Приведен практический опыт строительства горизонтальной многозабойной скважины на морском шельфе с использованием усовершенствованных технологий бурения и крепления основного и бокового стволов.

На підставі результатів експериментальних досліжень науково обгрунтовано параметри гідрообертального бурового снаряда для однорейсового буріння свердловин на морских акваторіях. Створено нові гідробури з клапанним розподілом рідини та гвинтовим перетворювачем зворотно-поступального руху поршня в обертальний рух бурового снаряда, які ефективно використовуються у складі легких технічних засобів у процесі їх експлуатації на економічних неспеціалізованих плавзасобах. Обгрунтовано оптимальні умови запуску гідробура та закономірності формування його характеристик за обмеженої потужності на привід насосу, експериментально підтверджено їх адекватність. Розроблено раціональне сполучення конструктивних параметрів гідробура, які використано в процесі розробки гідрообертального бурового снаряда, успішно апробованого за умов морського бурового виробництва.

Обгрунтовано раціональні технологічні параметри багаторейсового поінтервального буріння підводних свердловин глибиною до 20 м. Встановлено швидкість потоку у зоні змішання струменів та доведено необхідність накладення периферійних ділянок суміжних струменів, що утворюють зони змішання зі швидкістю, достатньою для розмиву вибою свердловини. Запропоновано механізм формування свердловини у донних відкладеннях та встановлено залежність розмірів її ствола від технологічних параметрів та фізико-механічних властивостей породи, яка підтверджена експериментом. Визначено умови руху висхідного шламового потоку. На основі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено конструкцію заглибної установки для багаторейсового буріння, яка успішно апробована за промислових умов.

Розглянуто питання теорії, методи розрахунку й оптимізації гідроударних снарядів, призначених для однорейсового буріння підводних свердловин. Досліджено динамічні процеси у робочих камерах гідроударних машин - головній ланці бурових снарядів. Установлено домінуюче значення на формування сили переміщення поршня гідроударної машини додаткового тиску, що є кількісною характеристикою енергії потоку, та залежить від об'єму роботи рідини у циліндрі механізму. Одержано нові закономірності формування характеристик машин у широкому діапазоні зміни параметрів гідроударної системи. Запропоновано нове вирішення актуальної наукової проблеми, що полягає в теоретичному та прикладному розвитку наукових основ створення й оптимізації багатофункціональних гідроударних заглибних бурових снарядів, які забезпечують комбінований спосіб руйнування порід.

Розглядаються питання розробки забивних пробовідбірників для відбору представницьких проб грунтів в нескельних породах в умовах вертикальних переміщень плавзасобу при бурінні глибоких морських інженерно-геологічних свердловин. На підставі аналітичного огляду запропонована принципова схема знімного забивного пробовідбірника з автономним гідравлічним приводом і вільно падаючим на робочому ході бойком. Виконаний математичний опис процесу ударної взаємодії елементів системи эбойок - керноприймальна труба - нескельний грунтю. З метою погодження в часі руху поршневої групи гідродвигуна з рухом бойка проведені теоретичні дослідження робочого циклу пробовідбірника.

Визначено залежності для розрахунку середніх коефіцієнтів тепловіддачі на змінному радіусі дисків роторів газотурбінних двигунів (ГТД) з осьовою течією охолоджувача (на стаціонарних і перехідних режимах роботи двигунів із різною сприйнятливістю). Встановлено, що сприйнятливість двигуна суттєво впливає на процес прогріву - охолодження периферії диска. Експериментально доведено необхідність обліку впливу товщини диска на його тепловіддачу в порожнині ротора ГТД. Розроблено програми розрахунку середніх коефіцієнтів тепловіддачі з поверхонь дисків роторів ГТД дискобарабанної конструкції з осьовою течією охолоджуючого повітря за стаціонарних та перехідних режимів роботи двигунів із різною сприйнятливістю.

Приведен расчет вертикальных колебаний полупогружной платформы типа TLP под действием поверхностных волн, который выполняется при помощи специализированного программного обеспечения, разработанного на кафедре Океанотехники и кораблестроения СевНТУ. В результате проведенного исследования определена оптимальная длина опорных колонн.

Рассмотрены вопросы определения утечек жидкости через насосный блок гидроударных снарядов установок серии УМБ-130 при бескерновом бурении подводных скважин. Приведены результаты моделирования течения жидкости в снаряде и определения потерь давления для различных конструкций насосных блоков.

Приведены результаты опытно-конструкторских работ по усовершенствованию легких установок для многорейсового бурения скважин глубиной до 20 м с возможностью эксплуатации установок с борта буровых и неспециализированных судов.

Цель работы - установление закономерностей для определения границ всасывания пульпы и скорости всасывающего потока на границе зоны всасывания подводного забоя, при которой частицы грунта находятся в равновесии. Применена теория переноса единичных частиц зернистого материала двухфазным гетерогенным потоком в пограничной области между забоем осадочных отложений и водной средой. Рассмотрен поток пульпы, направленный от забоя к всасывающему патрубку землесосного снаряда, сформированный при движении жидкости из неограниченного пространства. В результате рассмотрения процесса всасывания пульпы единичным всасывающим патрубком в подводном забое, получена аналитическая зависимость для определения расстояния от всасывающего патрубка до сечения, в котором скорость всасывания равна скорости, при которой частицы находятся в равновесном состоянии. Для определения границ зоны всасывания подводного забоя составлено условие равновесного состояния частицы, получен вид записи действующих на нее сил, записано дифференциальное уравнение, описывающее движение частицы, находящейся на поверхности зоны всасывания. В результате решения дифференциального уравнения получена зависимость для определения скорости всасывающего потока на границе зоны всасывания подводного забоя, при которой частица, под действием силы тяжести, Архимеда и скоростного напора, находится в равновесии.

Освещены проблемы разработки глубоководных месторождений энергоносителей в Черном море. Рассмотрены основные конфигурации глубоководных буровых платформ. Выполнены расчеты их динамики, а также трехмерных, нестационарных полей скорости течения и давления при воздействии постоянных и волновых течений. Описан новый комплекс цифровой измерительной аппаратуры для исследований Моделей глубоководных платформ в опытовом волновом бассейне СевНТУ.

Приведена технологическая схема бесколонного бурения скважин на шельфе. Описаны установки для многорейсового бесколонного бурения скважин на шельфе, рассмотрены вопросы их разработки и применения. Изложены основы проектирования гидроударных буровых снарядов установок типа УМБ. Показаны перспективы развития технологической схемы бурения скважин глубиной до 50-ти м.

Проаналізовано дані, зібрані з 83 свердловин, що бурилися в акваторії морів, глибиною від 400 до 2100 м. Опрацювання даної інформацію надає змогу судити про найбільш ненадійні елементи морського противикидного обладнання, вплив глибини акваторії на надійність морського ПВО та фінансові і матеріальні втрати, що мають місце у разі відмов даного обладнання.

Peculiarities of the classification of impurities, which enter into seawater with slimes during the undersea boring of oil and gas wells on the shelf, by their component composition are shown. The ways to remove the slime contaminations from water, the potentialities of combined chemical and physical methods of purification, and the directions of the use of slimes are discussed. The examples of the purification of water from contaminations are given.

Запропоновано комплексну систему оперативного контролю гідродинамічних і льодових навантажень, що діють на океанотехнічні установки в експлуатаційному режимі, а також параметрів розмиву опорних підвалин і підводних трубопроводів. Для роботи даної системи реалізовано програмний комплекс, що базується як на апробованих математичних моделях SWAN, CosmoFloWorks, так і на розроблених автором гідродинамічної моделі обтікання трубопроводу та моделі прогнозу розмиву опорних підвалин. Розроблено метод коригування коефіцієнтів дисипації хвильової енергії в моделі SWAN за даними супутникових альтиметрів. Для верифікації розробленої моделі обтікання підводного трубопроводу проведено лабораторні експерименти у хвильовому басейні. Для цього створено нову дискретну апаратуру та методику її використання, розвинено техніку проведення лабораторних досліджень хвильових впливів на підводні трубопроводи. Вдосконалено числовий метод прогнозу розмиву опорних підвалин бурових установок, терміналів, підводних трубопроводів та інших гідротехнічних споруд. На відміну від існуючих методів в ньому враховується розподіл фракцій донного матеріалу по розміру, локальні нахили дна й ефект сповзання грунту.

Запропоновано метод визначення кута установки відхилювача для процесів відновлення обсаджених свердловин старого фонду прокладанням нової похило-спрямованої свердловини. Метод дозволяє підвищити точність вимірювань в процесі буріння завдяки компенсуванню магнітної перешкоди і грунтується на попередніх експериментальних дослідженнях, проведених у гирлі свердловини.

Питанню зміни зусилля натягу верхнього кінця водовіддільної колони внаслідок хитавиці плавучої бурової установки на сьогоднішній день приділяють недостатньо уваги. Вивчення даного питання надасть можливість уточнити існуючі моделі водовіддільних колон і краще зрозуміти динаміку їх роботи. Описано побудову математичної моделі натяжної системи водовіддільної колони канатного типу. Модель описується в мові моделювання фізичних систем Modelica і розв'язується в середовищі гібридного моделювання чисельними методами. На основі отриманих результатів проведено аналіз і порівняння амплітудо-частотних характеристик динамічного зусилля натягу верхнього кінця водовіддільної колони, вертикальної хитавиці, хвилювання моря і тиску в газовому резервуарі.

Зміна натягу верхнього кінця водовіддільної колони є істотним фактором, що впливає на динаміку її роботи. Тому вивчення амплітудно-частотних характеристик динамічного зусилля натягу і впливу на них основних параметрів натяжної системи є важливим для розуміння роботи водовіддільної колони. Проаналізовано залежності між амплітудно-частотними характеристиками динамічного зусилля натягу верхнього кінця водовіддільної колони і вертикальною хитавицею бурового судна за умови забезпечення натягу натяжною системою водовіддільної колони канатного типу. Проведено аналіз зміни величини даного співвідношення відносно об'єму газового резервуару, сили тертя в гідроциліндрах і вивчено вплив на нього бортової, кільової, поздовжньої і поперечної хитавиці бурового судна. Одержані результати показують нелінійний вплив на АЧХ параметрів системи, а зміна параметрів натяжної ситеми призводить до впливу лиш на окремих проміжках частот.

Буріння свердловин в умовах надглибокого моря має низку особливостей в порівнянні із аналогічним процесом на суші, основною із яких є неможливість забезпечення стаціонарного положення бурової установки над свердловиною внаслідок її хитавиці. Для нівелювання цього фактору на сучасних бурових установках використовують компенсатор вертикального переміщення бурильної колони, що працює за принципом забезпечення сталого зусилля на крюку. Вивчення режимів роботи компенсатора і його впливу на динаміку роботи бурильної колони є важливим для розуміння процесів, що проходять в системі при поглиблені свердловини за умов надглибокого моря. Описано створену чисельну модель компенсатора вертикальних переміщень бурильної колони підкронблочного типу в середовищі мультифізичного моделювання, що враховує особливості роботи гідропневматичної системи, механізму компенсації довжини талевого канату і талевої системи. На основі проведеного чисельного експерименту зроблено висновки щодо точності компенсації вертикального переміщення бурильної колони і характеру роботи компенсатора.

На базі розробленої в середовищі гібридного моделювання SystemModeler імітаційної ієрархічної моделі роботи бурильної колони під час поглиблення вертикальної свердловини з плавучої бурової установки за умов нерегулярного хвилювання моря проведено серію числових експериментів за різної значущої висоти хвиль і величини жорсткості наддолотного віброзахисного пристрою. Досліджено вплив жорсткості наддолотного амортизатора на динаміку роботи породоруйнівного інструменту в процесі буріння свердловин на морі, на зміну коефіцієнта динамічності осьового зусилля на долоті, а також на якість гасіння ним коливань, генерованих підкронблочним компенсатором вертикальних переміщень бурильної колони з пасивним режимом роботи.