Описано динаміку циліндричної оболонки під дією вісесиметричного навантаження як модель впливу рухомого поля тиску в заповнюючій свердловину рідині на колону обсадних труб під час внутрішньосвердловинного вибуху. Постановка задачі грунтується на застосуванні теорії оболонок за С. П. Тимошенком. Наведено рівняння руху власних поздовжніх хвиль у циліндричній оболонці.

У контексті відомих фізичних процесів, що протікають під час проведення прострільно-вибухових робіт у свердловинах, наведено результати сучасних теоретичних та дослідно-промислових досліджень. Показано механізм деформування перепон різної конструкції та властивостей під дією фугасного вибуху та кумулятивного струменя. Описано конструкцію новітніх прострільно-вибухових апаратів (ПВА). Значну увагу приділено основним конструктивним особливостям технічних засобів для підвищення безпеки робіт із ПВА та зручності в їх застосуванні.

Дан анализ реакции обсадных колонн скважин на внешнее или внутреннее нестационарное нагружение взрывного происхождения, приведены особенности формирования их напряженно-деформированного состояния, зарождения очагов разрушения. Особое внимание уделено методам и средствам защиты скважин, условиям их применения, оценке эффективности. Разработаны рекомендации по применению средств защиты при проведении взрывно-прострелочных работ в промышленных условиях на нефтегазовых, нагнетательных, геотехнологических и т.п. скважинах.

Розглянуто принципи роботи безопорного комплекту низу бурильної колони (КНБК), основним елементом якого є перехідник з перекосом осей (ППО), який використовується для ефективного виправлення стовбура свердловини.

Рассмотрены принципы работы безопорной компоновки низа бурильной колонны (КНБК), основным элементом которой является переходник с перекосом осей (ППО), который используется для эффективного исправления ствола скважины.

In clause the principle of work of kit of a bottom of a drill column is reviewed, the basic element which one is a bushing with a cocking of fulcrums, which one is used for effective correction of a well bore.

Проаналізовано стан забезпечення вітчизняних бурових підприємств герметизуючими різьбовими мастилами під час кріплення нафтогазових свердловин обсадними трубами. Визначено основні критерії до розробки герметизуючого складу на полімерній основі. Викладено результати досліджень і випробувань розробленої рецептури герметика за лабораторних умов.

Разработана рецептура герметика для труб нефтегазового сортамента с использованием отечественных материалов. В состав герметика не входят высокотоксичные компоненты, что повышает экологическую безопасность при его изготовлении и использовании. Герметик обеспечивает необходимую смазывающую способность и предотвращает от задиров и заеданий резьбы обсадных труб. Использование его при сооружении нефтегазовых скважин обеспечит экологическую безопасность буровых работ и охрану недр.

The formula of potting compound for oil's tubes was created with using of domestic materials. The toxic reductants do not enter into composition of potting compound, that makes it ecologically safe at its producting and using. The potting compound provides indispensable lubricating properties and prevents from scratches and cross-threadings of case pipes. Use of potting compound at a building oil and gas wells will provide ecological safety of drillings.

Розглянуто спосіб ультразвукового контролю герметичності різьбових з'єднань обсадних труб у процесі їх згвинчування в колони і спуску у свердловини. Оцінку герметичності за цього зроблено одночасно за амплітудою ультразвукових коливань, що пройшли різьбове з'єднання, та коливань, які відбились від торця труби, й їх відношення.

Рассмотрен способ ультразвукового контроля герметичности резьбовых соединений обсадных труб в процессе их свинчивания в колонны и спуска в скважины. Оценка герметичности при этом произведена одновременно по амплитуде ультразвуковых колебаний, прошедших резьбовое соединение, и колебаний, которые отразились от торца трубы, и их отношения.

In the article the method of ultrasonic control of impermeability of screw-threads connections of casing pipes is considered in the process of their screwing together in columns and lowering in mining holes. The estimation of impermeability is here made simultaneously on amplitude of ultrasonic vibrations passing screw-thread connection, vibrations, which were reflected from the butt end of pipe, and their relation.

Розглянуто питання розробки глибинних технічних засобів і технологічних прийомів випробування продуктивних об'єктів у свердловинах з негерметичними експлуатаційними колонами та свердловинах, обсаджених експлуатаційними колонами-хвостовиками з метою якісного освоєння пластів і проведення їх гідродинамічних досліджень.

Рассмотрен вопрос разработки глубинных технических средств и технологических приемов испытания продуктивных объектов в скважинах с негерметичными эксплуатационными колоннами и скважинах, обсаженных эксплуатационными колоннами-хвостовиками с целью качественного освоения пластов и проведения их гидродинамических исследований.

The question of development of deep hardwares and technological receptions of test of productive objects is examined wells with untight operating columns and in wells, planted around operating columns-tailpresss with the purpose of the high-quality mastering of layers and leadthrough of their hydrodynamic researches.

Проаналізовано характеристики обсадної колони, які визначають її працездатність, і встановлено параметри (та їх інформативні ознаки), що підлягають контролю, для запобігання аваріям і втратам герметичності. Розроблено способи контролю геометричних характеристик трубних колон у процесі експлуатації з їх внутрішнього боку з використанням акустичного луно-імпульсного методу, а також методологічні підходи їх реалізації за експлуатаційних умов свердловин.

Проведена численно разрешимая задача о колебании двухслойных перфорированных участков обсадных колонн при импульсных нагрузках. Анализ полученных результатов позволит выбрать такие заряды, которые обеспечат безаварийную работу зацементированной перфорированной обсадной колонны при проведении в буровой скважине прострельно-взрывных работ.

Досліджено динамічний напружено-деформований стан системи обсадна труба - цементний камінь як двошарової циліндричної оболонки під імпульсною дією свердловинного вибуху. Визначено на прикладі конкретних свердловинних умов небезпечний переріз обсадженої свердловини щодо джерела вибуху.

Із застосуванням числової методики комп'ютерного моделювання проведено аналіз динаміки моделі обсадної колони для вибухових імпульсів експоненціальної, прямо- та трикутної форми. Показано, що коли довжина імпульсу порівняно мала, то динамічна поведінка системи обсадна труба - цементне кільце має вигляд перехідного процесу лише на початковому етапі деформування, після чого встановлюються коливання, близькі до гармонійних. Якщо тривалість імпульсу велика, то деформування може мати вигляд квазістатичного процесу.

Наведено приклади розв'язання задачі про коливання обсадної труби в заповненій рідиною свердловині під дією вибухової хвилі, породженої імпульсом тиску під час руйнування вакуумованих елементів (явище імплозії).

Представлены результаты, позволяющие устранить отрицательные гидродинамические факторы работы клапанной тарелки с помощью применения новой конструкции клапанной тарелки со сферическими клапанами.

Исходя из анализа дисперсного уравнения теории С. П. Тимошенко для тонких цилиндрических труб с учетом влияния затрубного пространства установлено, что в цилиндрических оболочках могут распространяться волны трех типов: продольные волны, скорость которых зависит от свойств затрубного пространства, и геометрических размеров оболочки; не зависящие от затрубного пространства пластинчатые и поперечные гармонические волны.

Исследована коррозионная стойкость, водородом инициированное растрескивание (ВИР) и сероводородное коррозионное растрескивание под напряжением (СКРН) образцов из обсадных и насосно-компрессорных труб, изготовленных из сталей Д, Л, С-75 и Р-105 в стандартном сероводородном растворе NACE и пластовой воде Локачинского газового месторождения (Украина). Установлено, что в пластовой воде скорость коррозии сталей в 5 - 7 раз ниже, чем в растворе NACE, не происходит ВИР, стали С-75 и Д стойки к СКРН при напряжениях, составляющих 0,8 от минимально допустимого предела текучести. В растворе NACE подверглись блистерингу стали Д и Л, а стойкость к СКРН сталей С-75 (обсадная труба), С-75 (насосно-компрессорная), Д, Л и Р-105 составляет соответственно 0,8; 0,75; 0,5; 0,4 и 0,38 от их минимально допустимого предела текучести.

Запропоновано засіб захисту обсадних колон свердловин від руйнування за умов прострільно-підривних робіт, розроблений на підставі аналізу фізичних процесів та явищ, якими супроводжується протікання рідини через дроселюючий елемент захисту як один з механізмів зниження амплітуди вибухового навантаження. Надано схему обгрунтування ефекту дроселювання та пояснено вплив кількості каналів дроселювання та їх розмірів на ефективність захисту свердловин. Показано характерну конструкцію пристроїв багаторазового використання з каскадним дроселюванням, за допомогою якої досягається доцільний ступінь захисту обсадних колон свердловин від вибухових навантажень.

Викладено досвід застосування засобів захисту обсадних колон у процесі торпедування нафтових, газових і дегазаційних свердловин на родовищах США. Наведено інформацію про гірничо-геологічні умови проведення робіт, величини зарядів, типи захисних пристроїв на основі дисипації енергії вибухової хвилі в сипучих середовищах та дроселювання гідропотоку. Доведено її надійність і перспективність щодо подальшого застосування під час проведення різноманітних вибухових робіт у глибоких свердловинах.

Представлен анализ результатов исследования технического состояния обсадных и эксплуатационных колонн методами термометрии и импульсной электромагнитной дефектоскопии. Рассмотрена возможность использования динамических характеристик тепловых аномалий при изучении координат интервала разрыва колонны и показана практическая необходимость комплексирования методов термокаротажа и электромагнитной дефектоскопии для интервалов повреждения колонны. Использование комплекса методов значительно повышает однозначность определения технического состояния колонн.

За допомогою теорії циліндричних оболонок типу Тимошенка досліджено вплив затрубного простору, який моделюється пружним середовищем з визначеним коефіцієнтом постілі, на швидкості розповсюдження гармонійних хвиль в обсадній трубі. Знайдені швидкості характеризують явища повного внутрішнього відбиття вибухових хвиль від стінок обсадної труби з рідиною. Це дає можливість визначити характер вибухового навантаження і ділянку найбільш ймовірного руйнування обсадної труби.

Розглянуто загальну задачу стійкості бурильної колони. Враховано осьові сили, крутний момент, розподілені по довжині зусилля від дії внутрішньотрубної і затрубної промивальної рідини, інерційне навантаження від обертання компоновки ротором, втрати тиску на долоті, в трубі і затрубному просторі. Верхній кінець компоновки прийнято шарнірно опертим, а для нижнього (на долоті), користуючись варіаційною постановкою задачі, сформульовано натуральні граничні умови. Оцінено вплив основних чинників на критичні значення осьової сили та кутової швидкості обертання ротора для трьох типових компоновок, а також вплив конструктивних особливостей модифікованого шарошкового долота на критичні значення осьових навантажень.