковых) пространств, что на этих типах долот не осуществляется. Более того. Очистка межвенцовых пространств осуществляется только на новых долотах. При износе около 20-25% и этод вид очистки не имеет места. В результате показано, что очистка вооружения может осуществляться практически только гидравлически посредством реализации на долоте специальных новых схем промывки. В работе предложены такие схемы, в частности, схема с ориентированными насадками, направленными внутрь долота под определенными углами, найденными в экспериментальных исследованиях с последующей апробацией в промысловых условиях.

Разработанная методика экспериментального исследования процессов очистки призабойной зоны и вооружения долота от шлама позволила установить, какие схемы промывки долот наиболее эффективны с точки зрения протекания этих процессов. В результате предложены комбинированные схемы промывки, в том числе с удлиненными периферийными и центральной насадками. Разработаны также рекомендации по изменению формы лап долот с целью эффективного транспорта шлама из призабойной зоны в затрубное пространство., в частности, лапы с убранными бобышками под насадки долот, которые перекрывают полезное сечение восходящего потока в проеме между лапами долота, лапы с увеличенным углом наклона к вертикали для свободной эвакуации шлама в «завесе» долота и др.

Выбор рациональной схемы промывки при данных конкретных горногеологических условиях позволил наиболее рационально расходовать гидравлическую мощность, подводимую к забою. В работе показано, что при правильно выбранной схеме промывки появляется возможность существенно снизить потребные скорости истечения жидкости из насадок долота. Так например, для ориентированной схемы промывки наиболее рациональной оказалась скорость истечения в диапазоне 3545 м/с против 80 м/с, рекомендуемой по правилам ведения буровых работ. Это дает возможность рационально перераспределить гидравлическую мощность между долотом и забойным двигателем, снизив давление на буровых насосах, создав тем самым более благоприятные условия для их работы.

Для прогнозирования и управления процессом очистки забоя разработаны новые методы, позволяющие определить области эффективного применения долот с различными схемами промывки.

В работе сформулированы и обоснованы новые принципы совершенствования гидравлики буровых долот и методов управления очисткой забоя.

1. Принципы управления процессом очистки забоя бурящейся скважины, основанные на раздельном управлении тремя различными по своей физической природе процессами очистки, а именно: процессом очистки поверхности забоя (отрывом шлама от поверхности забоя), процессом очистки призабойной зоны (выносом шлама из зоны долота в затрубное пространство) и процессом очистки вооружения долота (предотвращением образования сальника на вооружении долота).

2. Принципы анализа геологического разреза месторождений с целью определения доминирующего процесса очистки забоя и выбора схем промывки буровых долот, соответствующих данному разрезу.

3. Методы выбора схем промывки буровых шарошечных долот с целью целенаправленного управления отдельными процессами очистки забоя, в том числе при их взаимодействии.

4. Принципы проектирования гидравлических систем и внешней конфигураций буровых долот, обеспечивающих соответствие схемы промывки долот типу их вооружения.

5. Принципы выбора режимных параметров промывки забоя в зависимости от схемы промывки буровых шарошечных долот и условий образования шлама в различных горно-геологических условиях проводки скважин.

6. Конструктивные схемы промывки буровых шарошечных долот, целенаправленно воздействующие на отдельные частные процессы очистки забоя.

7. Принципы создания математических моделей очистки забоя для различных схем и условий промывки.

Положения, разработанные в диссертации, используются в настоящее время при выборе и проектировании схем промывки буровых шарошечных долот как у нас в стране, так и за рубежом, в частности, при разработке более 20 типоразмеров буровых шарошечных долот основного применения, принятых к серийному производству.

За работу «Создание и промышленное внедрение долота III 215,9 МЗ-ГВ-З с асимметричной схемой промывочных гидромониторных узлов, обеспечившего высокий прирост производительности труда буровых бригад» -автору присвоено звание Лауреата премии Миннефтегазпрома СССР за 1990 г., а за цикл работ «Гидродинамические методы интенсификации буровых процессов» - звание Лауреата премии имени академика И.М.Губкина.

При выполнении работы автор сотрудничал с Т.Г.Агошашвили, В.П.Браженцевым, И.Н.Буяновским, В.Г.Капрановым, Ю.И.Коваленко, Б.П.Максименко, И.Б.Малкиным, А.П.Пестровым, Г.П.Чайковским. Особую признательность автор выражает своему первому Учителю, одному из основоположников отечественной буровой гидравлики Б.И.Мительману.

Заключение диссертации по теме «Бурение скважин», Гусман, Александр Моисеевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Процесс очистки забоя бурящейся скважины представляет собой совокупность трех различных по своей физической природе и механизму протекания частных процессов очистки: очистка поверхности забоя, представляющая собой процесс отделения частиц разрушенной породы, прижатой дифференциальным давлением, от неразрушенной и предразрушенной поверхности забоя и перевод их во взвешенное состояние (1-й процесс очистки), очистка призабойной зоны, представляющая собой процесс выноса отделенных от поверхности забоя частиц шлама в затрубное пространство над долотом (2-й процесс очистки), очистка вооружения долота, представляющая собой процесс предотвращения и ликвидации сальника из межвенцовых и межзубцовых пространств буровых шарошечных долот, образующегося за счет налипания и запрессовки в эти пространства разбуриваемой породы (3-й процесс очистки).

2. Эффективное управление процессом очистки забоя в целом возможно только при условии раздельного целенаправленного управления каждым из трех процессов очистки в отдельности на основе выделения того из указанных процессов, который оказывает наиболее существенное влияние на показатели работы долот в данных конкретных горно-геологических условиях. В работе показано и обосновано при каких горно-геологических условиях какой из трех процессов очистки наиболее существенно влияет на показатели работы и характер износа буровых долот. Показано также, что в практике бурения не встречаются горно-геологические условия, при которых все три процесса в равной степени влияют на показатели долот одновременно.

3. Предложена классификация гидродинамических методов по принципу воздействия на конкретный процесс очистки. Например, такие методы как струйное воздействие на поверхность забоя, снижение дифференциального давления или применение маловязких промывочных агентов, несмотря на кардинальные отличия в физическом механизме их реализации, относятся к одному классу методов, воздействующих на 1-й процесс очистки забоя и т.д., а значит, могут компенсировать действие друг друга.

4. Наиболее существенным фактором, определяющим эффективность очистки забоя, является не режим, а схема промывки забоя, определяемая схемой промывки долота, которую следует выбирать, исходя из доминирующего частного процесса очистки, определяемого конкретными горно-геологическими условиями разбуриваемого интервала. Показано, что эффективность любой схемы промывки бурового шарошечного долота носит избирательный характер, т.е. схема промывки долота, а значит и забоя, является самостоятельным варьируемым технологическим параметром бурового процесса.

5. Проведенные теоретические, экспериментальные и промысловые исследования позволили изучить, разработать и обосновать более 30 различных схем промывки буровых шарошечных долот, целенаправленно воздействующих на отдельные процессы очистки забоя, определить области их эффективного применения, а также сформулировать технологические рекомендации по их использованию в различных горно-геологических условиях проводки скважин по типовым разрезам месторождений основных нефтегазодобывающих регионов страны.

6. В случае, когда доминирующим является 1-й процесс очистки (повышенные дифференциальные давления, утяжеленные глинистые растворы, средние и твердые породы) обычные гидромониторные долота эффективны как при низких, так и при высоких частотах вращения долота. Однако и в этих условиях эффективность таких долот ограничена и определяется тем, что их положительное струйное воздействие на поверхность забоя превалирует над отрицательным воздействием на 2-й процесс очистки, поскольку с точки зрения этого процесса, как было установлено, обычная гидромониторная схема является самой неблагоприятной из всех возможных.

7. В случае, когда доминирующим является 2-й процесс очистки (небольшие глубины, относительно крепкие породы, в особенности, при промывке водой) обычные гидромониторные долота вообще неэффективны, что установлено как нашими исследованиями, так и опытом применения этих долот в большом числе районов Урало

Поволжья. В этих условиях наиболее эффективными являются варианты центральной схемы промывки. В случае, когда значимыми являются как 2-й, так и 1-й процессы очистки одновременно, эффективными являются варианты асимметричной схемы, в т.ч. с удлиненными насадками, отверстиями в лапах, различными диаметрами насадок на одном долоте, а также различные комбинированные схемы, сочетающие центральную и периферийную асимметричную схемы одновременно, обеспечивающие кроме струйного воздействия на поверхность забоя эффективные каналы транспорта шлама восходящими потоками в свободных от нисходящих струй проемах между лапами долота или между стенкой скважины и наружной поверхностью удлиненной насадки, снижая эжектирующее воздействие открытых струй на частицы шлама.

8. В случаях, когда доминирующим является 3-й процесс очистки (мягкие, вязкие породы, относительно небольшие глубины) разработаны и предложены т.н. ориентированные схемы промывки, при которых струи жидкости направляются в зоны наиболее интенсивного сальникообразования, и очистка вооружения осуществляется прямым воздействием струй жидкости, а не отраженными от забоя, зашламованными и потерявшими энергию потоками, как это имеет место при работе обычных гидромониторных долот. Однако, ввиду относительной сложности таких схем, в этих условиях возможно использование вариантов комбинированных симметричных и асимметричных схем с обычными и удлиненными насадками. Одновременно показано, что т.н. "самоочистка" долот типа М носит условный характер, поскольку внутренние межвенцовые и все межзубцовые пространства вообще не самоочищаются, а самоочистка наружных межвенцовых пространств практически прекращается при сработке зубьев уже на 20-25% по высоте.

9. Ввиду того, что схема промывки долота, так же как и тип его вооружения определяются конкретными горно-геологическими условиями разбуриваемого интервала, схема промывки и тип вооружения долота должны соответствовать друг другу. Это следует учитывать уже на стадии проектирования долот, поскольку тип вооружения априори предопределяет как характер, так и возможные объемы шлама, подлежащие эвакуации из зоны долота. В работе сформулированы соответствующие рекомендации, которые могут использоваться как конструкторами, так и технологами непосредственно на буровой при установке необходимого числа насадок требуемой конфигурации.

10. Важным фактором эффективности очистки забоя является внешняя геометрия долота. Проведенные исследования позволили сформулировать комплекс рекомендаций по внешней геометрии долота, связанных с формой лап долота для увеличения полезного живого сечения в их проемах для восходящих потоков, выносящих шлам, конфигурации бобышек и их заглублению в тело лапы как для освобождения проема между лапами для восходящих потоков и снижения эжектирующего действия нисходящих струй, так и для удаления пятна контакта струи с забоем от стенки скважины, что в мягких породах может приводить к улучшению условий формирования ствола и снижению кавернообразования, а также по другим мерам, направленным на достижение сформулированных выше целей.

11. Режим промывки забоя следует выбирать, исходя из предварительно выбранной схемы промывки забоя и долота на основе изложенных выше положений. При этом в работе показано, что расход промывочной жидкости, выбираемый, исходя из условия эффективного транспорта шлама по затрубному пространству или, тем более, исходя из требований эффективной работы забойного двигателя, всегда превышает технологический необходимый расход для очистки забоя скважины. Установлено также, что на 2-й процесс очистки практически не оказывают влияния и свойства промывочной жидкости. В результате, выбор рационального режима промывки забоя сводится к выбору рациональной скорости истечение жидкости из насадок применительно к конкретной схеме промывки долота. Когда доминирующим является 1-й процесс очистки скорости истечения должны быть не менее 60-70 м/с. В случаях, когда доминируют 2-й или 3-й процессы рекомендуемый диапазон скоростей истечения применительно к предложенным схемам промывки составляет всего от 40 до 60 м/с, что позволяет более рационально расходовать подводимую к забою гидравлическую мощность.

12. При глубинах залегания интервалов разбуривания свыше 4500 м за счет действия высоких дифференциальных и горных давлений любые категории горных пород разрушаются по единому, псевдопластичному" механизму со скоростями проходки на уровне 11,5 м/ч. В этих условиях никаким изменением схемы и режима промывки забоя уже нельзя повлиять на улучшение показателей работы долот, поскольку в этом случае необходимо изменение самого механизма разрушения горных пород, например, за счет применения гидромеханического способа, при котором высоконапорные струи жидкости разрушают и очищают забой одновременно, за счет использования методов искусственного снижения дифференциального давления и других. Правомерна, по-видимому, и постановка вопроса о создании принципиально новых классов буровых долот, специально предназначенных для глубокого бурения, в частности, способных воспринимать сверхвысокие осевые нагрузки, поскольку сам по себе фактор очистки забоя может оказывать заметное влияние на буровой процесс только при скоростях проходки свыше 2-3 м/ч. Возможно также применение предложенных нами долот АТП со ступенчатой формой резца и различными углами атаки по радиусу долота.

13. Разработанная теория и соответствующие математические модели процесса выноса шлама из призабойной зоны при различных режимах, схемах промывки и скоростях вращения долота, основанные на результатах экспериментальных исследований, позволили описать в первом приближении исследуемый процесс, уточнить ряд его важных характеристик, обосновать программу комплексных экспериментальных работ и испытаний, результаты которых, в свою очередь, выявили их соответствие теоретическому описанию процесса.

14. Разработанные методики экспериментальных исследований и соответствующие стендовые установки могут использоваться разработчиками и изготовителями буровых долот в качестве стандартизированных методов оценки гидродинамического совершенства буровых долот различных типоразмеров с точки зрения эффективности очистки призабойной зоны и вооружения долота в условиях, максимально приближенных к реальным.

15. Предложенные и обоснованные автором схемы промывки буровых шарошечных долот в настоящее время широко используются в серийных долотах основного применения, таких как 111215,9 М-ГВ-1, 111215,9

М-ГВ-2, 111215,9 М -ПГВ, 111215,9 С-ГВ-1, 111215,9 С-ГВ-2, 111215,9 С-ГН-4, 111215,9 С-ЦГВ, 111215,9 МЗ-ГВ-2, 111215,9 МЗ-ГВ-3, 111215,9 МЗ-ЦГВ-И196, 111215,9 МСЗ-ГН-1, 111215,9 СЗ-ГВ, 111215,9 СЗ-ГВ-1, 111215,9 СЗ-ГВ-2, 111393,7 М-ГВ, 111393,7 С-ГВ, 111393,7 СЗ-ГВ, в долотах 111215,9 МЗ-ГВ-П1, 111215,9 МЗ-ГВ-П2, 111215,9 МЗ-ГВ-ЗМ, 111215,9 МЗ-ГВ-4, 111444,5 С-ГВ, а также в целом ряде других буровых долот отечественного и зарубежного производства.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Гусман, Александр Моисеевич, 2000 год

1. Абдуллин P.A. и др. Пути повышения скорости бурения за рубежом. М., ВНИИОЭНГ, сер. Бурение, вып. 17 (136), 1987 г., с. 41

2. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М., Физматгиз, 1960 г., с. 715

3. Акопов Э.А. Очистка забоев глубоких скважин. М., Недра, 1970 г., с. 120

4. Айриянц A.C., Симонов В.В., Шацов Н.И. Известия ВУЗов, Нефть и газ, № 2, 1965 г., с. 12-15

5. Арзуманов Р.Г. Автореферат кандидатской диссертации. Исследование характера движения и динамического воздействия на забой скважины промывочной жидкости, истекающей из сопел долота. Баку, 1967 г., с. 23

6. Аметов И.М., Даниэлян Ю.С. О модели очистки скважины при бурении. Известия ВУЗов, Нефть и газ, № 1, 1971 г., с. 53-54

7. Байдюк Б.В. Механические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах. Гостоптехиздат, М., 1963 г.

8. Бизанти М.С., Блик Э.Ф. Выбор конструкции промывочной системы гидромониторного долота. Нефть, газ и нефтехимия за рубежом, № 12, 1984 г., с. 27-33

9. Бингхем Г. Новое в проблеме буримости горных пород. М., Недра, 1967 г., с. 56

10. Бойко П.Я. Влияние пространственной ориентации удлиненных насадок в схемах промывки трехшарошечных долот на очистку забоя скважины от выбуренного шлама. Нефтяник, № 9, 1992 г., с. 9-11

11. Булатов В.В. Разрушение горных пород при бурении глубоких скважин. М., Гостоптехиздат, 1963 г.

12. Болыпев Л.П., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. Наука, 1964 г.

13. Вадецкий Ю.В. и др. Резервы улучшения показателей бурения. Нефтяное хозяйство, № 2, 1986 г., с. 9-11

14. Векилов Т.Г. Автореферат кандидатской диссертации. Баку, 1968 г.

15. Варламов Е.П. Автореферат докторской диссертации. Гидродинамические процессы на забое скважины и совершенствование систем промывки буровых долот. Уфа, 1996 г., с. 47

16. Васильев A.B. Автореферат кандидатской диссертации. Совершенствование схем промывочных устройств гидромониторных долот. М., 1982 г., с. 23

17. Гарунов Г.А. и др. Об эффективности очистки скважины при бурении. Известия ВУЗов, Нефть и газ, № 9, 1988 г., с. 17-21

18. Гераськин В.Г. Автореферат кандидатской диссертации. Совместное влияние дифференциального давления и режима промывки скважины на показатели работы долот. М., 1984 г., с. 21

19. Глебов В.А. и др. Об улучшении качества стволов скважин. М., Нефтяное хозяйство, № 9, 1987 г., с. 14-18

20. Гусман A.M. Влияние условий очистки забоя скважины на механическую скорость бурения. Труды ВНИИБТ, вып. 24, М.,1970 г.

21. Гусман A.M. Экспериментальное исследование процесса выноса шлама из зоны долота в затрубное пространство. Материалы IV Всесоюзного семинара по гидравлике промывочных жидкостей и цементных растворов в бурении. Гомель, 1973 г.

22. Гусман A.M. Исследование процесса выноса шлама из призабойной зоны при различных схемах промывочных устройств шарошечных долот. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1973 г.

23. Гусман A.M. К теории очистки забоя скважины при центральной схеме промывочных устройств долота. Материалы IV Всесоюзного семинара по гидравлике промывочных жидкостей и цементных растворов в бурении. Гомель, 1973 г.

24. Гусман A.M. Влияние свойств промывочного агента, масштабного фактора, конструктивных особенностей шарошечного долота и формы забоя на процесс выноса шлама из зоны долота. Труды ВНИИБТ, вып. 48, М., 1979 г.

25. Гусман A.M. К вопросу о соответствии гидравлической схемы шарошечных долот типу их вооружения. Материалы VII Всесоюзного семинара по гидравлике промывочных жидкостей и цементных растворов в бурении, Ивано-Франковск, 1984 г.

26. Гусман A.M. Состояние и направления совершенствования схем промывки буровых шарошечных долот. Труды ВНИИБТ, вып. 66, М., 1988 г.

27. Гусман A.M. Принципы выбора схем и режимов промывки забоя в зависимости от горно-геологических условий проводки скважин. Материалы школы-семинара по гидравлике промывочных и тампонажных растворов. Ивано-Франковск, 1990 г.

28. Гусман A.M. Исследование методов управления очисткой забоя бурящейся скважины. НТЖ «Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море», III-12, 1999 г.

29. Гусман A.M. Совершенствование долот типа СТРАТАПАКС для бурения в твердых и крепких породах. Нефтегазовые технологии, № 1, 2000 г.

30. Мительман Б.И., Энгель A.C., Гольдштейн И.Е., Гусман A.M. Исследование эффективности работы гидромониторных долот. Бурение, № 11, 1967 г.

31. Гусман A.M., Мительман Б.И., Малкин И.Б. Промысловые исследования эффективности гидромониторных долот. Материалы II Всесоюзного семинара по гидравлике промывочных жидкостей и цементных растворов в бурении, Краснодар, 1969 г.

32. Гусман A.M., Шумилов Л.П., Малкин И.Б. О методике исследования процесса очистки забоя. Труды ВНИИБТ, вып. 24, М., 1970 г.

33. Гусман A.M., Мительман Б.И., Малкин И.Б. Влияние свойств промывочной жидкости на показатели работы шарошечных долот. Труды ВНИИБТ, вып. 24, М., 1970 г.

34. Гусман A.M., Малкин И.Б.,Шумилов Л.П. Влияние условий промывки забоя на износ шарошечных долот. Труды ВНИИБТ, вып. 24, М., 1970 г.

35. Гусман A.M., Мительман Б.И., Малкин И.Б. Исследование эффективности гидромониторных долот. Труды ВНИИБТ, вып. 24, М., 1970 г.

36. Гусман A.M., Мительман Б.И. Гидромеханическое и эрозионное бурение. М., ВНИИОЭНГ, 1971 г.

37. Гусман A.M., Мительман В.И. Эрозионное бурение скважин. Материалы III Всесоюзного семинара по гидравлике промывочных жидкостей и цементных растворов в бурении, Октябрьский, 1971 г.

38. Буяновский И.Н., Гусман A.M., Мелешкина М.И. Теоретические исследования процесса выноса шлама из зоны долота, имеющего центральное расположение промывочных устройств. Труды ВНИИБТ, вып. 34, М., 1975 г.

39. Гусман A.M., Малкин И.Б., Мительман Б.И., Алиев B.C., Усольцев A.B. Исследование эффективности асимметричных схем промывки гидромониторных долот. Бурение, № 12, 1975 г.

40. Гусман A.M. Мительман Б.И. Исследование выноса шлама из зоны долота в затрубное пространство. Нефтяное хозяйство, № 2, М., Недра, 1975 г.

41. Гусман A.M., Мительман И.Б. Методика экспериментального исследования процесса выноса шлама из зоны долота. Труды ВНИИБТ, вып. 48. М., 1979 г.

42. Гусман A.M., Кривоненков С.П., Липатов В.И., Максименко Б.П. Исследование и усовершенствование промывочных систем бурильных головок. Труды ВНИИБТ, вып. 48. М., 197 9 г.

43. Гусман A.M., Мительман Б.И. Экспериментальное исследование влияния схемы и режима промывки забоя на вынос шлама из зоны долота. Труды ВНИИБТ, вып. 48. М., 1979 г.

44. Гусман A.M., Капранов В.Г. Математическая модель процесса выноса шлама из зоны долота с центральным промывочным отверстием. Труды ВНИИБТ, вып. 48. М., 1979 г.

45. Гусман A.M., Дюков Н.Г., Осипов Г.М., Соломатин Ю.В., Ткаченко В.И. Влияние схемы промывки на характер износа шарошечных долот. Труды ВНИИБТ, вып. 48. М., 1979 г.

46. Пестров А.П., Шенбергер В.М., Филимонов А.Н., Мительман Б.И., Гусман A.M. Применение трехшарошечных долот с ориентированными промывочными узлами на месторождениях Среднего Приобья. Бурение, № 7, 1979 г.

47. Бухман Ю.А., Гусман A.M., Липатов В.И., Мительман Б.И. О возможности применения теории массового обслуживания для прогнозирования эффективности выноса шлама из призабойной зоны. Труды ВНИИБТ, вып. 48. М., 1979 г.

48. Гусман A.M., Константинов Л.П., Липатов В.И., Мительман Б. И. О выборе схемы промывочных устройств шарошечных долот в зависимости от геолого-технических условий проводки скважин. Труды ВНИИБТ, вып. 48, М., 1979 г.

49. Пестров А.П., Гусман A.M. Исследование и разработка мер по ликвидации сальника с вооружения долота при бурении в условиях Западной Сибири. Проблемы нефти и газа Тюмени, вып. 61, М., 1984 г.

50. Пестров А.П., Гусман A.M. Исследование процесса очистки призабойной зоны при различных режимах и схемах промывки забоя скважин. Сб. Совершенствование технологии строительства скважин, СибНИИНП, Тюмень, 1984 г.

51. Ворожцов М.И., Гусман A.M., Драганчук О.Т., Реутов В.А. Экспериментальные и теоретические исследования процесса разрушения горных пород алмазо-твердосплавными пластинами. Труды ВНИИБТ, вып. 67, М., 1989 г.

52. Барский И. JI., Гусман A.M., Реутов В. А., Каракозов P.P. Повышение эффективности разрушения горных пород алмазно-твердосплавными пластинами путем изменения их профиля. Азербайджанское нефтяное хозяйство, № 10, 1992 г.

53. Барский И.Л., Гусман A.M., Каракозов P.P. , Реутов В.А. Некоторые результаты стендовых исследований работы резца «СТРАТАПАКС» со ступенчатым профилем. Библиографический указатель ВИНИТИ «Депонированные научные работы», № 9, М., 1992 г., с. 53

54. Гусман A.M., Барский И.Л. Разработка научных основ создания долот СТРАТАПАКС для крепких пород. Материалы Всероссийской научной конференции «Фундаментальные проблемы нефти и газа», М., 1996 г.

55. Гусман A.M., Гусман М.Т., Липатов В.И. и др. Гидромониторное шарошечное долото. A.c. № 307412, БИ № 23, 1971 г.

56. Барский И.Л., Гусман A.M., Левина А.Б. Метод управления динамикой бурильной колонны. Нефтегазовые технологии, № 1, 2000 г.

57. Гусман М.Т., Мительман Б.И., Гусман A.M. Гидромониторное шарошечное долото. A.c. № 295856, БИ № 8, 1971 г.

58. Гусман М.Т., Мительман Б.И., Гусман A.M. и др. Гидромониторная насадка для буровых долот. A.c. №309111, БИ № 29, 1971 г.

59. Гусман A.M. , Мительман Б.И. Гусман A.M. Устройство для бурения в поглощающих горизонтах. A.c. № 336409, БИ № 14, 1972 г.

60. Гусман М.Т., Назаров В.И., Мительман Б.И., Гусман A.M. и др. Ударно-вращательное устройство для бурения скважин. A.c. № 441390, БИ № 32, 1975 г.

61. Гусман A.M., Гусман М.Т., Мительман Б.И. Породоразрушающее устройство для эрозионного бурения. A.c. № 595477, БИ № 8, 1978 г.

62. Гусман М.Т., Булах Г.И., Гусман A.M. и др. Устройство для бурения скважин. A.c. № 604958, БИ № 16, 1978 г.

63. Агеев А.И., Гусман A.M., Малкин И.Б. Шпиндель забойного двигателя. A.c. № 1133927, 08.09.1984 г.

64. Барский И.Л., Агошашвили Т.Г., Гусман A.M., Каракозов P.P., Реутов В.А. Резец для разрушения породы. A.c. № 1833452, БИ № 29, 1993

65. Ширин-Заде С.А., Гусман A.M., Позельский Е.П. и др. Способ электротермического бурения. Патент РФ № 2013514, 30.05.1994 г.

66. Гусман A.M., Барский И.Д., Левина А.Б., Мессер А.Г. Буровое алмазное долото, Патент РФ № 2129646, 08.05.1996 г.

67. Mirzajanzade А.Н., Bulatov A. I., Gusman A.M. and Shirinzade S.A. Well Drilling and Cementing: a Systems Approach, Models and Artificial intelligence. Preprint of the Thirteenth World Petroleum Congress, Topic 9.1, Buenos Aires, 1991

68. Dang Cua, Barski I.L., Gusman A.M. New Way to Stabilize BHA. J. TAPCHI DauKhi, No. 4, Vietnam, 1998

69. Alexander M. Gusman, Alexey G. Messer and Ilia L. Barski. New PDC Bit Concept for Hard Rock Drilling. Proceedings of the Joint Conference "Energy for the New Millenium", New-Orleans, USA, February, 2000

70. Ilia L. Barski, Alexander M. Gusman and Alexander S. Povalikhin. Development of a Method for Drilling of Straight Sections of Various Type Wellbores. Proceedings of the Joint Conference "Energy for the New Millenium", New-Orleans, USA, February, 2000

71. Губарева И.М. Автореферат кандидатской диссертации. Повышение эффективности работы трехшарошечных долот с центральной промывкой путем совершенствования промывочного узла. М., 1984 г., с.22

72. Голубинцев О.Н. Механические и абразивные свойства горных пород и их буримость. М., Недра, 1968 г.

73. Железняков Ф.И. Влияние отдельных факторов технологии бурения на механическую скорость. М., Нефтяное хозяйство, 1977 г., с. 13-18

74. Железняков Ф.И. Оценка стойкости опор шарошечных долот. Нефтяное хозяйство, № 5, 1977 г., с. 11-15

75. Жидовцев Н.А. Результаты исследования и внедрения долот с асимметричной схемой промывочных устройств. Машины и нефтяное оборудование, № 7, 1981 г., с. 4-7

76. Жидовцев H.A. и др. Метод оптимизации схем промывочных устройств шарошечных долот. М., Нефтяное хозяйство, № 7, 1992 г., с. 11-14

77. Жидовцев H.A., Кириллин В.И. Выбор и оптимизация схем промывочных устройств шарошечных долот. НТС "Строительство нефтяных скважин на суше и на море", М., ВНИИОЭНГ, вып.8, 1992 г., с. 6-12

78. Иоанесян Ю.Р. Новое в проблеме буримости пород. М., Недра, 1967 г., с. 55

79. Карлов Р.Г., Лопатин Ю.С. Исследование влияния конструкции долота на эффективность очистки от шлама призабойной зоны при бурении с продувкой. М., Нефтяное хозяйство, № 8,1966 г., с. 9-11

80. Карлов Р.Г. О механизме очистки забоя. М. Труды ВНИИБТ, вып.30, 1972 г., с. 33-40

81. Кириллин В.И. Автореферат кандидатской диссертации. Повышение эффективности работы шарошечных долот путем совершенствования их промывочного устройства, приближенного к забою. М., 1989 г., с. 23

82. Коваленко Ю.И., Литвинов А.И. Совершенствование гидравлических характеристик промывочной системы гидромониторных шарошечных долот. М., Нефтяное хозяйство, № 10, 1984 г., с. 19-20

83. Козодой А.К., Зубарев A.B., Федоров B.C. Промывка скважин при бурении. Гостоптехиздат, 1963 г.

84. Козодой А.К. и др. Пути совершенствования промывочных узлов гидромониторных долот. М., Бурение, ВНИИОЭНГ, 1974 г., с. 28

85. Колесников H.A. Влияние дифференциального и угнетающего давления на разрушение горных пород. М., Обз. инф. ВНИИОЭНГ, сер. Бурение, вып. 5, 1986 г., с. 40

86. Колесников H.A. и др. Повышение показателей работы гидромониторных долот за счет совершенствования схемы промывки. М., ВНИИОЭНГ, сер. Бурение, № 2, 197 6 г., с. 3-5

87. Крист М.О. Автореферат кандидатской диссертации. Тюмень, 1971 г.

88. Кулиев А.К. Автореферат кандидатской диссертации. Баку, 1969 г.

89. Кулиев А.Э. Экспериментальное определение силы давления струи на забой скважины. М., Нефтяное хозяйство,№ 1, 1973 г., с. 38-41

90. Липатов В.И., Шумилов Л. П. О движении твердых частиц в восходящем потоке глинистого раствора. М., Труды ВНИИБТ, вып. 24, Гидравлика в бурении, 1979 г., с. 74-79

91. Лопатин Ю.С. и др. Исследование влияния конструкции долота на эффективность очистки от шлама призабойной зоны при бурении с продувкой воздухом. М., Нефтяное хозяйство, № 9,1966 г., с. 9-14

92. Мавлютов М.Р. Разрушение горных пород при бурении. М., Недра, 1978 г., с. 215

93. Мавлютов М.Р. Автореферат докторской диссертации. Уфа, 1973 г.

94. Матюшин П.Н. Автореферат кандидатской диссертации. Влияние шлама на разрушение породы и механизм очистки забоя скважины при бурении шарошечными долотами. Уфа, 1972 г.

95. Марик В.Б. Автореферат кандидатской диссертации. Повышение эффективности работы трехшарошечных долот типа М в Западной Сибири путем совершенствования их промывочного узла. М., 1987 г.

96. Матвеев Г.И. Автореферат кандидатской диссертации. Исследования по совершенствованию схемы промывки и повышению надежности гидромониторных узлов шарошечных долот. М. 1974 г.

97. Муратов М.У., Латыпов Э.К. Эффективность очистки забоя от выбуренной породы при турбинном бурении. М., ВНИИОЭНГ, сер. Бурение, вып.9, 197 0 г., с. 122

98. Мальков И.А. Теория и практика применения гидромониторных долот в США. М., Гостоптехиздат, 1958 г.

99. Мирзаджанзаде А.Х. и др. Гидравлика глинистых и цементных растворов. М., Недра, 1966 г.

100. Налимов А.Р. Методы математического планирования экстремальных экспериментов. Наука, 1966 г.

101. Плотников В.М. Автореферат кандидатской диссертации. М., 1973 г.

102. Потапов Ю.Ф., Симонов В.В. Разрушение горных пород долотами малого диаметра. М., Гостоптехиздат, 1960 г.

103. Соболевский B.B. Автореферат кандидатской диссертации. Исследование разрушения горных пород струями промывочной жидкости при проводке глубоких разведочных скважин в Западной Сибири. М., 1981 г., с. 22

104. Скрябин Т.Ф. Автореферат кандидатской диссертации. Повышение показателей работы долот путем совершенствования условий и схем промывки забоя скважин. М., 1992 г., с. 23

105. Старцев A.A. и др. Результаты отработки долот с различными системами промывки забоя. НТС "Бурение", М., ВНИИОЭНГ, № 12, 1967 г. с. 9-13

106. Струговец Е.Т. Автореферат кандидатской диссертации. Экспериментальное исследование влияния гидростатического давления на процесс бурения. Уфа, 1968 г.

107. Сферина И.Д. Влияние горного и гидростатического давлений на механические свойства горных пород при вдавливании. М., ВНИИОЭНГ, 1966 г.

108. Тагиев Э.И. и др. Известия ВУЗ"ов, Нефть и газ , № 11, 1966 г.

109. Тимофеев Н.С., Гусман М.Т. Бурение скважин в США. М., Гостоптехиздат, 1961 г.

110. Федоров B.C. Научные основы режимов бурения. М., Гостоптехиздат, 1964 г.

111. Федоров B.C. Проектирование режимов бурения. М., Гостоптехиздат, 1958 г.

112. Шишенко Р. И. и др. Гидравлика промывочных жидкостей. М., Недра, 1976 г., с. 295

113. Патент 2310681/Франция/ кл.Е 32 С 9/10

114. Патент США № 4372399 кл.Е 21 В 10/60

115. Патент США № 3099324 кл.175-377

116. Патент США № 4886131 кл.175-340

117. Патент США № 4741406 кл.175-340

118. Патент США № 4665999 кл.175-340

119. Патент США № 4687067 кл.175-340

120. Патент США № 4741406 кл.175-340

121. Brommel R.J. Oil and Gas J., No.7, May 1956, p. 32-39

122. Horner V. And oths. Microbit Dynamic Filtration Studies. Trans. AIME, vol. 210, 1957, p. 183-189

123. Eckel J.R. Effect of Pressure on Rock Drillability. Trans. AIME, vol. 213, 1958, p. 1-7

124. Canningham R.A. and Eeanick J.G. Laboratory Study of Effect of Overburden Formation and Mud Column Pressure on Drilling Rate of Permeable Formations. Trans. AIME, vol. 216, 1959, p. 9-7

125. Garnier A.J. and Van Lingen N.H. Phenomena Affecting Drilling Rates at Depth. Trans. AIME, vol. 216, 1959, p. 232-239

126. Lingen Van N.H. Bottom Scavening a Major Factor Governing Penetration Rate at Depth. J. Petr. Tech., Febr. 1962, p. 187-196

127. Maurer W.C. The Perfect Cleaning. Theory of Rotary drilling. J. Petr. Tech., Nov. 1962, p. 1270-1427

128. Garnier N.E. and oths. Experimental Study of Crater Formation in Limestone at Elevated Pressure. J. Petr. Tech., Dec. 1963, p. 1356-1364

129. Feenstra R. and Leewen J.M. Van. Full-Scale Experiments on Jets Impermeable Rock Drilling. J. Petr. Tech., March, 1964, p. 329-336

130. McLean R.H. Crossflow and Impact under Jet Bits. J. Petr. Tech., Nov. 1964, p. 1299-1306

131. McLean R.H. Velocities, Kinetic Energy on Shear in Crossflow under Three-Cone Jet Bits. . J. Petr. Tech., Dec. 1965, p. 1443-1448

132. Maurer W.C. Bit Tooth Penetration under Simulating Borehole Conditions. J. Petr. Tech.,,Dec. 1965, p. 1433-1442

133. Maurer W.C. How Bottomhole Pressure Affects Penetration Rate. Oil and Gas J., 10 Jan. 1966

134. Young f. S. Jr. si Gray K.E. Dynamic Filtration during Microbit Drilling. Trans. AIME, vol. 240, 1967, p. 1209-1224

135. Lowhon Ch.P. and oths. Laboratory Drilling Rate and Filtration Studies of Clay and Polymer Drilling Fluids. Trans. AIME, vol. 240, 1967, p. 668-694

136. Lowhon Ch.P. and oths. Laboratory Drilling Rate and Filtration Studies of Emulsion Drilling Fluids. Trans. AIME, vol. 240, 1967, p. 943-948

137. Eckel J.E. Microbit Studies of Effect of Fluid Properties Mud Hydraulics on Drilling Rate. J. Petr. Tech., Apr. 1967, p. 541-546

138. Bobo R.A. Drill Cheaper with Lower Pump Pressure. Oil and Gas J., 11 Sept. 1967

139. Eckel J.E. How Mud Hydraulics Affect Drill Rate. Oil and Gas J., 17 June, 1968, p. 51-56

140. Vidrine A.J. and Benit E.J. Field Verification on the Effect of Differential Pressure on Drilling Rate. J. Petr. Tech., July, 1968, p. 676-682

141. Lummus J.L. Drilling Optimization. J. Petr. Tech., Nov. 1970, p. 1379-1388

142. Sutko A.A., Myers G.M. The Effect of Nozzle Size, Number and Extention on the Pressure Distribution under a Three-Cone Bit. J. Petr. Tech., Nov. 1971, p. 1299-1304

143. Evans B. and Gray K.E. Effect of Bentonitic Fluid Properties on Drilling Rate. J. Petr. Tech., June, 1972, p. 657-662

144. Sutko A.A. Drilling Hydraulics a Study of Chip Removal Force under a Full Size Jet Bit. Soc. Petr. Eng. J*, Aug. 1973, p. 233-238

145. Netson M.D. Drilling Impedance of Mud Solids. World Oil, Febr. 1975

146. Allen J.H. How to Relate Bit Weight and Rotary Speed to Bit Hydraulic Horsepower. Drilling, No. 8, 1975, p. 43-47

147. Cholet H. and oths. Unique Bit Design Improves Hydraulics and Performance. World Oil, Oct. 1977, p. 63-65

148. Canningham R.A. An Empirical Approach for Relating Drilling Parameters. . J. Petr. Tech., July, 1978, p. 987-991

149. Pratt C.A. Increased Penetration Rates Achieved with New Extended Nozzle Bits. . J. Petr. Tech., Aug. 1978, p. 1191-1198

150. Backer W. Extended kozzle Two-Cone Bits Require Precise Nozzle Sizing for Optimum Performance. Paper SPE 8379 of September 1979 SPE Conference, p. 23-26

151. Warren T.M. and Winters W.J. The Effect of Nozzle Diameter on Jet Impact for a Tricone Bit. J. Petr. Tech., Febr. 1984, p. 9-18

152. Wells m.R. Dynemics of Rock-Chip Removal by Turbulent Jetting. SPE Drilling Engineering, June 1989, p. 144-152

153. Wells M.R. and Pessier R.C. Asymetric Nozzle Sizing Increases ROP. Drilling Contractor, Sept. 1993, p. 50-51

154. King I., Wells M.R., Passier R.C., Besson A. A Methodology Using Laboratory Experiments and Numerical Modeling to Optimize Roller Cone Bit Hydraulics. Paper SPE 28315, SPE 69th Technical Conference and Exhibition, New Orleans, LA, Sept. 1994, p. 25-28

155. Huffstutler A. D. Enhanced Return Areas Improve Flow Dynemics and Rock Bit Performance. Energy Week, book 3, vol. 1, Febr. 1996, p. 103-107