Науковий вісник НГУ

Аналітичне дослідження процесів теплопереносу в поглинаючому горизонті бурової свердловини при формуванні кріогенного захисту тампонажного матеріалу

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Розробка родовищ ­корисних копалин

Останнє оновлення: 25 липня 2017

Опубліковано: 25 липня 2017

Перегляди: 3412

Authors:

А.К.Судаков, д-р техн. наук, доц., Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А.Ю.Дреус, канд. техн. наук, доц., Дніпровський національний університет імені О.Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О.Є.Хоменко, д-р техн. наук, доц., Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д.А.Судакова, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Abstract:

Мета. Розробка методики розрахунку параметрів процесу формування захисного інверсно-кріогенного екрану в поглинаючому горизонті бурової свердловини при застосуванні інноваційної кріогенної технології ліквідації поглинання промивальної рідини.

Методика. Поставлені завдання вирішувалися із застосуванням аналітичних, експериментальних методів теплофізики й тепломасопереносу. Теоретичний аналіз ‒ на основі аналітичного рішення задачі теплопереносу у промерзаючому напівнескінченому циліндричному шарі.

Результати. Здійснена фізична й математична постановка завдань. Розроблена математична модель і виконане теоретичне дослідження процесів теплопереносу у шарі гірської породи навколо свердловини за дії на стінці свердловини кріогенного (низькотемпературного) холодагенту. Представлена динаміка температурного поля в гірській породі та досліджена залежність часу процесу заморожування від потужності замороженого горизонту. Отримані аналітичні вирази для оцінки параметрів процесу формування захисного інверсно-кріогенного екрану в поглинаючому горизонті бурової свердловини.

Наукова новизна. Уперше встановлена залежність потужності інверсно-кріогенного екрану (замороженого шару гірської породи навколо свердловини) від тривалості процесу теплової обробки поглинаючого горизонту бурової свердловини й температури холодагенту.

Практична значимість. Розроблена інноваційна кріогенна технологія ліквідації поглинання промивальної рідини. Отримане аналітичне рішення процесу теплопереносу в гірській породі при формуванні інверсно-кріогенного екрану навколо бурової свердловини. Встановлена закономірність часу заморожування гірської породи від товщини інверсно-кріогенного екрану.

References

1. Brazhnenko, A.M., Hoshovskyi, S.V., and Kozhevnykov A. A., 2007. Plugging of rocks when drilling exploration wells with fusible materials: Kiev, Ukr HHRY.

2. Chudyk, I.I., Bohoslavets, V.V. and Dudych, I.F., 2016. Biopolymer-silicate mud for drilling horizontal wells. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 4(61), pp. 34–43.

3. Orynchak, M.I., Chudyk, I.I., Kyrchei, O.I. and Beizyk, O. S., 2015. Improving the technology of preventing landslide and crumble of the borehole walls. Rozvidka i rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch, 2(55), pp. 35–42.

4. Kuzin, Yu., Isakova, M., Mostinets, O. and others 2017. Isolation technology for swallowing zones by thermoplastic materials on the basis of polyetylentereftalata. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 1. рр. 34‒39.

5. Sudakov, A.K., Kuzin, Yu.L. and Sudakova, D.A., National Mining University, 2016. A method of plugging wells. Ukraine. Pat. u201512670.

6. Attetkov, A.V., Volkov, I.K. and Tverskaya, E.S., 2010. Axisymmetric temperature field of isotropic half-space under local unsteady-state heating by environment. High temperature, 48(4), pp. 583‒587.

7. Shevchuk V.A. 2016. Unsteady one-dimensional heat conduction problem for a cylinder with thin multilayer coating. Mathematical methods and physicomechanical fields, 54(2), pp. 179–185.

8. Eslami-nejad, P. and Bernier, M., 2012. Freezing of geothermal borehole surroundings: A numerical and experimental assessment with applications. Applied Energy, 98, pp. 333‒345.

9. Kozhevnykov, A.A., Dreus, A.Yu., Lysenko, Ye.Ye. and Sudakov, A.K., 2013. Study of heat transfer in cryogenic gravel filter during its transportation along a drillhole. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 6, pp. 49–54.

03_2017_Sudakov
2017-07-23  283.78 KB  766

• < Попередня
• Наступна >