Науковий вісник НГУ

Удосконалення методики розрахунку очікуваної швидкості буріння долотами PDC

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2024

Останнє оновлення: 04 березня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1620

Authors:

Б.Т.Ратов*, orcid.org/0000-0003-4707-3322, НАТ «Казахський національний дослідницький технічний університет імені К.І.Сатпаєва», м. Алмати, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.К.Судаков, orcid.org/0000-0003-2881-2855, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Б.В.Федоров, orcid.org/0000-0002-1196-5268, НАТ «Казахський національний дослідницький технічний університет імені К.І.Сатпаєва», м. Алмати, Республіка Казахстан

І.А.Руслякова-Куприянова, orcid.org/0000-0002-0709-5175, ЗАТ Алматинський завод важкого машинобудування, м. Алмати, Республіка Казахстан

П.С.Сундетова, orcid.org/0009-0005-3253-7317, Каспійський державний університет технологій та інжинірингу імені Ш.Єсьонова, м. Актау, Республіка Казахстан

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (1): 026 - 031

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-1/026

Abstract:

Мета. Встановлення залежності глибини проникнення різця PDC у породу вибою свердловини з урахуванням його геометричних параметрів і просторового розміщення по відношенню до масиву, що руйнується.

Методика. Поставлені завдання вирішувалися комплексним методом дослідження, що включає аналіз й узагальнення літературних і патентних джерел, проведення теоретичних досліджень, що полягають у вирішенні теоретичного завдання впливу надтвердого різця круглої форми на пружно крихкий гірський масив, з використанням методів комп’ютерного й математичного моделювання.

Результати. Отримано спрощений вираз, що дозволяє з достатньою для інженерних розрахунків точністю врахувати особливості різця PDC щодо глибини його проникнення в породу вибою свердловини. Запропонована методика розрахунку глибини руйнування за один оборот алмазотвердосплавного різця PDC у гірській породі вибою свердловини. Встановлені закономірності руйнування запропонованим алмазотвердосплавним PDC долотом масиву гірських порід на вибої свердловини від параметрів режиму буріння та твердості буримих порід.

Наукова новизна. Уперше отримана залежність впливу геометричних параметрів форми одиничного алмазотвердосплавного різця PDC і просторового його розміщення в тілі матриці долота від величини технологічних параметрів буріння свердловини, та їх впливу на характер руйнування масиву різцями PDC.

Практична значимість. Запропонована методика визначення глибини проникнення одиничного різця PDC, використання якої дозволить залежно від геолого-технічних умов буріння свердловин прогнозувати механічну швидкість. А з урахуванням абразивних властивостей порід знизити зношування долот, а отже кількість необхідного породоруйнівного інструменту на весь обсяг бурових робіт при будівництві свердловини.

Ключові слова: долото, різець, PDC, вибій, свердловинаReferences.

1. Chudyk, I., Dudych, I., Seniushkovych, M., Vytvytskyi, I., & Vytiaz, A. (2023). Experimental studies of the carrying capacity of the drilling fluid. Nafta – Gaz, 79(9), 584-591. https://doi.org/10.18668/NG.2023.09.03.

2. Aziukovskyi, O. O., Koroviaka, Ye. A., & Ihnatov, A. O. (2023). Drilling and operation of oil and gas wells in difficult conditions: monograph. Dnipro: Zhurfond. ISBN 978-966-934-402-1.

3. Ihnatov, A., Koroviaka, Y., 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.

4. Ihnatov, A., Haddad, J. S., Koroviaka, Ye., Aziukovskyi, O., Rastsvietaiev, V., & Dmytruk, O. (2023). Study of rational regime and technological parameters of the hydromechanical drilling method. Archives of Mining Sciences, 68(2), 285-299. https://doi.org/10.24425/ams.2023.146180.

5. Bazaluk, O., Dubei,O., Ropyak, L., Shovkoplias, M., Pryhorovska, T., & Lozynskyi, V. (2022). Strategy of compatible use of jet and plunger pump with chrome parts in oil well. Energies, 15(1), 83. https://doi.org/10.3390/en15010083.

6. Femyak, Ya. M., Riznychuk, A. I., Fedoriv, V. V., Charkov­skyi, V. M., Deineha, R. O., & Stetsiuk, R. B. (2021). Technical and technological solutions to prevent destruction of the walls of directional wells in the mining and geological conditions of Ukrainian fields. XV International Scientific Conference “Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment”. https://doi.org/10.3997/2214-4609.20215K2041.

7. Melnychenko, Y., Poberezhny, L., Hrudz, V., Chudyk, I., & Dodyk, T. (2020). Determination of preconditions leading to critical stresses in pipeline during lowering. Lecture Notes in Civil Engineering, 102, 241-252. https://doi.org/10.1007/978-3-030-58073-5_19.

8. Bondarenko, V., Lozynskyi, V., Kovalevska, I., Sai, K., & Vvedenska, T. (2016). Concept of the journal “mining of mineral deposits” of the national mining university. Mining of Mineral Deposits, 10(1), 1-8. https://doi.org/10.15407/mining10.01.001.

9. Vytyaz, O., Hrabovskyy, R., Artym, V., & Tyrlych, V. (2020). Effect of geometry of internal crack-like defects on assessing trouble-free operation of long-term operated pipes of drill string. Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 42(12), 1715-1527. https://doi.org/10.15407/mfint.42.12.1715.

10. Ma, Y., & Xu, Y. (2022). Research into technology for precision directional drilling of gas-drainage boreholes. Mining of Mineral Deposits, 16(2), 27-32. https://doi.org/10.33271/mining16.02.027.

11. Vasyliev, L., Malich, M., Vasyliev, D., Katan, V., & Rizo, Z. (2023). Improving a technique to calculate strength of cylindrical rock samples in terms of uniaxial compression. Mining of Mineral Deposits, 17(1), 43-50. https://doi.org/10.33271/mining17.01.043.

12. Khomenko, O., Rudakov, D., & Kononenko, M. (2011). Automation of drill and blast design. Technical and Geoinformational Systems in Mining, 271-275. https://doi.org/10.1201/b11586-45.

13. Kononenko, M., Khomenko, O., Savchenko, M., & Kovalenko, I. (2019). Method for calculation of drilling-and-blasting operations parameters for emulsion explosives. Mining of Mineral Deposits, 13(3), 22-30. https://doi.org/10.33271/mining13.03.022.

14. Dreus, A., & Kozhevnykov, A. (2019). Innovative Approach to Drilling of Geothermal Deep Wells Using the Heat Factor. Proceedings of 2019 IEEE 6^th International Conference on Energy Smart Systems, April 17–19, 2019, Kyiv, Ukraine, (pp. 192-195). https://doi.org/10.1109/ESS.2019.8764208.

15. Kryzhanivskyi, Ye. I.,Vytyaz, O. Yu., Tyrlych, V. V., Hrabov­skyy, R. S., & Artym, V. I. (2021). Evaluation of the conditions of drill pipes failure during tripping operations. SOCAR Proceedings, 1, 36-48. https://doi.org/10.5510/OGP20210100478.

16. Bulat, A., Osinnii, V., Dreus, A., & Osinnia, N. (2021). Mathematical modelling of thermal stresses within the borehole walls in terms of plasma action. Mining of Mineral Deposits, 15(2), 63-69. https://doi.org/10.33271/mining15.02.063.

17. Grydzhuk, Ja., Chudyk, I., Velychkovych, A., & Andrusyak, A. (2019). Аnalytical evaluation of inercial properties of the range of the drill string in its rotation. EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 1/7(97), 6-14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154827.

18. Dzyubyk, A., Sudakov, A., Dzyubyk, L., & Sudakova, D. (2019). Ensuring the specified position of multisupport rotating units when dressing mineral resources. Mining of Mineral Deposits, 13(4), 91-98. https://doi.org/10.33271/mining13.04.091.

19. Ratov, B. T., Fedorov, B. V., Syzdykov, A. Kh., Zakenov, S. T., & Su­dakov, A. K. (2021). The main directions of modernization of rock-destroying tools for drilling solid mineral resources. 21^st International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2021. Section Exploration & Mining, 503-514. https://doi.org/10.5593/sgem2021/l.l/s03.062.

20. Ratov, B. T., Bondarenko, N. A., Mechnik, V. A., Prikhna, T. A., & Kolodnitsky, V. M. (2022). A study of the structure and strength properties of the WC–CO drill insert with different CrB₂ content sintered by Vacuum Hot Pressing. SOCAR Proceedings, (1), 037-046. https://doi.org/10.5510/ogp20220100626.

21. Ratov, B. T., Fedorov, B. V., Sudakov, A. K., Taibergenova, I., & Kozbakarova, S. M. (2021). Specific features of drilling mode with extendable working elements. E3S Web of Conferences, 230, 01013. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202123001013.

22. Ratov, B. T., Chudyk, I. A., Fedorov, B. V., Sudakov, A. K., & Borash, B. R. (2023). Results of production tests of an experimental diamond crown during exploratory drilling in Kazakhstan. SOCAR Proceedings, (2), 023-029. https://doi.org: 10.5510/OGP20230200842.

23. Biletskiy, M. T., Ratov, B. T., Khomenko, V. L., Borash, B. R.,  &  Bo­rash, A. R. (2022). Increasing the Mangystau peninsula underground water reserves utilization coefficient by establishing the most effective method of drilling water supply wells. NEWS of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan Series of geology and technical sciences, 51-62. https://doi.org/10.32014/2518-170X.

24. Adamaev, M., Kuttybaev, A., & Auezova, A. (2015). Dynamics of dry grinding in two-compartment separator mills. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral. Resources Mining, 435-439. https://doi.org/10.1201/b19901-76.

25. Kopesbayeva, A., Auezova, A., Adambaev, M., & Kuttybayev, A. (2015). Research and development of software and hardware modules for testing technologies of rock mass blasting preparation. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 185-192. https://doi.org/10.1201/b19901-34.

26. Bolatova, A., Kuttybayev, A., Kainazarov, A., Hryhoriev, Y., & Lutsenko, S. (2022). Use of mining and metallurgical waste as a backfill of worked-out spaces. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 1, 33-38. https://doi.org/10.32014/2022.2518-170X.137.

27. Aksholakov, E. B., Sharapatov, A., Togizov, K. S., & Arshamov, Y. K. (2017). Zhitikara ore district: Minerals and ores of rare earths and their prospects of studying logging methods. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 1(421), 79-86.

28. Togizov, K., Muratkhanov, D., & Aksholakov, Y. (2020). Rare-earth element concentration conditions in the rare-metal deposits of the Karakamys ore district. SGEM International Multidisciplinary Scientific GeoConference EXPO Proceedings. https://doi.org/10.5593/sgem2020/1.1/s01.034.

29. Abdoldina, F. N., Nazirova, A. N., Dubovenko, Y. I., & Umirova, G. K. (2020). On the solution of the gravity direct problem for a prism with a simulated annealing approach. Geomodel 2020. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202050014.

30. Umirova, G. K., & Ahatkyzy, D. (2022). Some features of structural interpretation of CDP 3D seismic data under conditions of the Bezymyannoye Field. Series of geology and technical sciences, 6(456), 233-246. https://doi.org/10.32014/2518-170x.252.

• < Попередня
• Наступна >