Наряду с основными видами деятельности, направленными на обеспечение объектов надежным водоснабжением, - т.е. бурением на воду, монтажом систем водоснабжения и водоподготовки, - компания ЗАО "Гидроинжстрой" не гнушается черновой, и нередко неблагодарной работой, связанной с ремонтом скважин на воду. Иными словами, "Гидроинжстрой" - одна из немногих фирм, предлагающих своим заказчикам не только качественное бурение, но и ремонт водозаборных скважин практически всех типов. Для этого при техническом отделе компании создан специализированный буровой сервисный центр.
В комплекс услуг, предоставляемых центром, входят бесплатные консультации, выезд на место с целью диагностики и выяснения обстановки и, в зависимости от результатов осмотра, - выполнение работ по ремонту скважины.
- Состав работ, их продолжительность и стоимость, - рассказывает
главный гидрогеолог ЗАО "Гидроинжстрой" Г. Ю. Каменский, - зависит от типа скважины, ее конструкции и, собственно, от самого дефекта.
Вот наиболее характерные случаи в зависимости от типа пробуренной скважины:
А. Скважины, пробуренные на водонасыщенные пески.
Скважина "пескует", т.е. вода поступает грязная и мутная, с механическими примесями (песком).
1) Песок попадает в воду со дна скважины. Это значит, что бурение произведено изначально неграмотно: колонна обсадных труб не была посажена в водоупорную глину, и осталась, как бы в "висячем положении". Гравийная отсыпка, которую произвели буровики, при этом быстро смывается и с забоя в скважину начинает поступать песок.
Что делаем? В состав работ по ремонту в данном случае входит: чистка забоя скважины с помощью желонки, поршневание, т.е. задавливание колонны на необходимую глубину в водоупорную глину, потом производится засыпка гравия на дно и откачка до визуально чистой воды.
2) Порвался фильтр. В рыхлых песчаных отложениях, как известно, устанавливается сетчатый фильтр, состоящий из перфорированной обсадной трубы, обтянутой сеткой. Вода, поступающая в скважину, содержит мелкие фракции песка, который со временем, в силу абразивных свойств, нарушает целостность сетки.
В данном случае требуется замена фильтра. Нужно заметить, что процедура эта довольно рискованная, т.к. не всегда представляется возможным приподнять стиснутую со всех сторон в грунте колонну труб и демонтировать ее без последствий (обрушения скважины), особенно если соединение между трубами сварное.
В. Скважины, пробуренные на известняк.
Главной причиной выхода из строя таких скважин является использование при эксплуатации насосов вибрационного типа ("Малыш", "Ручеек", "Водолей" и т.д.). Даже в течение считанных часов за счет вибрации, передаваемой насосом по обсадной колонне, разрушается и засоряется водоприемная часть. При этом вода идет сначала мутная, затем грязная с мелкими камешками и песчинками.
Какой здесь потребуется ремонт?
Если в конструкции скважины присутствует фильтр-перфорация, то его нужно извлечь. Потом желонкой чистится водоприемная часть. После этого колонну необходимо подбить забивной "бабой". Таким образом, перекрывается доступ к грязи. Колонну также следует нарастить. И уже потом скважины прокачивают до визуально чистой воды.
Часто случается, что в скважину попадают посторонние предметы, среди которых самыми распространенными являются насосы. К примеру, ствол засорился или неправильно выполнялся монтаж; в результате, трос, кабель и шланг, фиксирующие насос на определенной глубине, оборвались и он остался в скважине. Специальными инструментами и приспособлениями наши специалисты смогут извлечь из скважины и насос, и другие посторонние предметы.
Чтобы такое не происходило, нужно при монтаже водоприемного оборудования учитывать соответствие диаметров ствола перфорации и насоса.
С. Глубокие артезианские скважины.
Глубокие артезианские скважины в силу тех или иных причин в основном лишены вышеперечисленных дефектов. Тем не менее, прекратилась подача воды, понизился уровень или вода поступает мутная, грязная иногда даже с неприятным запахом. В таких случаях возможны 2 ситуации.
1) Колонна разгерметизировалась, происходит подтекание внутрь эксплуатационной колонны грязной грунтовой воды.
2) Возникший перепад уровня грунтовых вод, попавших в затрубное пространство, и непосредственно скважинной воды приводит к тому, что грунтовые воды продавливают прослои глины, которые обжимают колонну, и - с грязью, глиной, частицами песка - проникают в водоприемную часть скважины.
В обоих случаях рекомендуется провести комплекс геофизических исследований: каротаж и видесъемку внутри колонны. В зависимости от результатов геофизических исследований возможны либо замена эксплуатационной колонны, либо чистка и промывка скважины, либо бурение глубже до следующего водоносного горизонта (при этом устанавливается вторая колонна).
Зачастую эти реанимационные мероприятия отнимают столько времени и затрат, что легче пробурить новую скважину. При этом, чтобы не возникали нежелательные последствия, старую скважину необходимо ликвидировать, т.е. грамотно произвести тампонаж или, иными словами, старая скважина цементируется от забоя до устья. И уже только после этого можно бурить новую скважину.
Д. Промышленные скважины.
- Решение по ремонту и реконструкции старых, но еще действующих водозаборных узлов, - рассказывает
начальник отдела по бурению промышленных скважин И.О. Лунин, - в том числе, скважин, амортизационный срок (25-30 лет) которых уже исчерпан, принимаются индивидуально по каждому объекту.
В большинстве случаев такие скважины имеют ремонтный (запасной) диаметр, что позволяет проводить реконструкцию путем установки новой эксплуатационной колонны с уменьшенным диаметром. Как правило, стоимость этих работ составляет до 40 процентов от затрат на бурение новой скважины - так что, экономия средств существенная.
Кроме того, если заказчика не устраивает качество воды, то наша компания может предложить переход на следующий, более глубокий водоносный горизонт. При этом работы будут проводиться от забоя имеющейся скважины, что по затратам почти вдвое дешевле, чем бурение новой.
Немаловажно отметить, что в таких случаях нет необходимости переделывать ремонтную и разрешительную документацию.
|
К сведению заказчиков! Во всех случаях, связанных с ремонтом любых водозаборных скважин должен быть обеспечен подъезд буровой установки к месту работ.
|
|
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ БУРОВЫХ СКВАЖИН
|
|
Под конструкцией скважины подразумевается схема ее устройства: диаметры по интервалам глубины бурения, диаметры и длина колонн обсадных труб, глубина их спуска, места цементирования. Обсадные трубы необходимы для закрепления устья скважины и предохранения его от размывания, закрепления залегающих в верхней части разреза неустойчивых, водоносных и выветрелых горных пород, перекрытия подземных горных выработок.
Конструкция скважины влияет на все виды работ, составляющие процесс бурения, и определяет их стоимость и качественное выполнение геологического задания.
Важное значение имеет выбор глубины установки башмака конечной (или промежуточной) колонны обсадных труб. Определяющими факторами при этом являются: устойчивость стенок скважины, минимальный объем работ в скважине при необходимости перебуривания или ликвидации осложнений.
Выбор конструкции скважин во многом зависит от характерных и наиболее важных технологических особенностей бурения.
Графически конструкция скважины представляет собой разрез (без соблюдения масштаба, скважину условно изображают нисходящей, вертикальной, прямолинейной) вдоль ее оси, на котором указаны линейные и поперечные размеры.
Графическое изображение конструкции с указанием линейных размеров удобнее выполнять от устья скважины к забою. Поперечные размеры следует указывать, начиная с забоя скважины и далее – в направлении к устью скважины.
При выборе конструкции скважины следует стремиться к наиболее простым, но в то же время надежным конструкциям.
При построении проектной конструкции скважины необходимо стремиться к минимальному количеству ступеней. Каждая ступень должна служить только для установки на ней соответствующей колонны обсадных труб. Если нет необходимости крепления скважины обсадными трубами, то не следует переходить на меньший диаметр, рассчитывая потом на разбуривание ствола скважины, в твердых породах требует много времени, а в мягких может привести к образованию новой ветви в скважине. Переход от большего к меньшему диаметру скважины необходимо осуществлять ниже контакта двух слоев пород.
Нередко контакт двух слоев пород является ослабленным участком. В этом участке могут происходить утечка промывочной жидкости, размывание пород зоны контакта, перемещение колонны обсадных труб вниз по скважине и, в конечном счете, отвинчивание низа колонны, что является сложной аварией. Поэтому под любую колонну обсадных труб необходимо углубить скважину ниже ослабленного контакта слоев не менее чем на 2-5 метров и установить башмак колонны на прочном основании.
Наконец, в проектной конструкции скважины предусматриваются диаметры обсадных труб и глубины установки их башмаков.
|
Разработанная схема конструкции скважины с краткой, но достаточной характеристикой геологических условий бурения должна легко читаться. В ней все элементы конструкции должны быть увязаны с геологическим строением и возможными зонами осложнений.
Обсадные колонны по своему назначению подразделяются следующим образом:
Направление (или направляющая) – колонна труб или одна труба, предназначенная для закрепления приустьевой части скважин от размыва буровым раствором и обрушения. Направление, как правило, одно. Однако могут быть случаи крепления скважин двумя направлениями. Обычно направление спускают в заблаговременно подготовленный шурф или скважину и бетонируют на всю длину. Иногда направления забивают в породу, как в сваю.
Кондуктор – колонна обсадных труб – предназначен для разобщения верхнего интервала разреза горных пород, изоляции пресноводных горизонтов от загрязнения, монтажа противовыбросового оборудования и подвески последующих обсадных колон.
Промежуточная обсадная колонна – служит для разобщения несовместимых по условиям бурения зон при углублении скважины до намеченных глубин. Их может быть несколько.
Эксплуатационная колонна – последняя (в порядке установки) колонна обсадных труб, которой крепят скважину для разобщения продуктивных горизонтов от всех остальных пород и извлечения из скважины нефти, воды, песка, газа или, наоборот, для нагнетания в пласты жидкости или газа. Иногда в качестве эксплуатационной колонны может быть использована (частично или полностью) последняя промежуточная колонна.
Промежуточные обсадные колонны могут быть нескольких видов:
Сплошные – перекрывающие весь ствол скважины от забоя до ее устья независимо от крепления предыдущего интервала.
Потайная – для крепления только необсаженного интервала скважины с перекрытием предыдущей обсадной колонны на некоторую величину.
Летучка – специальные промежуточные обсадные колонны (установленные впотай), служащие только для перекрытия интервала осложнений и не имеющие связи с предыдущими обсадными колоннами.
Секционный спуск обсадных колонн и крепление скважин хвостовиками возникли, во-первых, как практическое решение проблемы спуска тяжелых обсадных колонн, и, во-вторых, как решение задачи по упрощению конструкции скважин, уменьшению диаметра обсадных труб, а также зазоров между колоннами и стенками скважины, сокращению расхода металла и тампонирующих материалов, увеличению скорости бурения и снижению стоимости буровых работ.
В тяжелых условиях бурения (искривление ствола, большое количество рейсов) в конструкции скважины предусматриваются специальные виды промежуточных обсадных колонн – поворотные или сменные.
Проектная конструкция обязательно составляется на каждую скважину или группу скважин. Она служит основанием для всех инженерных расчетов, связанных с бурением.
Для составления проектной конструкции скважины необходимо иметь следующие исходные сведения: назначение и цель бурения скважины; геологическое строение данного участка; проектную длину ствола скважины и ее азимутальное и зенитное направления; необходимый конечный диаметр скважины.
Назначение и цель бурения скважины определяют выбор конечного диаметра и возможного способа разрушения пород забоя.
Описание геологического строения данного участка или района работ должно отражать: литологичекий состав горных пород; их физико-механические свойства и категории по буримости; трещиноватость, раздробленность, сыпучесть, плывучесть с точки зрения устойчивости ствола скважины; набухание при впитывании влаги; наличие водоносных горизонтов; наличие зон поглощения промывочной жидкости или напорных вод; место возможных выбросов в скважину воды или газов; возможное наличие закарстованности (на каких глубинах и в каких породах). Кроме того, необходимо учитывать глубины расположения старых подземных выработок.
Проектная длина ствола скважины, ее азимутальное направление и зенитные углы существенно влияют на выбор конструкции. Во всех случаях проектант должен учитывать направление скважины, условия ее бурения (с поверхности, из подземной горной выработки и т.д.) и глубину. Условия сооружения скважины с учетом ее глубины и направления, прежде всего влияют на выбор буровой установки, способ выполнения спускоподъемных операций при бурении и т.п.
Выбор конечного диаметра скважины, прежде всего, зависит от целей бурения (на твердые, жидкие, газообразные полезные ископаемые или для других целей – подземного выщелачивания, инженерной геологии и др.)
В благоприятных геологических условиях (относительно устойчивые породы) зазор между двумя соседними обсадными колоннами (между колонной и стенкой скважины) может быть минимальным. В условиях обрушающихся и набухающих пород при значительной длине интервала обсаживания для беспрепятственного спуска следует предусматривать большой зазор между колонной и стенкой скважины.
В монолитных устойчивых породах постановка обсадных колонн вообще может не предусматриваться.
Так как конструкция буровой скважины существенным образом зависит от цели и условий бурения, то единой методики проектирования конструкции, справедливой для любой буровой скважины, существовать не может.
Из книги «Бурение скважин различного назначения»
под редакцией док-ра техн. наук, проф., чл.-корр РАЕН
Н. Сердюка
|
Физико-технические процессы, определяющие эффективность разрушения пород на забое скважины.
С. Минаков, кандидат технических наук
Необходимо сделать уточнение, что предметом наших рассмотрений являются в первую очередь забои горизонтальных скважин.
Горизонтальные скважины, являяясь основным инструментом увеличения добычи нефти и газа, имеют серьезные трудности в бурении.
Это определено тем, что:
1) С одной стороны горизонтальные скважины являются основным средством, позволяющим повысить интенсивность отработки нефтяных и газовых месторождений за счет улучшения дренажа коллектора. Разбуривание нефтяных и газовых месторождений горизонтальными скважинами эффективно формирует оптимальную систему разработки и восстановления продуктивности месторождений на поздней стадии эксплуатации. Вскрытие продуктивных пластов горизонтальными стволами увеличивает площадь фильтрации, исключает возможность поступления воды в процессе эксплуатации, что особенно эффективно для низкопроницаемых коллекторов и пластов с вертикальной трещиноватостью. Дебит горизонтальных скважин по сравнению с вертикальными увеличивается в 2-4 раза на нефтяных и в 3-8 раз – на газовых месторождений.
2) С другой стороны на фоне существенно увеличения дебита скважин заметно понижается скорость бурения в ____ раза, а стоимость повышается в ____ раза.
Малые скорости бурения обусловлены тем, что при проводке горизонтальных скважин (ГС) и разветвленно-горизонтальных (РГС) скважин возникают трудности с созданием осевой нагрузки на забой, в особенности при небольших вертикальных участках, т.к. основной тенденцией при бурении горизонтальных скважин в настоящее время является комбинирование профилей с большим и средним радиусом участка искривления.
Применение комбинированных гидромеханических средств разрушения забоя рассматривается как способ компенсации недостатка осевой нагрузки применительно к бурению горизонтальных скважин.
Возможный путь решения проблемы – применение гидромониторных долот, с помощью которых реализуется комбинированное: механическое и гидромеханическое воздействие на забой. Обычно, гидромониторные долота имеют каналы, в конце которых установлены сменные металлокерамические или твердосплавные насадки. Наиболее часто используют металлокерамические или твердосплавные насадки с коноидальным или коническим каналом. Они предназначены для создания направленного потока, который по выходе из долота со скоростью 80 м/с устремляется прямо на забой.
В теории (в горном деле в целом) гидромониторные струи рассматриваются как средства очистки забоя и породоразрушающего инструмента, в крайнем случае, как средства для эррозионного размыва пород, но не как средство для резки горных пород.
Следует заметить, что в настоящее время в существующей теории гидромониторных долот рассматриваются главным образом механизмы протекания частных процессов: очистки поверхности забоя, очистки призабойной зоны и очистки вооружения долота. О том, что струя жидкости предназначена непосредственно для разрушения забоя речи не идет. Так утверждение относительно того, что «при гидромеханическом бурении разрушение забоя осуществляется за счет действия струй жидкости, и значительные осевые нагрузки при этом не нужны» является достаточно декларативным.
Вопрос об эффективности разрушения горных пород струями до настоящего времени остается мало исследованным, и при этом он достаточно противоречив. Так, например, по данному вопросу не определены параметры струй, которые могли бы (иначе: должны были бы) формироваться в гидромониторных долотах, обеспечивая эффективное разрушение породы забоя, при одновременном снижении создаваемой осевой нагрузки. Отметим, что для компенсации гидроподпора требуется увеличивать осевую нагрузку на гидромониторные долота. По своей сути, это напоминает разрушение горных пород мощным, но тупым инструментом, при использовании которого можно увеличивать механические скорости проходки, но затраты энергии при этом возрастают в гораздо большей степени.
Условно говоря, «толстые» гидромониторные струи исследованы достаточно хорошо, но такие струи нельзя рассматривать как эффективное средство разрушения забоя. Причина - значительные затраты энергии, недостаток давления и скорости.
В целом вопросу гидромеханического разрушения горных пород в литературе уделено достаточное внимание. Обобщенные результаты этих исследований представлены в
таблицах 1,2.
Как видно, предметом изучения в горно-буровом деле в основном являлись так называемые «толстые гидромониторные струи».
Использование струйных технологий во многом ограничено мощностными
Nг характеристиками. Гидравлическая мощность определяется как произведение давления
p на расход
Q:
Nг = p ⋅ Q
которые, в свою очередь связаны степенной зависимостью
p = ƒ (Q n),
где степень
n = 2 ÷ 3 (находится в диапазоне от двух до трех). Таким образом, увеличение расхода
Q например в два раза вызывает увеличение затрат мощности
Nг как минимум в 8 раз. Вследствие этого «толстых» струй, обладающих хорошими кинетическими
характеристиками, рационально использовать как можно более тонкие струи, которые при этом не являются достаточно устойчивыми, имеют тенденцию быстро распадаться, но обладают хорошими режущими способностями.
Понимая существующие недостатки «толстых» гидромониторных струй, мы уже обращались к вопросу повышения эффективности гидромеханического способа разрушения горных пород.
В работе под названием:
«Разработка технологии вращательного бурения неглубоких скважин долотами, оснащенными гидродинамическими генераторами кавитационных колебаний жидкости» нами были проведены экспериментальные исследования и проанализированы результаты разрушения горных пород кавитационными струями жидкости и долотами, оснащенными генераторами кавитационных колебаний жидкости
(Рис. 1, 2), на основе которых были предложены технико-технологические решения по применению кавитационных струй при бурении неглубоких скважин.
(конкретно – если спросят:
- разработана гидравлическая программа процесса промывки при бурении долотами, реализующими кавитационное истечение жидкости;
- разработана стратегия управления ростом скорости кавитационной струи жидкости в процессе углубления скважины.)
Будущее за технологиями струйной резки. За последние пять лет появились свидетельства об их успешном применении в горном деле и бурениии.
Продолжая интересоваться вопросами гидромеханического (струйного) разрушения горных пород, нами было замечено, что в настоящее время в научных исследованиях проявилась четкая тенденция изучения возможности применении тонких струй воды высокого давления в технологиях разрушения горных пород.
Установлено, что струя воды с абразивом под давлением около 2000 бар позволяет резать различные породы. Сущность такой резки заключается в воздействии на обрабатываемый материал высокоскоростной струи воды. Под сверхвысоким давлением вода вытекает из сопла малого сечения со скоростью 1000-1200 м/с, образуя плотную высокоскоростную струю диаметром около 0,5 мм. Такая струя обладает высокой режущей способностью, для повышения которой в струю может вводиться абразив (сыпучий или пульпа) различной зернистостью, как правило - диаметром до 1 мм.
Значимые исследования по применению тонких струй высокого давления проведены в области создания комбинированного гидромеханического способа разрушения угля и породы, основанного на совместном воздействии на горный массив тонкой струи воды и механического (резцового, шарошечного, ударного) инструмента. На их основе разработаны конструкции очистных и проходческих комбайнов с гидромеханическими исполнительными органами различных типов.
Недавно появилась новая технология вторичного вскрытия продуктивных пластов на основе гидравлической щелевой перфорации. Технология основывается на результатах комплекса теоретических и экспериментальных исследований разрушения горных пород струями и опыте гидроперфорации на базе буровых растворов без абразива. Данная технология заключается в том, что гидромеханический щелевой перфоратор (ГМЩП)
рис. 3, спущенный на насосно-компрессорных трубах НКТ, роликом раскатывает щель, после чего разрушает цементное кольцо и с помощью гидромониторной насадки размывает горную породу. Как показали последние исследования при давлениях гидромониторного воздействия на горную породу, достигающих значений 150-170 атм и времени воздействия свыше 30 минут на один погонный метр, радиус проникновения в пласт- коллектор составляет 80-100 см. Данный метод также позволяет селективно вскрывать продуктивные пропластки , не нарушая перемычек между ними. Гидромеханическая перфорация может производиться как на нефти , так и на других жидкостях .
Существенным недостатком метода является то, что высокое давление формируется на поверхности с помощью цементировочных агрегатов ЦА-320 и подается непосредственно к месту перфорации по рукавам высокого давления. Кроме того, давление в перфораторе не является сверхвысоким, поэтому оно не в состоянии разрушать горные породы посредством раздавливания и сжатия, а разрушает их путем гидромеханической эрозии.
Мы обратили внимание на перспективность использования тонких струй воды сверхвысокого давления.
Появились работоспособные технические средства для создания высокоскоростных высоконапорных струй.
Схематично технология создания тонких струй высокого давления изображена на
рис. 4.
Получение непрерывной струи рабочей жидкости сверхвысокого давления осуществляется с помощью так называемого гидромультипликатора. Вода, используемая для формирования высоконапорной струи попеременно подается в один из цилиндров высокого давления двустороннего мультипликатора двойного действия; жидкость от рабочего насоса попеременно поступает в левую, либо в правую полость цилиндра низкого давления, что вызывает возвратно-поступательные движения поршня. Разница в диаметрах поршней в цилиндрах высокого и низкого давления должна быть существенной (в идеале около 10). В результате этих движений жидкость, находящаяся в одном из цилиндров высокого давления, сжимается и направляется в линию высокого давления. Величина высокого давления определяется соотношением площадей поршней цилиндров низкого и высокого давления и давлением жидкости в рабочих цилиндрах низкого давления.
Через линию высокого давления, жидкость попадает в сопловую рабочую головку, в которой формируется сверхзвуковая рабочая абразивно-жидкостная струи по эжекционной схеме.
В случае, если необходимо получить не пульсирующую, а непрерывную струю можно применить ресивер (на рис. 3 он не показан) - емкость для кратковременного хранения сжатой жидкости, служащий для подачи жидкости в линию высокого давления в момент перехода поршня из одного положения в другое (например, из левого в правое). Тогда струю можно сделать не просто жидкостной, а абразивно-жидкостной – за счет поступления в нее абразива, например разрушенной долотом или шарошкой породы, которая будет устойчиво подсасываться в струю за счет эжекции, т.е. локального разряжения в месте выхода высоконапорной струи из сопла.
Актуально решение следующих задач:
1.изучения целесообразности применения тонких непрерывных и кавитационных струй в бурении, и в случае, если такая целесообразность будет установлена, то
2.разработка предложений по созданию нового породоразрушающего инструмента.
Следует учитывать, что процесс гидравлического разрушения во многом зависит времени контакта струи с разрушаемым материалом; он прекращается при достижении определенных высоких значениях скорости перемещения струи. В случае взаимодействия струи с массивом в течение времени, меньшим критического
t kp , разрушения не происходит, несмотря на то, что энергия струи непрерывно передается разрушаемому массиву.
Актуальным является то, что горизонтальное бурение с применением многозаходных винтовых забойных двигателей является низкооборотным. Применение гидроструйных технологий совместно с низкооборотными долотами в этих условиях будет максимально способствовать интенсификации процессов разрушения пород на забое горизонтальной скважины. При гидромеханическом бурении, когда разрушение забоя происходит за счет действия струй жидкости, значительные осевые нагрузки не нужны.
Мы понимаем, что на пути широкого практического применения гидромеханического способа разрушения горных пород, в первую очередь при бурении горизонтальных скважин стоят серьезные технические проблемы.
Для эффективного ослабления забоя необходимо использовать струи воды с начальным давлением не ниже 80-100 МПа (необходимое значение начального давления имеет тенденцию к увеличению, ряд авторов называют "цифру" 200-400 МПа как минимальную) и расходом 3-6 л/мин на один резец. Следовательно, необходим источник воды высокого давления (насос или гидромультипликатор) с рабочим давлением не ниже 100 МПа.
Задача использования тонких струй воды высокого давления требует проведения разносторонних исследований, охватывающих:
- изучение динамики и структуры тонких струй воды;
- изучение процесса струйного разрушения горных пород на забое при широком диапазоне их структуры и крепости;
- определение рациональных значений скорости перемещения струи воды сверхвысокого давления относительно горных пород;
- создание эффективных струеформирующих устройств в породоразрушающем инструменте;
- определение доли энергии высокоскоростной струи, затрачиваемой непосредственно на разрушение и на потери;
- изучение класса пульсирующих высокоскоростных струй в сочетании с инструментами механического действия;
- развитие научно обоснованных методов расчета параметров разрушения пород с различными физико-механическими свойствами;
- создание породоразрушающего инструмента нового технического уровня обеспечивающего снижение удельной энергоемкости процесса разрушения и удельного расхода инструмента;
- разработка перспективных направлений использования абразивных добавок, комбинаций гидромеханического абразивного и кавитационного воздействий с механическим воздействием.
Результаты исследований предполагается оформить в виде научной работы под название:
Разработка научно-методических основ применения высоконапорных струй для интенсификации бурения горизонтальных скважин
