Доведено актуальність промивання свердловини пінистими розчинами. Вказано характерні процеси створення дрібнодисперсної стійкої піни. Визначено закономірності, які пов'язують процеси піноутворення з властивостями рідини і повітря (газу), режимами їх руху, а також геометричними параметрами піногенеруючих пристроїв. Теоретично розглянуто всі перетворення, що відбуваються в потоках рідини, газу і суміші, що рухаються в піногенеруючому пристрої ежекційного типу. Математично описано формування повітряно-крапельної суміші до стрибка ущільнення, який супроводжується перетворенням повітряно-крапельної суміші в емульсійну, за якої бульбашки повітря мають приблизно однаковий діаметр і відокремлені плівками рідини. У ході математичного дослідження використано рівняння Лишевського, число Вебера, критерій Лапласа та формула для числа Маха. Застосування запропонованої теорії дозволяє визначити величини втрат енергії робочого рідинного потоку на створення вільної поверхні розподілу двох фаз під час утворення повітряно-крапельного і пінистого потоків.

На основі досліджень процесу піноутворення в піногенеруючих пристроях встановлено особливості механізму піноутворення в піногенеруючих пристроях ежекторного типу. Встановлено закономірності залежності об'ємної інжекції за різних значень тиску в приймальній камері й відносної зміни тиску та швидкості, що відображаються в стрибку від коефіцієнта інжекції за різних значень числа Маха, втрат потужності потоку на створення водяно-повітряної суміші від коефіцієнта інжекції за різних значень тиску в приймальній камері та ін. Побудовано графік розподілу статичного тиску по довжині піногенеруючого ежектора за різних значень коефіцієнта ежекції. Результати роботи надають можливість вибрати найбільш ефективний режим руху газорідинного потоку в піногенеруючому пристрої, що надасть змогу рівномірно наситити рідину газом з подальшим утворенням дрібнодисперсного пінистого потоку.

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.

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.

У зв'язку з відсутністю узагальненої класифікації бурових вібросит за конструктивними ознаками є доцільним її розроблення. Проведено аналіз конструктивних виконань вібросит та визначено загальні спільні та відмінні технічні рішення в їх конструкціях, які впливають на ефективність очищення промивальної рідини від твердої фази. Розглянуто особливості конструкції бурових вібросит різних фірм виробників. На основі результатів теоретичних досліджень розроблено структурну схему класифікації вібросит за конструктивними ознаками. Запропоновано класифікацію бурових вібросит, яка може бути корисною при розробленні нових конструкцій та модернізації існуючих зразків, а також для бурових організацій в процесі вибору вібросит для конкретних умов використання та їх раціональної експлуатації.

Дослідження технічних показників устаткування для гідроабразивного відрізання обладнання з фонтануючої нафтогазової свердловини виконується з метою можливості проведення надійного, оперативного демонтажу пошкодженого гирлового обладнання. Дослідження проводяться на прикладі експлуатаційної нафтогазової свердловини, де виникла аварія - відкритий фонтан. Вибрані методи дослідження - це системний аналіз експлуатаційних параметрів та математичне і комп'ютерне моделювання. Результати даних досліджень є основою для проектування, виготовлення та подальших експериментальних і промислових досліджень устаткування для гідроабразивного відрізання обладнання з фонтануючої свердловини. Створення високоефективного устаткування для демонтажу пошкодженого обладнання забезпечить значне прискорення ліквідації складних техногенних аварій - відкритих нафтогазових фонтанів.

У зв'язку з відсутністю узагальненої класифікації бурових вібросит за конструктивними ознаками є доцільним її розроблення. Проведено аналіз конструктивних виконань вібросит та визначено загальні спільні та відмінні технічні рішення в їх конструкціях, які впливають на ефективність очищення промивальної рідини від твердої фази. Розглянуто особливості конструкції бурових вібросит різних фірм виробників. На основі результатів теоретичних досліджень розроблено структурну схему класифікації вібросит за конструктивними ознаками. Запропоновано класифікацію бурових вібросит, яка може бути корисною при розробленні нових конструкцій та модернізації існуючих зразків, а також для бурових організацій в процесі вибору вібросит для конкретних умов використання та їх раціональної експлуатації.

Дослідження технічних показників устаткування для гідроабразивного відрізання обладнання з фонтануючої нафтогазової свердловини виконується з метою можливості проведення надійного, оперативного демонтажу пошкодженого гирлового обладнання. Дослідження проводяться на прикладі експлуатаційної нафтогазової свердловини, де виникла аварія - відкритий фонтан. Вибрані методи дослідження - це системний аналіз експлуатаційних параметрів та математичне і комп'ютерне моделювання. Результати даних досліджень є основою для проектування, виготовлення та подальших експериментальних і промислових досліджень устаткування для гідроабразивного відрізання обладнання з фонтануючої свердловини. Створення високоефективного устаткування для демонтажу пошкодженого обладнання забезпечить значне прискорення ліквідації складних техногенних аварій - відкритих нафтогазових фонтанів.

Оскільки форма траєкторії руху ділянок ситополотна вібросита суттєво впливає на ефективність очищення бурового розчину від вибуреної породи, визначено та проаналізовано чинники, що впливають на формування траєкторії руху ситополотна. При цьому досліджено характер руху частинок вибуреної породи. Рівняння руху точки віброграми і певної ділянки ситополотна може бути описане неоднорідним диференційним рівнянням другого порядку (рівнянням Ньютона). Також розглянуто рівняння траєкторії руху віброрами, що враховує вплив на траєкторію руху кількості бурового розчину, який знаходиться в певний момент часу на ситополотні. Враховано складну систему бурового розчину, який перебуває на ситополотні і складається з рідини та твердих фракцій - мулу, піску та шламу. Кожна з складових бурового розчину в різні періоди часу в залежності від положення на ситополотні рухаються з різними траєкторіями і різними іншими змінними параметрами по довжині ситополотна. Так, рідина та глина рухаються без відриву від ситополотна, а шлам та скоагульована глина - з відривом від транспортуючої площини. Тому основною метою досліджень було отримання графічної реальної траєкторії руху вибраної точки віброрами бурових вібросит, порівняння її з теоретичними графічними залежностями та встановлення параметрів, які впливають на зміну амплітуди коливань віброрами в реальних умовах його роботи. Висвітлення проблеми та основні результати досліджень виконані в реальних умовах при роботі вібросит на бурових установках з використанням простих пишучих пристроїв, встановлених в шести місцях - з лівої і правої сторін віброрами вище передньої та задньої амортизуючих пружин, а також в центрі мас - між пружинами. Всі реальні траєкторії руху окремих точок віброрами і ситополотна можна описати певними фігурами Ліссажу. Однак, встановлено, що не всі траєкторії руху повністю співпадають з класичними фігурами Ліссажу, оскільки на траєкторію руху впливають сторонні фактори, спричинячи хаотичність руху віброрами - ефект Зомерфельда, а також нерівномірність подачі бурового розчину. На характер руху віброплощини - ситополотна також впливає жорсткість віброопори, в тому числі і всієї конструкції віброрами. В зоні віброопор можливе виникнення явища резонансу. Крім цього, попередньо встановлено, що траєкторія руху точки певної ділянки ситополотна є фігурою просторовою, яка вимагає додаткових теоретичних і експериментальних досліджень. Під час руху бурового розчину ситополотном з підкиданням ефективність очищення буде значно вищою за рахунок збільшення вібросили. На основі аналізу результатів чинників, що впливають на траєкторію руху ситополотна, даються попередні рекомендації для правильного налаштування вібросита.