Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оптимизация технологии бурения и совершенствование привода долота на основе исследований динамических процессов в скважине

ВАК РФ 25.00.15, Технология бурения и освоения скважин

Содержание диссертации, доктора технических наук, Кулябин, Геннадий Андреевич

Введение.

1. Теоретические и экспериментальные исследования динамики бурильного инструмента и потока промывочной жидкости в бурильной колонне.

1.1. Краткий анализ работы бурильного инструмента и потока промывочной жидкости в динамике.

1.2. Исследование параметров осевых и крутильных колебаний.

1.3. Исследование гидроимпульсного давления в потоке промывочной жидкости, движущейся в бурильной колонне.

Выводы по первому разделу.

2. Совершенствование методов и методик оптимального проектирования и формирования режимных и технологических параметров процесса углубления скважин.

2.1. Проектирование осевых нагрузок на забой скважины и на долото.

2.2. Устройства формирования осевой нагрузки на долото.

2.3. Разработка методики проектирования расхода промывочной жидкости, технологически необходимого давления на выкиде бурового насоса и перепада давления в промывочном узле долота.

2.4. Проектирование частоты вращения долота.

Выводы по второму разделу.

3. Исследование характеристик турбобуров и турбовинтового забойного двигателя.

3.1. Исследование характеристик турбины и турбобуров.

3.2. Совершенствование методов расчёта параметров и имитационных моделей характеристик турбобуров и турбовинтового забойного двигателя.

3.3. Методика проектирования модели гидравлического забойного двигателя.

Выводы по третьему разделу.

4. Теоретические аспекты по созданию моделей процесса углубления скважин и автоматизированного управления этим процессом.

4.1. Совершенствование методологических основ системы автоматизированного управления процессом бурения.

4.2. Разработки по моделированию процесса углубления и управления при бурении скважин.

4.3. Повышение разнообразия управляемого звена в системе управления углублением скважин.

Выводы по четвёртому разделу.

5. Разработка роторно-шпиндельного способа бурения.

5.1. Исследования возможностей повышения показателей бурения вибровращательным способом.

5.2. Разработка роторно-шпиндельного способа бурения скважин и конструкции устройства для его осуществления.

5.3. Технология углубления скважин новым способом и результаты испытаний.

Выводы по пятому разделу.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оптимизация технологии бурения и совершенствование привода долота на основе исследований динамических процессов в скважине"

Актуальность работы

Значительный объём добычи нефти и газа вначале двадцать первого века считается определяющим фактором в экономике нашей страны, следовательно снижение стоимости строительства скважин, в частности их углубления, остается важной проблемой первоочередными задачами которой являются оптимизация проектирования режима бурения, создание эффективных математических моделей процесса углубления скважин и автоматизированного управления им и совершенствование привода долота, тем более, что возможности оснащения буровых установок средствами автоматизации устьевой части системы управления не ограничены, а количество моделей забойных двигателей уже к 1985 г. достигло почти критического порога, после чего средние показатели углубления скважин увеличились незначительно.

Сложившаяся ситуация в многом обусловлена малым объёмом текущей информации о динамических процессах в скважине, связанных с ее углублением, особенно при бурении с гидравлическими забойными двигателями - ГЗД, в связи с чем накопление необходимой информации происходило медленно. При этом значительное влияние оказывают уникальность условий работы бурильного инструмента, его свойств, а также характер взаимодействия элементов инструмента, потока промывочной жидкости и бурового насоса.

Отметим часть из основных нерешенных проблемных задач, необходимых для усовершенствования теории и практики технологии углубления скважин.

Результаты исследований по разрушению горных пород не в полном объеме использованы применительно к технологии углубления скважин и к управлению процессом их проводки, что в первую очередь относится к взаимодействию динамически возмущенного участка бурильного инструмента с породой.

Не разработаны выражения для расчета параметров осевых зубцовых вибраций долота с учетом деформируемости забоя скважины. В методах расчета динамической составляющей осевого усилия на долото (нагрузки) не учтены характер изменения поверхности забоя скважины и то, что это усилие является результатом кинематического возмущения долота.

Нет единой методики проектирования режима при нормальном процессе бурения, основные концепции которой можно применять для совершенствования и разработки специальных режимов бурения.

Не решена проблема постоянного обеспечения проектной осевой нагрузки на долото в процессе проводки скважин с зенитными углами более 30°.

Не разработаны выражения для расчета технологически необходимых величин максимального давления на выкиде бурового насоса и перепада давления в потоке жидкости в промывочном узле долота.

Недостаточно исследованы особенности работы долота на забое скважины при роторном и турбинном способах бурения, а также возможности использования преимуществ и устранения недостатков роторного и турбинного способов бурения скважин.

Даже этот короткий перечень нерешенных задач и проблем, свидетельствует об актуальности темы исследований данной работы.

Цель работы

Повышение эффективности процесса углубления скважин разработкой и совершенствованием теоретических основ технологии бурения, привода долота и модели автоматизированного управления процессом разрушения горных пород.

Основные задачи исследований

1 Исследование вибраций бурильного инструмента в скважинах с применением автономных приборов, разработка расчетных методов зависимостей расчета параметров осевых вибраций долота и совершенствование методики проектирования оптимальных и расчета фактических величин технологических параметров бурения с учетом динамики бурильного инструмента.

2 Исследование особенностей режимов работы применяемых видов привода долота с использованием информации станций геолого-технического контроля и совершенствование методики режима бурения скважин.

3 Совершенствование имитационных моделей характеристик серийных турбин, турбобуров, двигателей типа ТВДМ и методов расчета параметров характеристик турбобуров.

4 Теоретические и экспериментальные исследования процесса развития суммарного гидроимпульсного давления в потоке промывочной жидкости и разработка мер против негативного влияния этого давления на темп углубления скважины.

5 Разработка нового способа вращательного бурения и автономного устройства для улучшения формирования осевой нагрузки на долото в искривленных скважинах при бурении с гидравлическими забойными двигателями; внедрение технологических решений и технических устройств в практику бурения скважин.

6 Разработка требований к системе автоматизированного управления углублением скважины, иерархической структуры и базовых зависимостей для реализации такой системы.

7 Совершенствование конструкций зубьев долота с фигурной формой их рабочей поверхности и взаимовлиянием смежных породоразрушающих вершин на напряженное состояние горной породы между ними.

Защищаемые положения

1 Результаты измерения и анализа параметров крутильных колебаний и бурильного инструмента в скважине с применением разработанного автономного торсиографа. Методы расчета параметров осевых зубцовых вибраций долота, динамической составляющей осевой нагрузки на долото с учетом ухабистой формы забоя скважины, длин УБТ и сжатой части бурильной колонны при бурении с гидравлическими забойными двигателями.

2 Результаты стендовых, промысловых и теоретических исследований по: физической трактовке процесса возникновения и развития суммарного гидроимпульсного давления в потоке жидкости в трубопроводе, и степени влияния этого давления на процесс углубления скважины при резонансе смещения в потоке жидкости; методы расчета гидроимпульсного давления, конструкция стенда для исследования гидродинамических процессов в потоке промывочной жидкости в бурильном инструменте.

3 Уточненные имитационные модели технических характеристик турбобуров и турбовинтовых забойных двигателей в модульном исполнении; методы проектирования и расчета фактических параметров характеристик турбобуров и максимальной величины "маховой" массы, которую целесообразно присоединять к их валу. Положение о том, что мощность, подводимая к забою от гидравлических буровых забойных двигателей, полностью расходуется в течение каждого полупериода зубцовых вибраций долота.

4 Методика проектирования режима бурения с гидравлическими забойными двигателями, с разработкой новых решений по расчету технологически необходимых величин максимального давления на выкиде бурового насоса и перепада давления в промывочном узле долота. Методы расчета мощностей, затрачиваемых в призабойной зоне в процессе углубления скважины.

5 Способ и устройство формирования осевых усилий на долото, повышающие автономность работы бурильного инструмента при турбинном и роторно-шпиндельном способах бурения скважин.

6 Иерархическая структура системы управления процессом углубления скважины со схемой информационной связи между ее управляющей частью и управляемым звеном, базовые расчетные формулы для построения модели такой системы и конструкции зубьев долота, повышающие разнообразие управляемого звена.

7 Роторно-шпиндельный способ бурения скважин, устройство и методика проектирования технологии углубления скважин для реализации этого способа бурения, а также результаты, полученные при бурении скважин таким способом.

Научная новизна работы

1 Научная новизна работы заключается в том, что на основании теоретических, экспериментальных стендовых и промысловых исследований динамики бурильного инструмента, учитывающих достигнутые результаты в разрушении горных пород и технологии бурения скважин, осуществлено комплексное решение проблемы повышения эффективности процесса углубления скважин и созданы предпосылки для ускорения автоматизации управления этим процессом при вращательных способах бурения скважин.

2 Разработана физическая трактовка процесса образования суммарной величины гидроимпульсного давления в потоке жидкости, протекающей в трубопроводе, в том числе и бурильной колонне, при возбуждении в потоке осевых вибраций.

3 Разработаны новые методы и формулы для расчетов: параметров осевых зубцовых вибраций долота; величины осевой динамической нагрузки на долото с учетом ухабистой поверхности забоя скважины; гидроимпульсного давления в потоке промывочной жидкости; технологически необходимых величин давления на выкиде бурового насоса и перепада давления в промывочном узле долота; длин УБТ и сжатой части бурильной колонны, а также максимально-необходимой массы, присоединяемой к валу ГЗД. Усовершенствованы имитационные модели и расчетные формулы параметров характеристик серийных турбобуров, учитывающие динамические особенности потока жидкости в турбине.

4 Разработана методика проектирования параметров режима бурения, в которой последовательность расчетов определяется мощностью, необходимой для объемного разрушения горной породы и функциями, выполняемыми элементами бурильного инструмента.

5 Разработаны способы, устройства и технология их применения: вращательного бурения, в котором сочетаются положительные качества роторного и турбинного способов бурения [патент № 1726722], устройство формирования осевой нагрузки на долото с созданием на вал забойного двигателя дополнительного осевого гидравлического усилия и усилия от упругого элемента устройства с повышением эффективности работы забойного двигателя в автономном режиме [патент № 2124517].

6 Предложены новые формы породоразрушающих вершин зубьев для оснащения шарошек долота с повышенным влиянием смежных вершин зубьев на напряженное состояние породы между ними, что увеличивает эффективность использования подводимой к забою мощности [патенты № 2134766, №2153569].

7 Разработаны расчетные выражения для построения математических моделей процесса углубления скважин и управления этим процессом, иерархическая структура системы управления углублением скважин; представлены уточненные формулы для расчета мощностей, расходуемых на забое скважины и показано, что мощность, передаваемая от забойного двигателя на разрушение породы, расходуется полностью в полупериод осевых зубцовых вибраций долота.

Новизна защищаемых положений подтверждена 5 авторскими свидетельствами СССР, 4 патентами РФ и результатами бурения скважин с применением предложенных устройств и методик проектирования режима бурения.

Практическая ценность

1 Сформированное на основе комплексного решения проблемных задач научное направление по совершенствованию спососбов бурения с расширенной базой математического обеспечения, моделей характеристик забойных двигателей, конструктивных элементов и основ динамики бурильного инструмента и потока промывочной жидкости, а также элементов модели процесса автоматизированного управления в бурении повышает уровень технологии бурения скважин, дает возможность экономичней осуществлять проводку скважин. Исследованный на специальном стенде процесс возникновения гидроимпульсного давления при осевом воздействии вибратора на поток жидкости в трубопроводе позволяет совершенствовать процесс бурения скважин, а также конструировать гидродинамические аккумуляторы в других областях техники.

2 Разработаны способ вращательного бурения скважины, устройство и методики для проектирования и реализации этого способа. При промышленном испытании предложенного способа и устройства доказана возможнсоть получения механической скорости проходки на долото на уровне, который достигают с применением серийных винтовых забойных двигателей в аналогичных условиях, что в 2-3 раза выше, чем при роторном бурении, причем с сопоставимой проходкой на долото.

3 Усовершенствованная методика проектирования режима бурения скважин позволяет оптимизировать процесс углубления скважин на стадиях составления регламента и его реализации, оперативно анализировать технико-технологические процессы при проводке скважин и выбирать соответствующее скважинное оборудование.

4 Разработаны принципиально новые формулы для проектирования оптимальных технологически необходимых величин давления на выкиде бурового насоса и перепада давления в промывочном узле для бурения скважин с гидравлическими забойными двигателями, что значительно сокращает ошибки в расчетах и время расчетов этих параметров, а также позволяет проектировать оптимальные диаметры струйных насадок долот.

5 Применение разработанной и изготовленной конструкции стенда для исследования динамических процессов в бурильном инструменте и в промывочной жидкости, протекающей в нем, сокращает сроки и повышает эффективность указанных исследований с разработкой практических рекомендаций по эффективной эксплуатации буровых насосов. Предложенное математическое выражение для расчета суммарной величины гидроимпульсного давления позволяет прогнозировать изменение давления на выкиде буровых насосов и регулировать его величину с предложенными устройствами.

6 Экспериментально, в том числе и с применением разработанного автономного торсиографа, установлена высокая информативность осевых и крутильных исследований бурильного инструмента. Параметры таких колебаний можно измерять датчиками установленными на расстоянии. Установлено также, что основным видом резонанса в бурильной колонне, снижающим показатели бурения, является резонанс смещений. Предложен комплекс мер, снижающих его влияние, и позволяющих повысить механическую скорость проходки в среднем на 25%.

7 Разработаны требования к системе автоматизированного управления процессом углубления скважины, ее иерархическая структура и базовые зависимости для построения математической модели такой системы, что позволяет ускорить внедрение такой системы в практику бурения. В процессе испытаний в скважине разработанного автономного забойного устройства формирования осевой нагрузки на долото доказана возможность повышения проходки на долото на 15-25%.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы и результаты исследований представлены к обсуждению на: 2-й и 3-й Всесоюзных конференциях по динамике, прочности и надежности нефтепромыслового оборудования» (г. Баку, 1983), «Всесоюзной конференции по наклонному бурению» (г. Баку, 1977, 1978), Республиканской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых: «Проблемы освоения нефтегазовых ресурсов Западной Сибири» (г. Тюмень, 1979), Первой республиканской научно-технической конференции: «Проблемы освоения Западно-Сибирского ТЭК» (г. Уфа, 1982), 2-ой зональной научно-'технической конференции Минвуза

РСФСР: «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 1983), Всесоюзных научно-технических конференциях: «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 1985, 1987), Всесоюзной конференции «Разрушение горных пород при бурении скважин» (г. Уфа, 1986), Всесоюзных конференциях «Механика горных пород при бурении» (г. Грозный, 1988, 1992), Международной научно-практической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 1993), Международной научно-методической конференции «Проблемы бурения нефтяных и газовых скважин на месторождениях Украины (г. Ивано-Франковск, 1995), Международной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 1996), Всероссийской научно-технической конференции «Моделирование технологических процессов бурения, добычи и транспортировки нефти и газа на основе современных информационных технологий» (г. Тюмень, 1998), Международной научно-технической конференции «Ресурсосбережение в топливно-энергетическом комплексе России» (г. Тюмень, 1999), Всероссийской научно-практической конференции «Критерии оценки нефтегазоносности ниже промышленно освоенных глубин и определение приоритетных направлений геологоразведочных работ» (г. Пермь, 2000, г. Тюмень, 2000).

Заключение Диссертация по теме "Технология бурения и освоения скважин", Кулябин, Геннадий Андреевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. С применением разработанной конструкции автономного скважинно-го торсиографа исследованы крутильные колебания бурильного инструмента. Амплитуда таких колебаний при бурении в мягких породах выше, чем в твердых, а их частоты соответствуют частотам осевых вибраций, информативность крутильных колебаний достаточно высокая при глубинах скважин более 2000 м.

2. Предложены новые методы расчета параметров осевых зубцовых вибраций долота, динамической составляющей осевой нагрузки на долото и рациональных длин секций комбинированной бурильной колонны, что позволяет эффективней вести технологические и конструкторские разработки по улучшению динамических характеристик бурильного инструмента и качества управления его работой. Доказано, что механическая мощность гидравлического забойного двигателя, подведенная к поверхности забоя скважины, полностью расходуется в полупериоды осевых зубцовых вибраций долота.

3. Предложены новые формы породоразрушающих вершин зубьев для оснащения шарошек долота с повышенным влиянием смежных вершин зубьев на напряженное состояние породы между ними, что увеличивает эффективность использования подводимой к забою мощности привода долота.

4. Разработаны и испытаны способ и устройство формирования осевой нагрузки в искривленных скважинах.

5.В потоке промывочной жидкости внутри бурильной колонны возникает дополнительное к известным суммарное гидроимпульсное давление, обуславливающее резонанс смещений давления в потоке жидкости. Групповая волна такого давления со скоростью звука в жидкости движется к устью скважины и усиливает факторы ухудшающие работу клапанной системы бурового поршневого насоса с возможным снижением давления на его выкиде на 20-25% и подачи жидкости до 40% от их номинальных рабочих величин.

Разработан метод расчета суммарной величины гидроимпульсного давления из которого следует, что формула Жуковского Н.Е. для определения гидроудара является частным вариантом предложенного в работе выражения для расчета суммарного гидроимпульсного давления в бурильной колонне или в трубопроводе при работе вибратора, подобному гидравлическому забойному двигателю. Для снижения величины суммарного гидроимпульсного давления предложены соответствующие способы и устройства.

6. С учетом динамики бурильного инструмента создана методика проектирования режимных параметров при турбинном бурении и жестко связанных с режимом бурения технологически необходимых величин максимального давления на выкиде буровых насосов и перепада давления в промывочном узле долота.

7. Разработаны методы расчета параметров технологических характеристик серийных моделей турбобуров, максимальной величины "маховой" массы, присоединяемой к валу забойного двигателя и уточненные имитационные модели характеристик турбобуров. Результаты этих разработок позволяют ускорить создание единых требований к отбору эффективных моделей гидравлических забойных двигателей, к совершенствованию применяемых и вновь проектируемых их моделей.

8. Сформулированы требования к системе управления углублением скважины, разработана иерархическая структура этой системы с информационными связями между управляющим и управляемым звеньями системы. Разработаны основные расчетные формулы для построения математических моделей процесса углубления скважин и управления им при бурении скважин на нефть и газ.

9. Разработаны способ, устройство и технология углубления скважины роторно-шпиндельным способом бурения, при котором реализуются положительные свойства роторного и турбинного способов бурения.

Устройство формирования осевой нагрузки на долото испытано в Сургутском управлении буровых работ № 1 ОАО "Сургутнефтегаз", с увеличением проходки на долото до 20%.

Предложенный способ бурения прошел промышленную опробацию в Нижневартовском управлении буровых работ № 1 ("Тюменнефтегаз") и в "Татнефть Азнакаевскбурнефть". В первом случае механическая скорость проходки достигла уровня, получаемого при бурении с ВЗД, а во втором -скорость проходки увеличилась в 2.3 раза по сравнению с роторным способом при одинаковой проходке на долото.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На базе широких научных обобщений, выполненных теоретических, жспериментальных и промысловых исследований в области технологии бу-)ения нефтегазовых скважин, разработки: нового способа вибровращатель-юго способа бурения, методов расчета параметров технологического провеса динамики бурильного инструмента и потока промывочной жидкости, методики проектирования режима бурения и связанных с ними технологиче-:ких параметров, а также математических моделей и устройств для управле-шя процессом углубления скважин решена крупная научно-техническая фоблема повышения эффективности и качества строительства скважин в >азных геолого-технических условиях, имеющая важное народно-юзяйственное значение.

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Кулябин, Геннадий Андреевич, Тюмень

1. Шацов Н.И., Федоров B.C., Кулиев С.М. и др. Бурение нефтяных и газовых скважин.// Гос. научно-технич. изд-во нефт. и горнотопливн. литературы. М.: 1961.- 666 с.

2. Поляков В.Н., Ишкаев Р.К., Лукманов P.P. Технология заканчивания нефтяных и газовых скважин.- Уфа: "ТАУ", 1999.- 408 с.

3. Балицкий П.В. Взаимодействие бурильной колонны с забоем скважины. М.: Недра, 1975.- С. 293.

4. Агеев А.И. Динамика шарошечного долота при турбинном бурении твердых пород. // Нефтяное хозяйство, 1964.- № 8.- С. 11-17.

5. Султанов Б.З. Крутильные автоколебания бурильной колонны. //Тр. Уфимский нефтяной институт: 1972,- вып. 13.-С. 15-24.

6. Вибрации в технике. Спр. В 6-ти т. /Ред. Совет: В.Н. Челомбей (пред.).- М.: Машиностроение, 1978.- Т.1. Колебания линейных систем /Под ред. В.В. Болотина. 1978.- 352 с.

7. Некрасов A.M., Симонянц Л.Е. Исследование динамики работы шарошечных долот в забойных условиях. Н.Т.С.// Бурение, 1969.-№ 6.

8. Бойко В.Г., Копылов В.Е. Об измерении продольных колебаний колонны бурильных труб. Материалы II научно-технической конференции молодых ученых и специалистов Тюмени. Тюмень, 1968.

9. Некрасов A.M., Симонянц Л.Е., Бронников В.И. Забойное регистрирующее устройство для записи осевой нагрузки на долото при бурении скважин. // Бурение: 1970.- № 5.- С. 22-25.

10. Кулябин Г.А., Копылов В.Е Измерения в скважине крутильных колебаний бурильного инструмента. // Известия вузов. Нефть и газ: 1970.-№6,- С.33-36 .

11. Ворожбитов М.И. Анализ взаимодействия долота с забоем скважины по данным записи вибраций. // Нефтяное хозяйство, 1972, № 4, С.29-33.

12. Дейли, Дейринг, Пафф. Измерение сил, действующих на колонну бурильных труб, и ее элементов движения в процессе бурения. // Конструирование и технология машиностроения: 1968.- № 2.- С.24-34.

13. Трушкин Б.Н., Спивак А.И., Попов А.Н., Филимонов Н.М., Санников Р.Х. О причинах вынужденных продольных колебаний и режиме динамического нагружения вооружения шарошечных долот.// «Тр. Уфимск. нефт. ин-т».- 1969.-Вып. 7.-С. 127-138.

14. Лебедев Н.Ф. Динамика гидравлических забойных двигателей. -М.: Недра, 1981.-С. 251.

15. Юнин Е.К. Низкочастотные колебания бурильного инструмента. -М.: Недра, 1983.- 132 с.

16. Палий П.А., Корнеев К.Е. Буровые долота. Справочник. Изд. 3-е. М.: недра,1971.- 446 с.

17. Ишемгужин Е.И., Султанов Б.З., Габдрахимов М.С., Муртазин А.С. О собственной частоте поперечных колебаний одноразмерного низа бурильной колонны. // Тр. Уфимский нефтяной институт.- 1976,Вып.28.- С. 106-108.

18. Кулябин Г.А. О параметрах продольных вибраций шарошечного долота при бурении твердых пород. // Изв. вузов. Нефть и газ.-Баку, 1981. -№ 1.-С. 15-19.

19. Каннингхэм Р.А. Анализ результатов измерений усилий и элементов движения колонны бурильных труб // Конструирование и технология машиностроения. Тр. ASME. -1968, -№ 2. С. 14-23.

20. Кулябин Г.А., Копылов В.Е., Гуреев И. Л. О некоторых резервах повышения производительности бурения. Сб. научных тр. Технология бурения нефт. и газ. Скважин.- Тюмень: ТюмИИ, 1972.- Вып. 13.- С. 35-38.

21. Кулябин Г.А. Определение частоты продольных зубцовых вибраций долота при деформируемом забое Н Механика горных пород при бурении: Тез. докл. Всесоюз. конф.- Грозный-Агой,1988.- С. 29.

22. Симонов В.В. Исследование, разработка и совершенствование буровых долот с целью повышения их эффективности и долговечности. // Дисс. на соиск. уч. степ, доктора технических наук, МИНХ и ГП: 1972.- 256 с.

23. Симонянц Л.Е. Разрушение горных пород и рациональная характеристика двигателей для бурения.М.: Недра, 1966.

24. Кулябин Г.А., Армянинов Г.Ф. К вопросу о резонансных явлениях в бурильной колонне. // НТС. Проблемы нефти и газа Тюмени,- Тюмень, 1976.- Вып. 29.- С. 25-26.

25. Васильев Ю.С. и др. Оценка влияния волновых процессов в бурильной колонне на показатели бурения Р.С. Бурение газовых и газоконденсатных скважин. -М.: ВНИИГазпром. 1974 - Вып. 2.

26. Стрелков С.П. Введение в теорию колебаний. М.: 1964.- 440 с.

27. Кулябин Г.А. Новый гидродинамический эффект. Тез. Докл. Третьей Всес. Конф. По динамике, прочности и надежности нефтепромоборудования. Баку. 16-18 ноября 1983.- С. 27.

28. Шищенко Р.И., Есьман Б.И., Кондратенко П.И. Гидравлика промывочных жидкостей. М.: Недра, 1976.- 294 с.

29. Есьман Б.И. Термогидравлика при бурении скважин. М.: Недра, 1982.- 247 с.

30. Чарный Н.А. Неустановившееся движение реальной жидкости в трубах -М.: Недра, 1975.

31. Чугаев P.P. Гидравлика: Учебник для ВУЗов. 4-е изд. Доп. И перераб. - Л.: Энергоиздат, Ленинградское отд-е, 1982. - 672 с.

32. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидромеханика в бурении. // Учебник для вузов.- М.: Недра, 1987.- 304 с.

33. Жуковский Н.Е. Собрание сочинений. // Том III. Гидравлика. Прикладная механика, 1949.- 700 с.

34. Кулябин Г.А., Грачев С.И. Стенд для исследования динамических характеристик бурильного инструмента и потока промывочной жидкости. А.С. №1208175, 1985.

35. Кулябин Г.А., Грачев С.И. О моделировании динамического взаимодействия нижней части бурильного инструмента с потоком бурового раствора // Изв. вузов. Нефть и газ.- Баку, 1987.- № 3. С. 17-20.

36. Грачев С.И. Теоритические и прикладные основы строительства пологих и горизонтальных скважин на сложнопостроенных нефтяных месторождениях. // Дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук.- Тюмень, ТюмГНГУ, 2000.-316 с.

37. А.с. № 1469215 от 01.12.1988. Гидродинамический аккумулятор. / Кулябин Г.А., Харламов К.Н.

38. А.с. №> 1191622 СССР, МКИ3 В 2339/00 от 15.07.1985 Грузовой гидроаккумулятор / Кулябин Г.А., Юдин А.Ф.

39. Филиппов А.Т. Многоликий солитон. М.: Наука. Гл. ред физ.-мат. лит,1986.- 286 с.

40. Кулябин Г.А., Андреев В. А. Учет гидродинамической составляющей мощности при бурении с гидравлическими забойными двигателями. //Известия вузов. Нефть и газ,- 1985.- № 8,- С. 21-25 .

41. Кулябин Г.А. Влияние гидродинамической мощности при турбинном бурении.- Тр. ЗапСибНИГНИ. Повышение эффективности проходки разведочных скважин в Тюменской области. — Тюмень, 1986. -С. 125-139.

42. Караев М.А. Гидравлика буровых насосов. — М.: Недра, 1984.209 с.

43. Кулябин Г.А., Уросов С.А., Спасибов В.М. Динамическое осевое усилие на долото и гидроимпульсное давление в потоке промывочной жидкости // Изв. Вузов. Нефть и газ.- Тюмень, 2000.- № 5.- С. 81-84.

44. Кулябин Г.А. Технология углубления скважин на нефть и газ. -Тюмень: ВЕКТОР БУК, 2001.- 155 с.

45. Кулябин Г.А., Копылов В.Е. Из опыта работы с легкосплавными бурильными трубами. // НТС. Нефть и газ Тюмени.- Тюмень, 1969.- № 1.м-С. 29-33.

46. Александров М.М. Современные представления о проектировании режимов бурения. Учебн. Пособие.- Грозный: Грозн. Нефт.Инт-т,1974.- 71 с.

47. Федоров B.C. Проектирование режимов бурения. М.: Гостоптехиздат.-1958,- 248 с.

48. Потапов Ю.Ф., Матвеева A.M., Маханько В.Д. и др. Проектирование режимов турбинного бурения. М.: Недра, 1974. - 240 с.

49. Бревдо Г.Д. Проектирование режимов бурения.- М.: Недра, 1988.200 с.

50. Word Howell. Fisbeck Marvin. О параметрах режима бурения шарошечными долотами. Drilling parameters and the journal bearing carbide bit. Drilling, 1980. №3. - C. 92-93.

51. Спивак А.И., Попов A.H. Разрушение горных пород при бурении скважин. // 3-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1979.- 239 с.

52. Владиславлев B.C. Разрушение пород при бурении скважин. М.: Недра, 1968.

53. Абрамсон М.Г., Байдюк В.В., Зарецкий B.C. и др. Справочник по механическим свойствам горных пород нефтяных и газовых месторождений. -М.: Недра, 1984.-207 с.

54. Воздвиженский Б.И., Мельничук И.П., Пешалов Ю.А. Физико-механические свойства горных пород и влияние их на эффективность бурения. -М.: Недра, 1973. -240 с.

55. Алексеев Ю.Ф. Использование данных по механическим и абразивным свойствам горных пород при бурении скважин. М.: Недра, 1968.

56. Балицкий В.П., Дранкер Г.И. Коэффициент динамичности разрушения забоя при турбинном бурении вертикальных скважин. Машины и нефт. оборуд. Реф. науч.-техн. сб., 1976. -№ 12. -С. 15-18.

57. Плющ Б.М., Бреслав Б.М. О динамических нагрузках на забой при регулировании скорости вращения электробуров: Нефть и газ. Изв. 1343, 1973.-№9.-С. 84-88.

58. Способ формирования осевой нагрузки на долото и устройство для его осуществления. // Патент РФ № 1726722 от 14.04.1993 / Кулябин Г.А., Кузнецов Ю.С.

59. Кулябин Г.А. Совершенствование методов проектирования и определения некоторых параметров режима турбинного бурения. Сб. науч.тр. Научно- технич. прогресс в бурении скважин в Западной Сибири.-Тюмень: СибНИИНП,1987,- С. 14-24.

60. Кулябин Г.А. Расчет технологически оптимальных диаметров насадок долот для бурения с забойными двигателями. // Сб. науч. тр. Методы освоения Западно Сибирского нефтегазового комплекса.- Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1985.- Вып. 65.- С. 17-19.

61. И.Б.Малкин, Б.И.Мительман, А.В.Резчиков, В.Ф. Сабаев. Экспериментальное определение технологически необходимого расхода промывочной жидкости. Труды ВНИИБТ.- Вып. 24.- 1970.- С. 22-31.

62. Кулябин Г.А., Юдин А.Ф. Проектирование технологически необходимого расхода бурового раствора при турбинном бурении. Сб. Н.Т. Проблемы развития Зап.-Сиб. топливно-энергетич. комплекса. Тюмень, 1984.-Вып. 64.-С. 27-30.

63. Кулябин Г.А. Определение количества промывочной жидкости при турбинном бурении. // НТС. Проблемы нефти и газа Тюмени.- Тюмень, 1980.-Вып. 46.-С. 15-17.

64. Булах Г.И. Теория процесса турбинного бурения. М.: Гостоптехиздат, 1958.-128 с.

65. Кулябин Г.А.,Салихов Р.Г., Булашов Д.М. Метод расчета технологически необходимого давления на выкиде бурового насоса. Сб. науч.тр. Теория'и практика бурения, добычи и трансп. нефти и газа в усл. Западной Сибири.- Тюмень: ТюмИИ,1990.- С. 41-46.

66. Кулябин Г.А., Шенбергер В.М. О повышенных перепадах давления на долоте. // Межвуз. науч. тематич. сб. трудов. Свердловский горн, ин-т.-Свердловск, 1979.- Вып. 2.- С. 45-51.

67. Robinson Leon. Правильный выбор насадок долота повышает производительность бурения. On-site nozzle selection increases drilling perfomance. "Petrol. Eng. Int.", 1981.- 53.- № 15, 72, 74, 78, 80, 82 (англ.).

68. Железняков Ф.И., Орлов A.B. Опыт бурения гидромониторными долотами в карбонатных породах. // Нефт. х-во,- 1976.- № 2.-С. 20-23.

69. Feenstra R., Pols А.С., Steveninck .Перспективность гидромониторного бурения. Van Tests show jet drilling has promise. "Oil and gas J.", 1974.- 72,- № 26.- C. 45-52, 57 (англ.)

70. Кореняко A.B., Струговец E.T., Биишев А.Г. Исследование процессов бурения высоконапорными струями на месторождениях Западной Сибири. // Проблемы нефти и газа Тюмени: Научно-технич. сборник.-Тюмень,1976.- Вып. 29.- С. 22-94.

71. Кулябин Г.А., Шенбергер В.М. Об эффективной частоте вращения вала забойных двигателей при бурении скважин в Среднем Приобье. // Сб. науч. тр. Технология бурения нефтяных и газовых скважин. Уфа, 1985. -С. 130-135.

72. Коваленко Ю.И., Литвинов А.И. Совершенствование гидравлических характеристик промывочной системы гидроманиторных шарошечных долот. // Нефт. х-во.- 1984.- № 10.- С. 19-20. ISSN 0028-2448 СССР (рус.).

73. Бреслав Б.М., Гутман И.Б. Определение сверхкритических частот вращения шарошечных долот. // Нефтяное хозяйство., 1983.- № 10.- С. 16-18.

74. Копылов В.Е., Кулябин Г.А. Оценка скорости вращения вала турбобура автономными вибрографами и торсиографами // НТЖ. Известия вузов. Нефть и газ.- Баку, 1971.- № 12.- С. 22-24.

75. Ферштер А.В., Муха Ю.П., Даев Т.П. Корреляционный метод определения скорости вращения вала турбобура. Вопр. технологии бурения скважин в условиях аномальных пластовых давлений и сероводородной агрессии. М.: 1980. -С. 65-68.

76. Плющ Б.И. Динамическое давление на забой и критическая скорость вращения шарошечных долот. // Азербайджанское нефтяное хозяйство, Баку, 1948.- № 1.- С. 9-12.

77. Шенбергер В.М., Кулябин Г.А. Эффективность применения компоновок с центрирующими элементами на валу турбобура. Межвузов, сб. науч. тр. Проблемы освоения нефтегазовых ресурсов Западной Сибири.-Тюмень: ТюмИИ,1990.- С. 87.

78. Кулябин Г.А. Метод оптимизации компоновок низа бурильного инструмента. // НТС. Проблемы нефти и газа Тюмени.- Тюмень, 1984.- Вып. 60.- С. 25-26.

79. Dareing D.W.Длинна УБТ как фактор в большей степени характеризующий вибрации колонны бурильных труб. Drill collar iength ismajor factor in vibration control. "J. Petrol. Technol.", 1984,- 36.- №4.-C. 637644. ISSN 0149-2136 US (англ.)

80. Кулябин Г.А., Бочарников В.Ф. Определение длинны секции сжатой части бурильной колонны при турбинном бурении // Изв. вузов. Нефть и газ.- Баку, 1979.- № 8,- С. 15-18.

81. Шумилов П.П. Турбинное бурение нефтяных скважин. М.: Недра, 1968,-352 с.

82. Гусман М.Т. ,Любимов В.Г., Никитин Г.М. и др. Расчет, и конструирование и эксплуатация турбобуров. М.: Недра, 1976.- 368 с.

83. Султанов Б.З., Шаммасов Н.Х. Забойные буровые машины и инструмент.- М.: Недра, 1976.- 239 с.

84. Григорян Н.А., Багиров Р.Е. Анализ процессов турбинного бурения.- М.гНедра, 1982.-207 с.

85. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры. Учебник для вузов.-2-е изд.- М.:Недра,1981.- 295 с.

86. Иоанесян Ю.Р., Мациевский В.П.,Симоянц С.Л., Петрук Н.В. О роторном и турбинном способах бурения. // Нефтяная и газовая промышленность.- Киев, 1983. № 3. - С. 21-24.

87. Шумова З.И., Собкина И.В. Справочник по турбобурам М.: Недра, 1966.-192 с.

88. Методические указания по проектированию и выбору рациональных энергетических характеристик турбобуров. РДЗ9-0148052-6.019-86.- М.:ВНИИБТ, 1986.-30 с.

89. Астафьев П.И., Потапов Ю.Ф. Исследования по определению устойчивой зоны различных типов турбобуров. // Труды Татарского нефтяного научно-испытательного института., 1968.- Вып. 11.- С. 3-7.

90. Крупнов Н.К. О гидравлической нагрузке на вал турбобура. // Нефтяное хозяйство, 1954.- №9.- С. 9-12.

91. Кулябин Г.А., Шляков А.В., Гуртовский Н.Г. Расчет параметров технической характеристики турбобура. //Известия вузов.Нефть и газ.-Тюмень, 1997.- № 2.- С. 19-25.

92. Кирия Т.А. Совершенствование проходки глубоких скважин.- М.: Недра, 1971.- 168 с.

93. Халимбеков Б.М., Пшеничников B.C., Багиров Р.Е. Прогнозирование частоты вращения долота при турбинном способе бурения. // Нефть и газ, 1984.-№2.- С. 23-28.

94. Никитин Ю.Ю., Гордеев Ю.П. Опыт использования турбобуров с механизмом свободного хода. //Труды ВНИИБТ., 1981 ю- № 52.- С. 72-79.

95. Кулиев С.М., Мамедов Н.Н., Гараев А.И. К вопросу определения критической скорости вращения и динамической нагрузки на долото при бурении крепких пород.// Известия Академии наук Азербайджанской ССР. Серия наук о земле. Баку: 1974. - № 1. - С. 69-74.

96. Погарский А.А.,Чефранов К.А., Шишкин О.П. Оптимизация процессов глубокого бурения.- М.: Недра, 1981.- 296 с.

97. Бражников В.А., Фурнэ А.А. Информационное обеспечение оптимального управления бурением скважины. М.: Недра, 1989.- 208 с.

98. Грачев С.И., Варламов В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации.- М.: Недра, 1968.- 328 с.

99. Бицута В.К. К вопросу о построении математической модели процесса бурения шарошечными долотами. Электрификация и автоматизация объектов нефтяной промышленности .- Грозный, 1980.- С. 161-166.

100. Колесников Н.А. Влияние дифференциального и угнетающего давлений на разрушение горных пород. // Бурение.- М.: ВНИИОЭНГ, 1986.-Вып. 5.-С. 42.

101. Орлов А.В., Афанасьев А.А. Математическая модель процесса бурения для оптимизации параметров его режима. // Бурение.- М.: 1983.- № 1.-С. 3-5.

102. Мусаев С.Р., Новрузов А.А. Об одной задаче оптимизации процесса бурения вертикальных скважин. Вопр. мат.кибер.и прикл. мат.-Баку,1978.-№ 3.- С. 146-152.

103. Кулябин Г.А., Кузнецов Ю.С., Кулябин А.Г. К расчету мощности на углубление скважины. Тезисы докл. Межгосударств, конф. "Механика горных пород".- Грозный Агой, 1992,- С. 28.

104. Эйгелес P.M., Стрекалова Р.В. Расчет оптимизаций процессов бурения скважины. М.: Недра,1987.- 200 с.

105. Кулябин Г.А., Харламов К.Н., Бородавкин B.C. Промысловые исследования эффективности использования гидравлической мощности при турбинном бурении. Там же.- С. 25-30.

106. Зуб бурового долота. // Патент РФ № 2134766 от 20.08.1999. / Кулябин Г.А., Кулябин А.Г.

107. Шарошка бурового долота. // Патент РФ № 2153569 от 27.07.2000 / Кулябин Г.А., Кузнецов Ю.С., Вяхирев В.И., Никифоров В.Н., Уросов С.А.

108. Масленников И.К. Буровой инструмент. М.: Недра,1989.- 430 с.

109. Мавлютов М.Р. Разрушение горных пород при бурении скважин.-М.:Недра,1978.- 215 с.

110. Спивак А.И., Трушкин Б.Н., Самоходов Ю.И. Влияние последовательности поражения породы на показатели работы элементов вооружения шарошечных долот. // Технол. Бурения н. и г. скважин., 1977.- № 4,-С. 9-12.

111. Эйгелес P.M. Разрушение горных пород при бурении.-М.:Недра,1970.

112. Байдюк Б.В., Павлова Н.М. Механизмы деформации и разрушения горных пород при вдавливании штампа.- В кн.: Механические свойства горных пород при вдавливании и их практическое использование.- М.: 1966. С. 15-31.

113. Жлобинский Б.А. Динамическое разрушение горных пород при вдавливании.- М.: Недра, 1970.

114. Курепин В.И. Об энергоемкости разрушения пород при вращательном бурении. // Нефтяное хозяйство., 1972.- № 10.-С. 11-17.

115. Пришляк И.Е., Кузин Б.В., Исаченко Л.Е. Опыт промышленных испытаний высокомоментных турбобуров с торсионными шпинделями типа ШИП. // Бурение. Реф. научно-технический сборник., 1976.- Вып. 11.- С. 3-6.

116. Пришляк И.Е., Дранкер Г.И., Левченко А.Т. Влияние торсионных шпинделей типа ШИП на характер нагружения долот. // Нефтяное хозяйство., 1977.- № 9.- С. 19-22.

117. Кулябин Г.А., Харламов К.Н., Бородавкин B.C. Разделение частот вращения с учетом действия динамической нагрузки .С.Н.Т. Вопросы повыш. кач-ва и ускор. строит-ва скважины в Тюменской обл.- Тюмень: СИБНИИНП., 1988.-88 с.

118. Кулябин Г.А. Способ бурения скважин. Тезисы докл. Межгосуд. конф., посвящ. 30-летию ТюмИИ "Нефть и газ Западной Сибири. Проблемы добычи и транспортировки ".- Тюмень: ТюмИИ, 1993,- С. 100.

119. Филимонов Н.М., Вдовин К.И., Мавлютов М.Р. Механизм разрушения и псевдопластичные свойства горных пород при статическом вдавливании штампа. // Нефть и газ., 1965.- № 5.- С. 25-27.

120. Черепанов Г.П. Механика разрушения горных пород в процессе бурения. М.: Недра, 1987.- 308 с.

121. Фоменко Ф.М. Бурение скважин электробуром.- М.: Недра, 1974.272 с.

122. Никитин Ю.Ю., Гордеев Ю.П. Опыт использования турбобуров с механизмом свободного хода. // Тр. ВНИИ буровой техники.-1981.- №52. -С. 72-79 .

123. Вольгемут Э.А., Исаченко В.Х., Котляр О.М. и др. Устройство подачи долота для бурения нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 1969. -234 с.

124. Григорьев П.Н., Гильманов А.А., Штоль В.Ф. Результаты разработки и стендовых испытаний нового забойного двигателя. // Тр. Сиб. ВНИИ нефт. пром-ти., 1978.- № 10,- С. 56-58.

125. А.с. № 1457479 от 08.10.1988. Устройство для вращательного бурения скважин / Кулябин Г.А., Харламов К.Н., Грачев С.И.

126. Эйгелес P.M., Стрекалова Р.В., Мустафина Н.Н. Напряженное состояние массива пород при одновременном воздействии на него двух инденторов. В сб. "Всес. паучно-техническая конф." Разрушение горн, пород при бурении скважин.", 1973.- С. 135-141.

127. Способ вращательного бурения и устройство для его осуществления. // Патент РФ № 1726722 от 14.04.1993. / Кулябин Г.А., Кузнецов Ю.С.

128. Струговец Е.Т. Влияние гидростатического давления на эффективность разрушения горных пород при бурении. // Бурение.- М.: 1969.- № 6.-С. 27-30.

129. Павлова Н.Н., Шрейнер JI.A. Разрушение горных пород при динамическом разрушении.- М.: Недра, 1964.

130. Rabia Hussain. Удельная энергия разрушения породы как критерий выбора бурового долота. Specific Energy as a Criterion for Bit selection. // J. Petrol. Technol.,1985.- № 8.-C. 1225-1229.

131. Александров A.B., Алексеев П.Л., Васильев Ю.С., Калинин А.Г., Лактионов М.В., Соломенников С.В. Результаты работы долот при пониженных статических нагрузках при бурении скважин в объединении "Оренбургнефть". // Тр. ВНИИБТ.,1976.- Вып. 37.- С. 28-34.

132. Астафьев Г.К., Каримов В.Х., Жжонов В.Г.,Вакула Я.В., Маханько В.Д. Опыт обработки долот в режиме нарастающей мощности забойного двигателя. //Нефтяное хозяйство., 1979.- № 5.- С. 9-15.

133. Корпус устройства Вал турбобура1. Схема конструкции УФОНД-31. АКТо внедрении предложения об изменении компоновки бурильной колонны при применении легкосплавных бурильных труб в Сургутской конторе бурения (Главтюменнефтегаз)

134. Утверждаю» Гл. инженер Сургутской конторы бурения

135. JI. Спиридонов 15 Декабря 1970 года.1. АКТо внедрении предложения об изменении компоновки бурильной колонны при применении легкосплавных бурильных труб в Сургутской конторе бурения1. Главтюменнефтегаз)г.Сургут от 15 Декабря 1970 года.

136. Один из вариантов компоновок внедрен в Сургутской конторе бурения в 1969г. длина легкосплавных бурильных труб увеличена с 1200 м до 1750 м.

137. При бурении имеющимися комплектами ЛБТ экономия по конторе составляет 13,5 тыс. руб. в год.

138. В 1970 г. внедряется следующая компоновка бурильной колонны: УБТ (178 мм) 12 - 24 м, ТБПВ (127x9) - 400-600 м, ЛБТ-1750-1900 м.

139. Гл.технолог КБ Ст.технолог КБ Ст.инженер ПТО

140. В. Кордиалик М.Зарипов А. Кулагин

141. Методика проектирования режима бурения, выбора модели ГЗД идиаметра насадок долот.

142. Методика аналитического метода проектирования режима бурения урбинным способом

143. Определяется осевая нагрузка на долото из условия объемного азрушения пород с привлечением твердости пород по штампу:1. С = РШ.Р% (1)где Рш твердость горных пород по штампу, Па;

144. FK площадка контакта вооружения долота с забоем в моментл