Ссылка для цитирования: Буглов Н.А., Пушмин П.С. Определение условий реализации вращения деформированной буровой компоновки в режиме стабилизации направления ствола скважины  // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 7. – С.17-25.

Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания общей методики определения величины эксцентриситета центра инерции поперечного сечения колонкового набора, что позволит значительно сократить нерациональные материальные и энергетические затраты на проходку скважин, буримых в условиях естественного искривления их стволов, а также оптимизировать технико-экономические показатели производства буровых работ. Цель: повышение производительности геологической разведки при работе в условиях естественного искривления стволов скважин. Объекты: буровая скважина, колонковый набор, буровой снаряд, бурильная колонна, естественное искривление ствола скважины, траектория ствола скважины. Методы: анализ литературных источников по теме исследования; обработка данных производственных организаций; графоаналитический метод. Результаты. Для устранения некоторых имеющихся на сегодняшний день недостатков в вопросе поддержания траектории ствола скважины, буримой в условиях естественного искривления, предлагается общая методика, обеспечивающая в процессе углубки минимизацию отклоняющего усилия на породоразрушающий инструмент. Предлагаемая методика разделена на две составляющие: использование предварительно деформированных колонковых наборов; создание при вращении компоновки прямой прецессии с непрерывным контактом гребня полуволны со стенкой скважины. Для реализации первого случая в работе приведена методика определения значения остаточной или предварительной деформации прямолинейной колонковой трубы. Практически предлагаемая методика реализуется последовательным выполнением трех основных операций: определяется плоскость деформации колонкового набора в процессе бурения; производится корректировка параметров колонкового набора путем его остаточного деформирования на расчетную величину; осуществляется бурение скважины предварительно деформированным колонковым набором. Для реализации второго случая в работе приведена методика определения величины эксцентриситета центра инерции поперечного сечения колонкового набора. В данном случае для реализации метода необходимо: производить рациональное компонование нижней части бурильной колонны; процесс бурения осуществлять на максимально возможных частотах вращения бурильного вала; использовать эмульсионные промывочные жидкости; уменьшать величину изгибающего момента за счет эксплуатации алмазных коронок, эффективно работающих при низких осевых усилиях. Обе предлагаемые методики обоснованы и подкреплены результатами экспериментальных работ. Выводы. Представлен и обоснован принципиально новый способ снижения кривизны стволов скважин, основанный на применении предварительно деформированных колонковых наборов, получена зависимость для определения оптимальной величины их остаточного начального изгиба, реализующей близкое к нулевому значение отклоняющей силы на породоразрушающем инструменте. Величина эксцентриситета стабилизирующей компоновки, гарантирующая работу направляющего участка в режиме прямой прецессии: прямо пропорциональна усилию взаимодействия его со стенками скважины; обратно пропорциональна его массе и частоте вращения; прямо пропорциональна коэффициенту трения скольжения.