Анализ способов понижения твердости горных пород и методик выбора поверхностно-активных веществ для повышения эффективности буровых работ

Аннотация


Рассматриваются различные способы понижения твердости (ослабления) горных пород и методики выбора поверхностно-активных веществ (ПАВ) для повышения эффективности буровых работ. Предметом исследования является массив горных пород повышенной твердости и влияние на него различных факторов. Цель работы - повышение эффективности разрушения горных пород повышенной твердости при бурении скважин. В данной работе описываются механические, термические и химические способы ослабления горных пород. Именно химические способы позволяют снижать твердость горных пород применением реагентов - понизителей твердости (детергентов). Основными реагентами-детергентами являются различные виды ПАВ. При анализе методик также представлены данные о влиянии различных растворов ПАВ на исследуемые параметры. Существует достаточное количество способов повышения интенсификации процесса разрушения пород, но наиболее выгодным и надежным является применение реагентов-детергентов. Полученные результаты можно использовать при строительстве скважин, а именно при проектировании режима бурения, типа промывочной жидкости (с добавкой в нее определенного вида ПАВ в необходимой концентрации) и породоразрушающего инструмента. Представленные в работе методики выбора ПАВ позволяют дать лишь качественную оценку влияния реагентов-детергентов, поэтому необходимо продолжить исследования по разработке методики количественной оценки влияния того или иного раствора на эффективность разрушения пород повышенной твердости.


Об авторах

Н. И Николаев

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Автор, ответственный за переписку.
Email: nikinik@mail.ru

Е. Л Леушева

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Email: Leusheva.ekaterina@mail.ru

Список литературы

  1. Fortin S., Duncan D. Description of Drilling Methods, available at: https://www.rgc.ca/ ?page=page&id=92 (дата обращения: 11.05.2014).
  2. Калинин А.Г. Бурение нефтяных и газовых скважин (курс лекций) / Рос. гос. геол.-развед. ун-т. - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2008. - 848 с.
  3. Теоретические предпосылки и возможные направления интенсификации процесса разрушения крепких горных пород / Ю.М. Синюков, A.A. Дихтяр, A.M. Криворучко [и др.] // Механизация и разрушение горных пород. - Киев: Наук. думка, 1974. - Вып. 2. - С. 288-296.
  4. Tibbitts G.A., Long R.C., Miller B.E. World's First Benchmarking of Drilling Mud Hammer Performance at Depth Conditions // IADC/SPE Drilling Conference, Dallas, Texas, 26-28 February. SPE-74540-MS, available at: http://dx.doi.org/10.2118/74540-MS (дата обращения: 7.05.2014).
  5. Gill J.A. Hard Rock Drilling Problems Explained by Hard Rock Pressure Plots // IADC/SPE Drilling Conference, 20-23 February. 11377-MS, available at: http://dx.doi.org/10.2118/11377-MS (дата обращения: 7.05.2014).
  6. Bejarano C.A. Case History - Application of a New PDC Bit Design in Deep Cretaceous and Jurassic Hard Formations in Southern Mexico // First International Oil Conference and Exhibition in Mexico, 31 August - 2 September. 102232-MS, available at: http://dx.doi.org/10.2118/102232-MS (дата обращения: 12.05.2014).
  7. Qayyum R.A. Effects of bit geometry in multiple bit-rock interaction // Master thesis / West Virginia University. - Morgantown, 2003. - 64 p.
  8. Стеклянов Б.Л., Штейнерт В.А., Рахимов Р.М. Динамические составляющие породоразрушающих бурильных инструментов // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2008. - № 6. - С. 19-21.
  9. Синев С.В. Механизм разрушения горных пород // Бурение и Нефть. - 2009. - № 11. - С. 25-28.
  10. Ребиндер П.А., Шрейнер Л.А., Жигач К.Ф. Понизители твердости в бурении (физико-химический метод облегчения механического разрушения твердых горных пород при бурении). - М.: Изд-во АН СССР, 1944. - 199 с.
  11. Надь А. Разупрочнение горных пород с помощью развития в них микротрещин при использовании ПАВ и электроразрядных технологий // Сб. VI Краков. конф. молодых ученых. - 2011. - С. 385-394.
  12. Шоболова Л.П. К оценке эффективности воздействия поверхностно-активных веществ на породу // Физико-технические проблемы добычи и обогащения полезных ископаемых. - М.: Изд-во АН СССР, 1980. - С. 137-141.
  13. Шоболова Л.П. Методические указания по выбору поверхностно-активных веществ и исследованию их влияния на ослабление горных пород применительно к работе проходческих комбайнов / Ин-т горн. дела им. А.А. Скочинского. - М., 1983. - 11 с.
  14. Грей Дж.Р., Дарли Г.С.Г. Состав и свойства буровых агентов (промывочных жидкостей): пер. с англ. - М.: Недра, 1985. - 509 с.
  15. Кусов Н.Ф., Эдельштейн О.А., Шоболова Л.П. Разрушение крепких горных пород с применением ПАВ // Науч. тр. Ин-та горн. дела им. А.А. Скочинского. - 1982. - Вып. 212. - С. 71-76.
  16. Дихтяр А.А., Криворучко А.М., Синюков Ю.М. Разрушение крепких горных пород с применением поверхностно-активных веществ // Механика и разрушение горных пород. - Киев: Наук. думка, 1972. - Вып. 2. - С. 283-288.
  17. Евсеев В.Д., Епихин А.В. Возможности снижения агрегатной твердости горных пород // Инженер-нефтяник. - М.: Ай Ди Эс Дриллинг, 2012. - № 3. - С. 24-29.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 360

PDF (Russian) - 151

Ссылки

  • Ссылки не определены.

© Николаев Н.И., Леушева Е.Л., 2014

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах