ВЫСОКООБОРОТНОЕ БУРЕНИЕ СКВАЖИН И РОЛЬ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЕГО ИНТЕНСИФИКАЦИИ
Ганиев Олег Ривнерович – д.т.н., член-корр. РАН, директор Научного цен-тра НВМТ, Институт машиноведения
им. А.А. Благонравова РАН, oleg62@inbox.ru
Аверьянов Алексей Петрович – д.т.н., гл. научный сотрудник, лаборатория технологии бурения и освоения скважин Научного
центра НВМТ, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, averyanov@rambler.ru
Ганиев Станислав Ривнерович – к.т.н., вед. научный сотрудник, лаборатория технологии бурения и освоения скважин
Научного центра НВМТ, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, bonovox2000@mail.ru
Кузнецов Юрий Степанович – д.т.н., зав. лабораторией технологии бурения и освоения скважин Научного центра НВМТ,
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, ju.s.kuznetsov@mail.ru
Кузнецов Роман Юрьевич – д.т.н., ведущий научный сотрудник, лаборатория технологии бурения и освоения скважин
Научного центра НВМТ, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, R.Yu.Kuznetsov@gmail.ru
Федоров Вячеслав Николаевич – д.т.н., главный научный сотрудник, лаборатория технологии бурения и освоения скважин
Научного центра НВМТ, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, fed_vyach@mail.ru
Шамов Николай Александрович – д.т.н., главный научный сотрудник, лаборатория колебаний и волновых процессов
Научного центра НВМТ, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, shamov.na@mail.ru
Султанов Данир Ризифович – к.т.н., старший научный сотрудник, лаборатория технологии бурения и освоения скважин
Научного центра НВМТ, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, sultanov.d.r@yandex.ru
УДК 622.245.3
Ключевые слова: высокооборотный турбобур, система стабилизации его роторного узла, шпиндель с лубрикатором смазки, надтурбинный роторно-пульсационный генератор с радиально-осевым подшипником скольжения, нелинейные волновые процессы в бурении, предотвращение пластовых проявлений, поглощений буровых растворов и иных осложнений.
В статье предложен механизм производительного разрушения породы при высокооборотном бурении шарошечными долотами. Разработана система стабилизации высокооборотного турбобура, благодаря пакетному размещению ступеней турбин ротора на валу с твердосплавными радиально осевыми опорами скольжения и статора. Они образуют самоцентрирующийся роторный узел. В шпинделе применены простые и надежные твердосплавные радиальные подшипники скольжения, и защищенные от попадания грязи шаровые радиально-осевые опоры с лубрикатором смазки. Конструкция шпинделя и его вала позволила максимально приблизить долото к нижнему радиальному опорному подшипнику скольжения. В конструкции волнового роторно-пульсационного генератора с приводом от вала турбобура применена торцевая схема размещения ротора и статора, которая представляет радиально-осевую твердосплавную пару скольжения, в излучающих отверстиях которой установлены износостойкие втулки.
HIGH-SPEED WELL DRILLING AND THE ROLE OF WAVE PROCESSES IN ITS INTENSIFICATION
Ganiev O.R. – Doctor of Technical Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Director of the Scientific Center of
NVMT, the Blagonravov Institute of Machine Science of the Russian Academy of Sciences, oleg62@inbox.ru
Averyanov A.P. – Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Drilling Technology and Well Development at the NVMT
Scientific Center, Blagonravov Institute of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences, averyanov@rambler.ru
Ganiev S.R. – Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Drilling Technology and Well Development at the NVMT
Scientific Center, Blagonravov Institute of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences, bonovox2000@mail.ru
Kuznetsov Y.S. – Doctor of Technical Sciences, Head of the Laboratory of Drilling and Well Development Technology of the NVMT Scientific
Center, A.A. Blagonravov Institute of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences, ju.s.kuznetsov@mail.ru
Kuznetsov R.Y. – Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of Drilling Technology and Well Development at the NVMT
Scientific Center, Blagonravov Institute of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences, R.Yu.Kuznetsov@gmail.ru
Fedorov V.N. – Doctor of Technical Sciences, Chief Researcher, Laboratory of Drilling Technology and Well Development at the NVMT
Scientific Center, Blagonravov Institute of Mechanical Engineering of the Russian Academy of Sciences, fed_vyach@mail.ru
Shamov N.A. – Doctor of Technical Sciences, Chief Researcher, Laboratory of Vibrations and Wave Processes of the Scientific Center of
NVMT, Institute of Machine Science named after A.A. Blagonravov RAS, shamov.na@mail.ru
Sultanov D.R. – Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Laboratory of technology of drilling and development of wells of the
Scientific Center NVMT, Institute of Mechanical Engineering named after A.A. Blagonravov RAS, sultanov.d.r@yandex.ru
Key words: a high-speed turbine drill, a stabilization system for its rotor assembly, a spindle with a lubrication lubricator, a superturbine rotary pulsation generator with a radial-axial sliding bearing, nonlinear wave processes in drilling, prevention of formation manifestations, absorption of drilling fluids and other complications.
The article discusses the mechanism of productive rock destruction during high-speed drilling with ball bits is proposed. A stabilization system for a high-speed turbine drill has been developed, thanks to the batch placement of the rotor turbine stages on a shaft with carbide radial axial sliding bearings and a stator. They form a self-centering rotary assembly. The spindle uses simple and reliable carbide radial sliding bearings, and dirt-proof radial-axial ball bearings with a lubricator. The design of the spindle and its shaft made it possible to bring the chisel as close as possible to the lower radial sliding bearing. In the design of a rotary pulsation wave generator driven by a turbobur shaft, an end arrangement of the rotor and stator is used, which represents a radial-axial carbide sliding pair, in the radiating holes of which wear-resistant bushings are installed.
