Розроблено математичну модель технологічного процесу забурювання додаткового стовбура через "вікно" в обсадній колоні, в основу якої покладена реалізація проектного початкового кута буріння додаткового стовбура. Розроблені методики розрахунку довжини "вікна" і вибору оптимальних параметрів клинового відхилювача, райберів, компоновки низу бурильної колони для вирізання "вікна" в обсадній колоні і буріння додаткового стовбура. Запропоновані нові конструкції триплощинного клинового відхилювача, сферичного райбера і розширюючого ексцентричного лопатевого ступінчастого долота типу ДЕЛС, класифікація профілів додаткових стовбурів, рекомендації з вибору конструкції свердловин з додатковим стовбуром, розраховані значення гранично допустимих початкових кутів забурювання додаткових стовбурів.

  Скачати повний текст

Проаналізовано конструкції нарізних з'єднань трубних колон з урахуванням можливостей їх неруйнівного контролю. Визначено взаємозв'язки між параметрами, що характеризують якість нарізних з'єднань, та інформативними сигналами, за якими оцінюються ці параметри. Встановлено закономірності поширення ультразвукових коливань у нарізних частинах труб, в тому числі обважнених, для розробки способів контролю. Удосконалено та доповнено існуючі способи контролю якості додаткових діаметральних і торцевих ущільнень типу "метал - метал" різьбових з'єднань трубних колон. Досліджено можливість використання принципу агрегатування методик контролю типових елементів нарізних з'єднань шляхом апробації. Розроблено технічні засоби та технології для реалізації способів контролю якості різьбових з'єднань та необхідне для їх ефективного використання нормативне забезпечення.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розрахунку та проектування обсадних колон і технології їх монтажу під час будівництва стволів і свердловин великого діаметра. На підставі результатів проведених досліджень напружено-деформованого стану труби на різних стадіях процесу зведення кріплення розроблено теоретичні засади проектування обсадних колон і елементів їх конструкцій (з'ємний бандаж, сталеве днище) з урахуванням спільності деформацій оболонки з торцевим диском днища та кільцевими і поздовжніми ребрами жорсткості. Одержано залежності для визначення ефективної величини жорсткості силових шпангоутів за їх довільного числа з урахуванням специфіки та роботи обсадної колони.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення герметичності муфтових різьбових з'єднань обсадних колон за рахунок герметизуючого вузла зі вставним тонкостінним герметизуючим елементом з іншого матерілу. Удосконалено методи розрахунку вигинів стінок муфти, труби і герметизуючого елемента, з'єднаних з натягом, з урахуванням їх взаємного впливу і крайових умов за дії осесиметричних навантажень. Виведено формули радіальних деформацій стінок для усіх ділянок з'єднання. Визначено контактні тиски у різьбі та в ущільненні на основі системи рівнянь балансу деформацій і натягів. Описано аналітичну модель пружно-деформованого стану з'єднання, яка враховує дію тисків, осьового навантаження і температури. Проаналізовано закономірності розподілу та зміни деформацій герметизуючого елемента і контактного тиску в ущільненні залежно від жорсткості елементів з'єднання, натягів різьби і ущільнення, величин внутрішнього і зовнішнього тисків, осьового навантаження і температури за результатами аналітичних досліджень впливу експлуатаційних чинників на з'єднання. Визначено причини порушення герметичності з'єднання та встановлено умови, за яких пружний тонкостінний елемент забезпечує її під час гідравлічних випробувань, щільність прилягання його стінок (підвищений контактний тиск) в ущільненні та їх допустимі деформації в процесі експлуатації. Проведено експериментальні дослідження герметичності нового з'єднання за дії внутрішнього тиску, осьової сили і температури. Доведено, що додатні натяги ущільнення витримують тиски, які більші від випробувальних та експлуатаційних, температурне розширення герметизуючого елемента компенсує зазор в ущільненні, що допомагає зменшити крутний момент під час згвинчування. Розроблено методику проектування нового герметизуючого вузла муфтових з'єднань обсадних труб для заданих експлуатаційних умов, діючих у свердловині внутрішнього і зовнішнього тисків, температури, осьового навантаження.

  Скачати повний текст

Розглянуто підвищення герметичності та ремонтопридатності різьбових з'єднань обсадних труб шляхом удосконалення конструкції та програмування параметрів їх працездатності з урахуванням есплуатаційних навантажень. Розроблено програмну модель пружно-деформованого стану з'єднання муфти та труби з вузлом ущільнення на основі моментної теорії коротких ціліндрів зі стінками змінної товщини, формул Ламе та знайденої формули контактного тиску. Досліджено контактні тиски залежно від радіальних натягів, товщини стінок, внутрішніх і зовнішніх тисків, осьових сил, що дали змогу встановити нові закономірності впливу конструктивних та експлуатаційних чинників на геометричність і надійність різьбових з'єднань обсадних труб ОТТГ. Удосконалено конструкції різьбових з'єднань з вузлом ущільнення та спосіб підвищення їх герметичності. Розроблено спосіб відновлення герметичності з'єднань ОТТГ на основі газопломеневого металопорошкового напилення герметизуючого шару.

  Скачати повний текст

Показано можливість підвищення ефективності експлуатації ліфтових колон свердловин підземних сховищ газу за рахунок запобігання розгвинчуванню колон шляхом зниження амплітуд їх коливань і раціонального добору моментів згвинчування. Розроблено математичні моделі вільних і вимушених коливань ліфтової колони, що виникають під час експлуатації свердловин, обгрунтовано раціональні значення коефіцієнта жорсткості віброізолятора, показано вплив параметрів віброізолятора на розподіл крутних моментів по довжині колони. З застосуванням теорії товстостінних оболонок і гіпотези про еквівалентну заміну витків різі пружними прошарками типу основи Вінклера побудовано математичні моделі напружено-деформованого стану елементів муфтового з'єднання, з використанням яких встановлено допустимі моменти згвинчування. Експериментально визначено амплітудно-частотні характеристики вібрацій ліфтових колон. Обгрунтовано технічні рішення та практичні рекомендації, спрямовані на запобігання розгвинчуванню ліфтових колон.

  Скачати повний текст

Проаналізовано чинники, які впливають на надійність роботи обсадних колон під час прикріплення похило-скерованих свердловин, проведено огляд методів розв'язання даної проблеми. Уточнено класифікацію причин неякісного кріплення похило-скерованих свердловин. Проведено теоретичні дослідження впливу згину обсадної колони на овальність і міцність обсадних труб за дії зовнішнього надлишкового тиску. Удосконалено методику розрахунку обсадних колон на міцність під час кріплення похило-скерованих свердловин шляхом уведення поправочного коефіцієнта до величини зовнішнього критичного тиску залежно від інтенсивності викривлення, товщини стінки, діаметра труб і групи міцності сталі.

  Скачати повний текст

Розв'язано дво- та багатоточкові крайові задачі згинних біфуркацій бурильних колон у глибоких свердловинах за різних значень характерних параметрів, що відображують реальні умови їх функціонування. Показано, що побудована система розв'язувальних диференціальних рівнянь відноситься до сингулярно збуреного типу. Виявлено, що довжина бурильної колони може змінюватися у межах від 500 до 10 000 м за різних комбінацій значень поздовжньої сили ваги, сили контактного тиску долота на дно свердловини, крутного моменту, кутової швидкості обертання та швидкості промивної рідини, а також за наявності додаткових проміжних опорних зв'язків. Розглянуто задачі про випинання бурильних колон у прямолінійних похило скерованих свердловинах з урахуванням їх фрикційної взаємодії з циліндричними поверхнями стінок, побудовано розв'язувальні співвідношення, запропоновано методику їх розв'язання. Обчислено критичні сполучення значень характерних параметрів, побудовано форми біфуркаційного випинання колон для початкового етапу. Виявлено, що у більшості випадків вони мають вигляд спіральних вейвлетів або нерегулярних спіралей з перевагою випинання в їх нижніх частинах.

  Скачати повний текст