Изложены физические основы дилатансионных технологий торпедирования нефтяных, газовых, водозаборных, нагнетательных и т.п. скважин с целью увеличения их производительности и повышения коэффициента извлечения запасов. Проанализированы особенности подземной гидродинамики в зоне действия взрыва, установлены лимитирующие факторы, влияющие на эффект торпедирования и предложены пути их преодоления. Разработаны научные принципы управления действием взрыва в режиме дилатансионного разуплотнения коллекторов, а также технические методы их практического воплощения. Приведены рекомендации по расчету величин зарядов, интервалов замедления и других элементов организации работ, обеспечивающих заданный эффект торпедирования. Предложены основные конструктивные схемы торпед и технологии их промышленного применения. Впервые обоснованы физико-химические аспекты преимуществ взрыво-химических методов обработки призабойных зон скважин. Особое внимание уделено влиянию торпедирования на работу соседних добычных и нагнетательных скважин. Широко освещен опыт практического использования технологий на нефтяных и газовых месторождениях, а также подземных водозаборах в странах СНГ и дальнего зарубежья.

Розроблено інженерні методи розрахунку міцності обсадних труб і цементного кільця у процесі торпедування свердловин, які застосовано для оцінки можливості руйнування обсадних колон на нафтогазових і нагнітальних свердловинах НГВУ "Охтирканафтогаз" і "Надвірнанафтогаз" ВАТ "Укрнафта".

Розглянуто зміни фільтраційних властивостей колекторів під час розкриття пласта та експлуатації свердловин. Викладено сучасну теорію гідрогазопіскоструминної перфорації свердловин. Описано механізм формування парафінистичних відкладів і викладено засоби боротьби з ними. Запропоновано способи кислотної обробки свердловин, а також нову методику проектування обробки слабокарбонатних порових колекторів. Наведено новітні технології обробки свердловин шляхом багаторазових миттєвих депресій-репресій на пласт, кислотної обробки газованими кислотами та нітратом карбаміду.

Рассмотрены изменения фильтрационных свойств коллекторов при вскрытии пласта и эксплуатации скважин. Изложена современная теория гидрогазопескосдерживающей перфорации скважин. Описан механизм формирования парафинистических отложений и изложены способы борьбы с ними. Предложены способы кислотной обработки скважин, а также новая методика проектирования обработки слабокарбонатных поровых коллекторов. Приведены новейшие технологии обработки скважин путем многоразовых моментальных депрессий-репрессий на пласт, кислотной обработки газированными кислотами и нитратом карбамида.

Зазначено, що працездатність гумового ущільнювального елемента пакера має вирішальне значення під час випробування об'єктів випробувачами пластів у процесі буріння. Розглянуто питання підвищення стійкості гумового ущільнювального елемента пакера в разі випробування об'єктів випробувачами пластів на трубах в умовах високих перепадів тиску й температури розв'язанням двох завдань: з застосуванням пакера з металевою роз'ємною опорою і розподілювача перепаду тиску між двома пакерами, які пройшли виробничі випробування і показали високу надійність у роботі.

Отмечено, что работоспособность резинового уплотнительного элемента пакера имеет решающее значение при испытании объектов испытателями пластов в процессе бурения. Рассмотрены вопросы повышения стойкости резинового уплотнительного элемента пакера при испытании объектов испытателями пластов на трубах в условиях высоких перепадов давления и температуры решением двух задач: с применением пакера с металлической разъемной опорой и распределителя перепада давления между двумя пакерами, которые прошли производственные испытания и показали высокую надежность в работе.

Capacity to work of the rubber sealing paker's element has solving importance when test object tester layer in process of the boring. Review the questions of increasing to stability of the rubber sealing paker's element when test object tester layer on pipe in condition high swing pressures and the temperature by decision two problems: with using paker with metallic reloaded handhold and distributor of the swing of the pressure between two paker's, which passed production test and have shown high reliability in work.

Використання математичного моделювання свердловинних фільтрів каркасно-стержневої конструкції дає можливість значно спростити процес обгрунтування встановлення фільтрів на свердловинах, а також створює певну математичну базу для вдосконалення існуючих, моделювання та конструювання нових, більш досконалих зразків свердловинних фільтрів.

Розглянуто проблему, актуальну для випадків розмежування близько розташованих пластів у нафтових і газових свердловинах у разі зміни експлуатаційного горизонту. Аналіз сучасних досліджень свідчить, що вирішення цієї проблеми полягає у відмові від традиційного методу розмежування пластів шляхом встановлення цементного моста та переході на використання пакерів. Найбільш прийнятними з позиції значної економії зусиль і часу є вибухові пакери, які, однак, потребують оптимізації, що полягає у виключенні температурного впливу на свердловинне середовище з підвищенням їх стійкості до електрохімічної корозії. Висвітлено дослідження та висновки з питання оптимізації вибухового пакера, що полягає у перенесенні вибуху порохового заряду з оболонки пакера в видалену камеру згоряння.

Запропоновано схему випробування противикидного обладнання після монтажу без використання мобільної насосної установки. Розроблено конструкцію свердловинного випробувального пристрою. Досліджено основні параметри та характеристики вузла ущільнення пристрою, що впливають на його герметизаційну здатність.

Рассмотрены вопросы применения гравийных фильтров буровых скважин. Разработана технология создания гравийно-засыпных и гравийно-опускных фильтров. Внимание уделено гидравлике, эксплуатации, организации и проведения ремонта буровых скважин. Отмечено, что количество вновь сооружаемых скважин можно уменьшить за счёт возобновления производительности существующих скважин путём очистки их фильтров и прифильтровых зон от кольматирующих отложений, что обеспечит значительный экономический эффект.

Проведено розрахунок довжини каналу, що утворився внаслідок дії струменя рідини з піском у пласті за декількома зацементованими колонами. Колони, цементні кільця та породу пласта розглянуто як послідовно розміщені перегородки заданої товщини з притаманною їм початковою швидкістю руйнування матеріалу. Середня осьова швидкість струменя в кожній перегородці визначається з урахуванням її віддаленості від насадки та товщини. Наведено приклад розрахунку параметрів перфорації, виконаної у свердловині.

Представлены результаты производственных испытаний технологии оборудования гидрогеологической скважины криогенно-гравийным фильтром. Определена экономическая эффективность испытанной технологии.

Наведено фізико-механічні та фільтраційні характеристики порід-колекторів нафти та газу. Проаналізовано сучасний стан імпульсних технологій підвищення дебіту нафтогазовидобувних свердловин. Подано інформацію про розроблені у Відділенні геодинаміки вибуху Інститу геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України технології покращання стану привибійної зони пластів. Увагу приділено вибуховим технологіям і пристроям для інтенсифікації видобутку вуглеводнів, а також перфорації й обробці фільтрів свердловин. Висвітлено проблеми акустичної обробки сердловин в межах привибійної зони та продуктивного пласта в цілому. Розглянуто види кислотних обробок привибійних зон нафтогазових свердловин. Наведено технології інтенсифікації спорудження підземних ємностей в кам'яних солях методом розмивання, зокрема за складних гірничо-геологічних умов. Проаналізовано результати випробувань розроблених технологій і їх ефективність. Показано динаміку дебіту свердловин після проведення робіт з інтенсифікації. Окреслено перспективні напрями розробки високоефективних технологій підвищення видобувних свердловин.

Обгрунтовано технології виготовлення кріогенно-гравійного елементу фільтра й обладнання водоприймальної частини бурової свердловини кріогенно-гравійним фільтром. Охарактеризовано рецептури мінералов'яжучої речовини та кріогенно-гравійного композиту. Встановлено закономірність впливу фізичних полів на зміну властивостей мінералов'яжучої речовини, кріогенно-гравійного композиту і елементу фільтра, а також технологічних операцій з обладнання водоприймальної частини бурової свердловини на зміну фізико-механічних, теплофізичних і технологічних властивостей експериментального кріогенно-гравійного елементу фільтра. Експериментально відпрацьовано за стендових і виробничих умов параметри технології доставки до водоприймальної частини бурової свердловини кріогенно-гравійного фільтра.

Наведено розподіл фільтрів, які використовують для запобігання надходження піску із пласта у свердловину за конструкцією і технологією виготовлення. Описано причини поступлення піску у свердловини, оснащені протипісочними фільтрами. Розглянуто трубні дротяні та щілинні фільтри, фільтропакети, металокерамічні фільтри, підвісні гравійні фільтри, гравійно-намивні фільтри та умови їх ефективного застосування, раціональне співвідношення між розмірами щілин, отворів, зерен гравію і частинок піску. Охарактеризовано переваги і недоліки трубних фільтрів. Висвітлено технології створення гравійно-намивних фільтрів всередині перфорованої обсадної колони труб і гравійних фільтрів з верхнім і нижнім намиванням. Описано технології і матеріали, які використовують для пластового створення гравійних набивок. Розглянуто самоочисний піщаний фільтр, багатошарові дротяні фільтри, які затримують тонкий пластовий пісок без зовнішнього гравійного обсипання, багатошаровий фільтр із щілинним фільтром ФС-1 над ним. Наведено область ефективного використання фільтрів різних типів. Показано високу ефективність використання гравійних фільтрів, обгрунтовані напрями їх вдосконалення.

Тяжелые условия работы пакеров, служащих для разобщения частей ствола скважины по вертикали и герметизации нарушенных участков обсадной колонны, приводят к необходимости всестороннего исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) уплотнительного элемента. Показано, что на основании выбора координатных функций в функционале потенциальной энергии деформации можно учесть фактор сжимаемости резины как уплотнителя скважинных пакеров. Приведенные результаты подтверждают, что сжимаемость резины оказывает существенное влияние на жесткость уплотнительного элемента пакеров и данный фактор обязательно должен учитываться в аналитическом описании его НДС.

Наведено результати досліджень герметизаційної здатності самоущільнювальних манжет свердловинних випробувальних пакерів. Розроблено статистичну математичну модель визначення контактних тисків із урахуванням силових факторів, геометричних характеристик ущільнення та фізико-механічних властивостей матеріалу манжети. Експериментально встановлено закономірності розподілу контактних тисків по довжині спряженої поверхні: манжета - обсадна труба.

Проаналізовано сучасний стан проблеми розрахунку та конструювання гумових ущільнень свердловинних пакерів. Представлено типові конструкції свердловинних пакерів. Позначені основні напрямки дослідження ущільнень свердловинних пакерів. Описана можливість розрахунку і конструювання ущільнень шляхом використання ряду сучасних програмних продуктів. Відображено особливості механічних властивостей гум. Проаналізовано необхідність знання низки значень і залежностей механічних властивостей гуми. Описано типову конструкцію устьового пакера для випробування устьового і противикидного обладнання. Описано конструктивні та експлуатаційні особливості гумового ущільнення устьового пакера для опресування устьового і противикидного обладнання; актуальні напрями дослідження самоущільнювальних манжет устьових пакерів. Для визначення пружньо-міцнісних властивостей гуми під час розтягування проведено експериментальні дослідження за стандартними методиками. Представлено результати експериментальних досліджень гуми, з якої виготовлена манжета устьового пакера при стисканні. Описано результати статичних випробувань зразків стосовно визначення параметрів жорсткості та умовно-зрівноваженого модуля зсуву. Представлена крива релаксації напруження зсуву за постійної деформації. У висновках надано настанова і рекомендації з розрахунку і конструюванню гумових ущільнень свердловинних пакерів з використанням програмних продуктів комп'ютерного моделювання.

Метою дослідження впливу ударно-хвильової дії на привибійну зону продуктивного пласта в інтервалі перфорації є визначення оптимізаційних параметрів кавітаційних пухирців, а саме їх радіуса. Беззаперечно, що, змінюючи геометричні параметри пухирців, можна збільшувати або зменшувати інтенсивність кавітації.

Охарактеризовано причини і характер забруднення привибійної зони свердовин на виснажених газових і газоконденсатних родовищах. Показано, що за умов зниженого пластового тиску неможливе повне очищення привибійної зони пласта від забруднень потоком пластового газу. Обгрунтовано застосування гідропіскоструминної перфорації, як одного із ефективних методів покращання гідродинамічного зв'язку свердловини із пластом. Наведено види, суть і технологію проведення гідропіскоструминної перфорації свердловин. Виконано аналіз досліджень впливу на ефективність гідропіскоструминної перфорації свердловин природних, технологічних і технічних чинників (міцності порід на стискування, кількості, діаметра і просторового розміщення насадок у перфораторі, перепаду тиску на насадках, витрати рідини). Показано, що при традиційній технології проведення гідропіскоструминної перфорації свердловин з використанням в ролі робочого агента-пісконосія води і водних розчинів ПАР відбувається поглинання пластом значної кількості рідини. При подальшому освоєнні свердловини поглинуту рідину важко вилучити з пласта. В результаті після освоєння свердловина часто працює з меншим дебітом газу, ніж до проведення перфораційних робіт. Наведено можливі типи робочих агентів-пісконосіїв для піскоструминної перфорації свердловин (водні розчини ПАР і полімерів, емульсії різного типу, водогазові суміші, пінні системи, зріджений газ). Виконано аналіз експериментальних досліджень застосування водогазових сумішей для гідропіскоструминної перфорації свердловин. Обгрунтовано застосування азотних пін для перфорації свердловин, охарактеризовано технологію перфорції з використанням пін. Наведено результати проведених розрахунків параметрів гідропіскоструминної і газогідропіскоструминної перфорації свердловини 812-П Монастирчанського газоконденсатного родовища, які свідчать про більшу технологічну ефективність газогідропіскоструминної перфорації свердовин.

Увагу приділено вирішенню важливої науково-прикладної задачі підвищення герметизаційної здатності самоущільнювальних свердловинних пакерів. Встановлено закономірності впливу експлуатаційних і конструктивних факторів на характер розподілу контактних тисків у зоні герметизації "манжета - обсадна труба". Враховуючи отримані результати обгрунтовано раціональні параметри самоущільнювальних манжет свердловинних випробувальних пакерів. Досліджено напружено-деформований стан гумових самоущільнювальних манжет свердловинних випробувальних пакерів за умов впливу силових факторів процесу випробування, геометричних характеристик і фізико-механічних властивостей матеріалу ущільнення. Встановлено залежності коефіцієнта герметизації самоущільнювальних манжет випробувальних пакерів від конструктивних факторів впливу. На основі отриманих результатів теоретичних і експериментальних досліджень розроблено конструкцію вдосконаленої самоущільнювальної манжети та свердловинного устьового випробувального пакера, що характеризується підвищеною герметизаційною здатністю. Розроблено конструкторську документацію на свердловинний пристрій для підготовки місця пакерування випробувального пакера, метою застосування якого є зменшення впливу технологічних факторів на герметизацію в процесі випробування устьового та противикидного обладнання.

Процес експлуатації нафтового родовища на пізній стадії розробки характеризується значним вмістом механічних домішок у видобутій сировині та високим ступенем її обводнення. Обводненість активно впливає на процеси винесення пластового піску і руйнування слабкозцементованих порід продуктивних горизонтів на родовищах. Щоб інтенсифікувати відбір пластової рідини з видобувних свердловин, потрібно застосовувати більш продуктивні насоси та збільшувати глибини їх опускання. Однак це призводить до зростання депресії на пласт і, як правило, до інтенсивнішого винесення механічних домішок з колектора. Пісок, що виноситься з пласта, є високоабразивним агентом, який спричиняє зношування не лише елементів насосів, а і насосно-компресорних труб, засувок, дроселів тощо. Прогнозування впливу механічних домішок на елементи насосного обладнання для видобутку нафти є складним завданням, що вимагає врахування безлічі різноманітних факторів. Пісок, що виноситься з свердловин, накопичується в трубопроводах, а на групових замірно-насосних установках - у вимірювальних вузлах, сепараторах, клапанах тощо. На установках підготовки нафти або конденсату піском засмічуються технологічні ємності та резервуари. Найчастіше для боротьби із винесенням піску застосовується метод фільтрування, який хоч не є найефективнішим, але відрізняється надійністю, низькою видатністю та екологічною безпекою. Проаналізовано декілька конструкцій свердловинних фільтрів. Для оцінка ефективності свердловинного фільтра проведено його дослідження за допомогою імітаційного моделювання. Встановлено залежність кількості винесених частинок від їх діаметру, із врахуванням гідродинамічних процесів та характеристик робочого середовища.