Введение
1. Анализ факторов, влияющих на эффективность процесса очистки забоя от разрушенной породы 16
1.1. Влияние горного и дифференциального давлений 16
1.2. Влияние свойств промывочного агента 19
1.3. Влияние гидромониторной схемы промывки долот 28
1.4. Интерпретация кривых на диаграмме бурения М.Г.Бингхема 33
1.5. Классификация гидродинамических методов интенсификации процесса очистки забоя 37
2. Теоретическое исследование процесса выноса шлама из зоны долота в затрубное пространство 44
2.1. Разработка математической модели процесса выноса шлама из призабойной зоны при центральном расположении промывочных устройств шарошечного долота 44
2.2. Разработка математической модели процесса выноса шлама из призабойной зоны при работе гидромониторных долот с симметричной, асимметричной и комбинированной схемами расположения промывочных устройств 77
3. Методика и программа экспериментального исследования процесса выноса шлама из зоны долота в затрубное пространство 93
3.1. Постановка задачи исследования 95
3.2. Экспериментальная установка 99
3.3. Методика лабораторного исследования 101
3.4. Планирование эксперимента и методика обработки результатов 109
4 Экспериментальное исследование процесса выноса шлама из зоны долота в затрубное пространство 115
4.1. Результаты исследования процесса выноса шлама при центральном промывочном отверстии 115
4.2. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при центральной сменной насадке 122
4.3. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при наличии трех периферийных насадок долота 131
4.4. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при наличии двух периферийных насадок долота 141
4.5. Результаты исследования процесса выноса шлама при наличии одной периферийной насадки 147
4.6. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при наличии удлиненных насадок 153
4.7. Результаты исследования процесса выноса частиц шлама при периферийной схеме промывки долота отверстиями в лапах 168
4.8. Исследование процесса выноса шлама при работе гидромониторных долот с удлиненными насадками при их симметричном и асимметричном расположении и отверстиях в лапах 173
4.9. Результаты исследования процесса выноса частиц разрушенной породы при схеме промывки с одной периферийной вертикальной насадкой долота и асимметричном расположении шарошек 177
4.10. Исследование эффективности комбинированных схем промывки при одновременной работе периферийных удлиненных и центральной насадок 182
5. Исследование влияния геометрических параметров шарошечных долот, формы забоя, масштабного фактора и свойств промывочного агента на эффективность очистки призабойной зоны от шлама 188
5.1. Разработка стенда и методики исследования очистки призабойной зоны при работе натурных долот в габарите 190 мм 188
5.2. Исследование влияния масштабного фактора и геометрических параметров основных узлов буровых шарошечных долот на эффективность очистки призабойной зоны 194
5.3. Исследование влияния на эффективность выноса шлама степени износа вооружения и различной ориентации насадок долота 206
5.4. Исследование эффективности схем промывки с неравными по диаметру насадками 215
5.5. Исследование влияния формы забоя на процесс очистки призабойной зоны от шлама 221
5.6. Экспериментальное определение областей наиболее интенсивного вторичного измельчения шлама в призабойной зоне 230
5.7. Исследование влияния свойств промывочной жидкости на эффективность очистки призабойной зоны при различных схемах промывки шарошечных долот 235
5.8. Исследование влияния геометрических параметров подводящего канала на характеристики струй, истекающих из насадок гидромониторных долот 246
6. Исследование особенностей процесса очистки призабойной зоны при работе бурильных головок различных типов 255
6.1. Исследование эффективности процесса выноса шлама при работе колонковой бурильной головки типа 17Н-К187.3/80 МСЗ 256
6.2. Исследование эффективности процесса выноса шлама при работе керноотборной бурильной головки типа КУК-187,3/80 М 257
6.3. Исследование процесса выноса шлама из призабойной зоны при работе бурильных головок различных конструкций с открытым и закрытым кернорвателем 259
6.4. Исследование процесса выноса шлама при работе бурильной головки 21НК 187,3/80 ТКЗ 263
7. Экспериментальное исследование процесса очистки вооружения долота 2 67
7.1. Методика экспериментального исследования 269
7.2. Исследование процесса очистки вооружения при симметричной, асимметричной и центральном схемах промывки 272
7.3. Исследование процесса очистки вооружения при ориентированной схеме промывки 275
8. Промысловые исследования эффективности гидромониторных долот и долот с центральной схемой промывки в условиях месторождений Восточной Украины и Башкирии 280
8.1. Методика промыслового исследования 280
8.2. Промысловые исследования эффективности гидромониторных долот в условиях песчано-глинистых пород Шебелинского газового месторождения 283
8.3. Результаты промыслового исследования эффективности гидромониторных долот в условиях карбонатных пород месторождений Башкирии 292
8.4. Влияние параметров промывки на износ шарошечных долот в различных геологических условиях 296
8.5. Анализ результатов промыслового исследования 299
9. Промысловые исследования эффективности различных схем промывки гидромониторных долот при роторном и турбинном бурении в условиях месторождений Самарской, Оренбургской областей и Белоруссии 306
9.1. Промысловые исследования при роторном и турбинном бурении в условиях Самарской области 306
9.2. Промысловые исследования эффективности асимметричных и комбинированных схем промывки буровых шарошечных долот в условиях месторождений Оренбургской области 316
9.3. Промысловые исследования эффективности различных схем промывки долота в условиях месторождений Белоруссии 330
10. Промысловые исследования эффективности различных схем промывки буровых долот в условиях месторождений Западной Сибири при турбинном бурении 336
10.1. Промысловые испытания асимметричных схем промывки 336
10.2. Промысловые исследования ориентированных схем промывки 337
10.3. Промысловые исследования по определению областей эффективного применения различных схем промывки на месторождениях Западной Сибири 358
11. Обобщенные рекомендации по выбору схем и режимов промывки забоя скважины в зависимости от горно-геологических условий бурения 361
Основные выводы 379
Литература 385
