Розглянуто найважливіші рекомендації лабораторії технології буріння Дніпропетровського відділення УкрДГРІ: програмний комплекс для розробки проекту свердловин, технологія спрямованого буріння, спеціальний інструмент для буріння з відбором керна, бурильні колони, промивальні рідини, технологія морського буріння. Зауважено, що для підвищення ефективності наукової роботи лабораторії необхідна модернізація лабораторного обладнання та посилення комп'ютерного забезпечення досліджень.

Рассмотрены наиболее важные рекомендации лаборатории технологии бурения Днепропетровского отделения УкрГГРИ: программный комплекс для разработки проекта скважин, технология направленного бурения, специальный инструмент для бурения с отбором керна, бурильные колонны, промывочные жидкости, технология морского бурения. Отмечено, что для повышения эффективности научной работы лаборатории необходима модернизация лабораторного оборудования и усиление компьютерного обеспечения исследований.

There are consideration the most important recommendations of drilling technology laboratory of Dnipropetrovsk's section of Ukr DGRI: the programme complex for work out a project borehole; the directed-drilling technology; the special drilling stems for coring; the drilling strings; the drilling fluids; the sea duty technology. For the raise effectiveness scientific work of laboratory there are necessary the modernization of equipment a laboratory and the improvement of computer's provide researches.

Рассмотрен процесс разрушения горных пород при механическом твердосплавном колонковом бурении геологоразведочных скважин. Описаны конструкции и принцип действия твердосплавного породоразрушающего инструмента для колонкового бурения. Рассмотрены возможные пути совершенствования твердосплавных коронок и улучшения показателей колонкового бурения. Приведены результаты исследования эфективности использования породоразрушающего инструмента новой формы. Показаны перспективы использования термомеханического алмазного колонкового бурения геологоразведочных скважин.

Поставлена задача о выпучивании удлиненного сжато-растянутого закрученного вращающегося стержня, содержащего внутренний поток однородной жидкости. Выведены разрешающие уравнения, позволяющие моделировать устойчивость колонн глубокого бурения; предложена методика их решения. Рассмотрены типичные примеры. Найдены критические значения параметров системы, определяющие ее упругое равновесие; построены формы потери устойчивости.

Изложены основные результаты разработки ударных механизмов (УМ) с замковыми узлами механического типа для ликвидации прихватов бурильного инструмента. Сформулированы пути дальнейшего усовершенствования конструкций УМ с позиций реализации современных технологий ликвидации прихватов при бурении и капитальном ремонте скважин. Приведены схема и описание компоновки низа бурильной колонны со встроенными УМ для селективного нанесения ударов вверх-вниз.

Наведено методику розрахунку площі застійної зони бурового розчину, яка утворюється в ексцентричному кільцевому просторі між бурильною колоною і стінками свердловини в процесі її промивання. Розглянуто питання щодо визначення втрат тиску і енергії в кільцевому просторі з врахуванням ексцентриситету. Намічено перспективи подальших досліджень у даному напрямі.

Наведено спосіб дослідження і розрахунку компоновок низу бурильної колони з урахуванням кривизни її елемента в верхній точці контактування із стінкою свердловини. Математична модель описує як опорні, так і безопорні конструкції компоновок. В даному напрямі ведуться подальші дослідження.

Уперше розроблено динамічну модель замкового різьбового з'єднання бурильної колони, яка дозволяє описати зміну коефіцієнта тертя у згвинченому з'єднанні, зумовлену вібрацією бурильної колони, особливостями конструкції з'єднання, умовами його складання. Установлено значення параметрів вібрації бурильної колони, перевищення яких призводить до втрати її монолітності у замкових різьбових з'єднаннях, що дозволяє визначити умови буріння свердловин та різьб, за яких відсутнє дане явище. Виявлено закономірності нагромадження втомних пошкоджень у різьбових з'єднаннях і супроводжувальних індикаторах залежно від їх конструктивних особливостей, що дозволяє обгрунтувати метод врахування пошкоджень у розрахунках показників довговічності бурильної колони. Досліджено умови контактної взаємодії пари індикатор - ніпель, результати якої забезпечують у зоні концентратора індикатора та у небезпечному перерізі замкового різьбового з'єднання однаковий рівень номінальних напружень. Показано, що обчислення показників довговічності бурильної колони за умови визначення амплітуди змінного навантаження у небезпечних перерізах різьбових з'єднань за аналітичними залежностями забезпечує вірогідність неруйнування з імовірністю не більше 70 %, а за умови експериментального визначення цієї амплітуди - за допомогою індикаторів - з імовірністю 95 % і більше.

Проведено експериментальні дослідження експлуатаційного навантажування трубних і штангових колон і локальних напружень згину в елементах бурильних колон і насосних штанг на викривлених ділянках. Розроблено метод підсумовування втомних пошкоджень у різі широкосмугового навантажування та відповідний метод схематизації випадкового процесу навантажування. Розроблено метод урахування напружень з високим рівнем асиметрії циклу та чотирипараметричне рівняння кривої втоми для урахування корозійного чинника під час оцінки довговічності трубних і штангових колон. Удосконалено розрахунково-експериментальний метод оцінки навантаженості елементів колон за допомогою індикаторів навантаження. Удосконалено розрахунково-експериментальний метод оцінки навантаженості та залишкового ресурсу колон за результатами досліджень натурних зразків з різним ступенем накопиченого корозійно-втомного пошкодження.

Рассмотрена задача об изгибных колебаниях конструкции низа вращающейся бурильной колонны под действием приложенного к долоту момента сил трения (резания). Выполнен анализ механизма самовозбуждения колебаний. Показано, что формируемый момент является неконсервативным и представляет собой основной источник динамической неустойчивости системы. Построены формы изгибных движений конструкции низа бурильной колонны при различных значениях характерных параметров.

Поставлена задача о самовозбуждении упругих волновых крутильных колебаний вращающейся бурильной колонны в результате фрикционного взаимодействия ее долота со скальной породой на дне глубокой скважины. С использованием решения Даламбера волнового уравнения построена математическая модель волнового торсионного маятника в форме нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения с запаздывающим аргументом. Путем компьютерного моделирования установлены особенности возникновения крутильных автоколебаний бурильных колонн.

Виведено загальні рівняння рівноваги ділянки бурильної колони, орієнтованої довільно у просторі; враховано розподілені по довжині сили ваги, тертя труб об стінки свердловини, рух промивальної рідини, обертальний і поступальний рухи колони. Вивчено особливості утворення плоских і просторових форм рівноваги пружної лінії бурильної колони, одержано залежності для знаходження її кривини та кручення. Вивчено кінематику обертання ділянок колон і руху промивальної рідини у трубах і затрубному просторі.

Увагу приділено вирішенню важливої науково-технічної проблеми інтенсифікації руйнування гірської породи при бурінні алмазними коронками за рахунок ефективного використання теплової енергії, що генерується на вибої. Набули розвитку теорії механізмів руйнування гірської породи та теплофізичних процесів на вибої свердловини при бурінні алмазними коронками. Показано, що інтенсифікація процесів руйнування досягається шляхом переведення режиму промивання в імпульсний режим, що дозволяє впливати на контактну температуру та керувати теплообмінними процесами на вибої. На основі теорії термопружності розв'язано задачу з розвинення мікротріщин в гірській породі при змінних умовах теплообміну на поверхні вибою. Досліджено вплив режимних параметрів і параметрів преривчастого промивання на температурний стан на вибої при бурінні. Розроблено рекомендації щодо вибору раціональних параметрів теплофізичних процесів при бурінні з переривчастим промиванням.