Рассмотрено моделирование вибраций вибросит с помощью метода конечных элементов, которые подлежат износу и выходу из строя при очистке растворов в процессе бурения скважин. Определены частоты и формы собственных колебаний традиционного вибросита и вибросита с гофрированной сеткой.

Для досягнення високої ефективності роботи дегазаторів гідроциклонного типу під час дегазації промивної рідини необхідно здійснити правильний вибір їх параметрів і режимів роботи. Проведено теоретичне дослідження руху промивної рідини всередині камери дегазатора гідроциклонного типу, за результатами яких можливо здійснити підбір оптимальних розмірів камери дегазатора і режимів руху газорідинної суміші, що забезпечить максимальний ефект дегазації.

Приведен принцип работы внутренней гидроциклонной шламовой трубы. Оценена возможность создания разряжения в ее полости, для подсасывания загрязненной шламом жидкости. Прогнозируется скорость движения частиц шлама в канале гидроциклона шламовой трубы.

Мета роботи - розробляння технології очищення бурових розчинів на вібраційному полічастотному грохоті. Методи досліджень - механіка рідких і сипких середовищ, експериментальні дослідження з очищення бурового розчину від породних часток на грохоті МВГ, оцінка результатів з використанням методів математичної статистики. Продуктивність і ефективність відокремлення породних часток з бурового розчину на грохотах МВГ значно вища, ніж на віброситах Brandt, що надає змогу підвищити припустиму по операції очищення швидкість буріння свердловин, а, отже, і техніко-економічні показники буріння; ступінь і ефективність видалення твердої фази - глини, піску й інших вибурених порід з бурового розчину на МВГ1.0 вище, ніж при гравітаційному відокремленні в піско- і муловідділювачах; втрати бурового розчину у разі відокремлення часток породи на грохотах МВГ значно нижчі, ніж при їхньому відокремленні на віброситах Brandt та гравітаційному відокремленні в гідроциклонах піско- і муловідокремлювачах. Результати досліджень з очищення бурового розчину від вибуреної породи на грохоті МВГ1.0 засвідчили, що на вібраційних полічастотних грохотах може успішно здійснюватися очищення бурового розчину за крупністю поділу 25 мкм, при цьому відбуватиметься вилучення з операцій в існуючих схемах низькоефективне доочищення розчину на піско- і муловідокремлювачах. За результатами випробовувань можна рекомендувати застосування вібраційних полічастотних грохотів МВГ у процесі очищення бурових розчинів замість існуючих технологій.

Розглянуто проблему зменшення енергоспоживання елементів циркуляційної системи бурової установки, а саме, вібросит. Проаналізовано залежність корисної потужності вібросит від їх пропускної здатності та регульованих експлуатаційних параметрів. Розроблено математичну модель визначення оптимальних значень експлуатаційних параметрів режиму роботи вібросита з урахуванням критеріїв його роботоздатності з необхідними технічними характеристиками та мінімальним енергоспоживанням. Запропоновано графоаналітичний метод визначення оптимальних значень експлуатаційних параметрів режиму роботи вібросита, що надасть змогу оперативно використовувати дану методику за польових умов. Надано приклад використання графоаналітичного методу для конкретних умов однієї з фаз спорудження свердловини. Оцінено можливий одержаний ефект зменшення енергоспоживання та зниження навантажень на конструктивні елементи вібросита.

Мета роботи - вплив коливальних рухів сітки на ефективність роботи вібросита, пошук шляхів високоякісного очищення промивального розчину від вибуреної породи при достатній продуктивності (пропускній здатності) ситового полотна. Проведено аналіз конструкцій фігур Ліссажу та вибрано одну з фігур для дослідження. Для обчислення об'єму в'язкої рідини, що протікає через чарунку сита певної форми, використано формулу Пуазеля. Ожержані залежності частоти вертикальних коливань від ефективного розміру чарунки вібросита при різних значеннях амплітуди, а також залежність мінімальної тривалості роботи вібросита, що необхідна для відділення очищеної промивальної рідини від твердої фази. За результатами досліджень можна рекомендувати необхідні геометричні параметри сіткового полотна та амплітуди і частоти вертикальних і горизонтальних коливань сітки для різних параметрів промивальної рідини.

Для очищення бурових розчинів від вибуренної породи застосовують обладнання двох типів: для механічного очищення і для розділення фракцій твердої фази, різних за величиною і щільністю, за допомогою відцентрових сил. Механічне очищення, здійснюване за допомогою вібраційних сит, забезпечує видалення з суспензій частинок, розмір яких визначається величиною чарунок сита. Наведено електромеханічну модель адаптивного вібросита яке, на відміну від класичних варіантів руху ситових полотнищ разом із віброрамою по замкненій круговій чи еліптичній траєкторії, дозволяє при довільній та змінній в часі масі завантаження адаптивного вібросита буровим розчином: автоматично генерувати додатково повздовжні коливання ситових полотнищ відносно віброрами при одночасній круговій чи еліптичній траєкторії коливань самої віброрами, автоматично забезпечувати мінімальні енергозатрати на технологічний процес віброочищення за рахунок постійного резонансного режиму коливань віброрами, автоматично забезпечувати (стабільну питому роботу вібраційного поля, питому потужність вібраційного поля) технологічно оптимальні параметри вібраційного впливу сіткових полотнищ на буровий розчин.

Розроблено розрахункову модель і методику досліджень кінематичних і динамічних параметрів вібросит. Одержано математичні залежності впливу конструктивних і режимних параметрів роботи вібросит на їх характеристики. Порівняння розрахункових траєкторій руху точок (кривих Ліссажу) з експериментальними свідчать про відповідність запропонованої моделі реальній; а зміна їх форми є сигналом порушення проектного режиму роботи сита у разі розбалансування віброрами, зміни жорсткості опорних пружин і частоти обертання вібровалу. Запропоновані методика та результати можна використовувати на етапі проектування нових взірців вібросит; вони надають можливість здійснювати надійний контроль їх роботи в процесі експлуатації.

У зв'язку з необхідністю підвищення якісних показників роботи бурових вібросит розглянуто результати попередніх досліджень впливу змінних параметрів (подавання промивального розчину, потужності привода та ін.) на траєкторію руху віброрами бурового вібросита; проаналізовано роботи, в яких започатковано вирішення проблеми; вибрано методи дослідження та описано процес проведення дослідження впливу змінних параметрів роботи вібросита на траєкторію руху окремих точок віброрами. Під час роботи використано фігури Ліссажу та елементи теорії хаосу. Встановлено, що основними змінними параметрами в часі, які раніше не враховувались, є маса промивальної рідини, шламу і глини, які містяться на ситополотні та значною мірою залежать від їх густини, в'язкості і вмісту твердих частинок. Загальна маса промивальної рідини, шламу і глини під час руху ситополотном постійно змінюється. Ця величина не є прогнозованою в часі, і її важко описати законами фізики, оскільки вона підпорядковується законам хаосу. Зокрема, траєкторію руху точки віброрами слід подати як квазіатрактор типу соленоїда Смейла - Вільямса. Результат вказаних досліджень є основою для проведення експериментальних досліджень та вирішення проблемних питань, пов'язаних з впливом змінних параметрів на траєкторію руху віброрами.

Проаналізовано результати експериментальних і промислових досліджень вібросит з метою виявлення впливу зміни конструктивних і режимних параметрів на вигляд кривих Ліссажу (траєкторій руху точок віброрами), за якими оцінюється ефективність роботи вібросит. Одержані результати свідчать про чітку фіксацію порушень проектного режиму роботи сита за розбалансування віброрами, зміни жорсткості опорних пружин і частоти обертання вібровалу. Запропонований експрес-метод забезпечить надійний контроль їх роботи в процесі експлуатації.