Науковий вісник НГУ

Експериментально-теоретичні дослідження робочих параметрів гідромеханічного буріння

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 1

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2022

Останнє оновлення: 08 березня 2022

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 3258

Authors:

А. О. Ігнатов, orcid.org/0000-0002-7653-125X, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Є. А. Коровяка, orcid.org/0000-0002-2675-6610, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Дж. Хаддад, orcid.org/0000-0003-3787-0010, Кафедра машинобудування, факультет інженерних технологій, Аль-Балка Прикладний університет, м. Амман, Йорданія, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Б. А. Тершак, orcid.org/0000-0001-9642-6556, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Т. М. Калюжна, orcid.org/0000-0003-0042-3575, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. В. Яворська, orcid.org/0000-0002-1639-6818, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2022, (1): 020 - 027

https://doi.org/10.33271/nvngu/2022-1/020

Abstract:

Мета. Аналіз окремих комплексних складових акту руйнування гірського масиву при споруджені свердловин, обумовлених конструктивними особливостями технічних засобів гідромеханічного буріння та різноманіттям прояву гідравлічних і фізико-хімічних властивостей активованого циркуляційного середовища.

Методика. Фізико-хімічні параметри процесу адсорбції активних речовин із водних розчинів на поверхні гірських порід вивчалися на їх дисперсному матеріалі, шляхом визначення оптимального співвідношення у групі «частки твердої фази – об’єм активованого розчину» з фіксуванням часового інтервалу встановлення адсорбційної рівноваги. Дослідження вибійних процесів, за умов роботи модернізованих пристроїв гідромеханічного буріння, виконане із застосуванням сучасних методів аналітичного аналізу та експериментально-лабораторних досліджень шляхом використання прийомів математичного й фізичного моделювання, методик обробки та інтерпретації результатів досліджень у середовищі SolidWorks, STATGRAPHICS, МАТНСАD, контрольно-вимірювальних приладів і матеріалів.

Результати. Проаналізовано, з позицій створення якнайефективніших умов вибійного акту руйнування гірського масиву, особливості комбінованого – гідромеханічного способу буріння. Оскільки практично доведеним фактором гідромеханічного буріння є значний ступінь розвитку руйнівних процесів, саме тому їх раціоналізація та посилення можуть бути досягнуті за рахунок скерованого фізико-хімічного впливу поверхнево-активного середовища. Проведені експериментальні дослідження з вивчення спрямованості розвитку й результатів поверхневих взаємодій – адсорбції на межі розділу фаз, як головного чинника інтенсифікації руйнування гірського масиву. Виконано порівняльний аналіз поверхневої активності відповідних речовин, що відрізняються схемою дисоціації у водному розчині, властивості якого додатково корегувалися у напрямі наближення до таких, які притаманні природним буровим промивальним рідинам. Прослідковано позитивність впливу явищ адсорбції також на результати контактної взаємодії руйнівних елементів гідромеханічних пристроїв, що проявляється в уповільнені зношування металевих поверхонь.

Наукова новизна. Корисний прояв фізико-хімічних властивостей досліджених поверхнево-активних речовин знижується у напрямі від іоногенного аніоноактивного сульфонолу, далі до іоногенного катіоноактивного катапіну К, закінчуючи неіоногенною речовиною ОП-10. Проте, за умов комбінування складу означених речовин, він може бути додатково підсилений.

Практична значимість. Зазначені результати лабораторно-експериментальних досліджень є базовими для проектування режимних параметрів програми промивання свердловин гідромеханічного буріння й належать до основних вихідних даних, що застосовуються при обґрунтуванні конструктивних і техніко-технологічних характеристик модернізованих кулеструминних пристроїв.

Ключові слова: гідромеханічне буріння, свердловина, промивальна рідина, гірська порода, адсорбція, поверхнево-активна речовина

References.

1. Lopez Jimeno, C., Lopez Jimeno, E., & Javier, F. (2017). Drilling and blasting of rocks. CRC Press Taylor & Francis.

2. Hossain, M. E., & Islam, M. R. (2018). Drilling engineering: problems and solutions. Scrivener publishing.

3. Walter Henry Jeffery (2015). Deep Well Drilling: The Principles and Practices of Deep Well Drilling, and a Hand Book of Useful Information for the Well Driller. Palala Press.

4. Vaddadi, N. (2015). Introduction to oil well drilling. Bathos publishing.

5. Koroviaka, Ye., Pinka, J., Tymchenko, S., Rastsvietaiev, V., Astakhov, V., & Dmytruk, O. (2020). Elaborating a scheme for mine methane capturing while developing coal gas seams. Mining of Mineral Deposits, 14(3), 21-27. https://doi.org/10.33271/mining14.03.021.

6. Zhang, Z. X. (2016). Rock fracture and blasting. Theory and applications. Elsevier Inc. publishing.

7. Ihnatov, A. A. (2020). To the question of determining bottom-hole performance characteristics of hydromechanics drilling devices. Tooling materials science, 23, 78-88. Retrieved from http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/204/167.

8. Speight, J. G. (2018). Formulas and calculations for drilling operations. Scrivener publishing.

9. Davidenko, A. N., & Ignatov, A. A. (2013). Abrasive-mechanical cable drilling of boreholes. Dnipropetrovsk: Natsionalnyi Hirnychyi Universytet. ISBN 978-966-350-449-0.

10. Ihnatov, A., Koroviaka, Ye., Rastsvietaiev, V., & Tokar, L. (2021). Development of the rational bottomhole assemblies of the directed well drilling. Gas Hydrate Technologies: Global Trends, Challenges and Horizons – 2020, E3S Web of Conferences 230, 01016. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202123001016.

11. Datta, S., & Davim, J. P. (2019). Optimization in Industry. Springer.

12. Hossain, M. E. (2016). Fundamentals of drilling engineering. Scrivener publishing.

13. Mark S. Ramsey, P. E. (2019). Practical Wellbore Hydraulics and Hole Cleaning: Unlock Faster, More Efficient, and Trouble-free Drilling Operations. Gulf Professional Publishing.

14. Vergne, J. (2014). Hard Rock Miner’s. Stantec Consulting Ltd Publishing.

15. Atkins, P. (2014). Physical Chemistry. W.H. Freeman and Company Publishing.

16. Hossain, M. E., & Al-Majed, A. A. (2015). Fundamentals of sustainable drilling engineering. Scrivener publishing.

17. Moisyshyn, V., Borysevych, B., & Sheherbiy, R. (2013). Mulifactorial mathematical model of mechanical drilling speed. Mining of Mineral Deposits, 359-368. https://doi.org/10.1201/b16354-2.

18. Sharma, K. K., & Sharma, L. K. (2016). Physical Chemistry. Vikas Publishing Publishing.

19. Bahl, A. (2016). Essentials of Physical Chemistry.

20. Jin Wang, Qilong Xue, Baolin Liu, Lixin Li, Fangtao Li, Kai Zhang & Yanbin Zang (2020). Experimental measurement on friction performance of PDC bearings for oil drilling under different working conditions. Measurement, 163, 107988. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.107988.

• < Попередня
• Наступна >