Обоснование и разработка технологии и технических средств для бурения направленных геологоразведочных скважин с использованием малогабаритных забойных гидравлических двигателей

В работах, посвященных проблемам направленного бурения скважин отмечается, что принципиально новыми для их эффективного решения следует считать технические средства и методы, которые не традиционны для геологоразведки, базирующиеся на применении винтовых забойных двигателей (ВЗД) и колонковых наборов, которые обеспечивают получение новых качественных показателей по регулированию интенсивности искривления скважин и управлению трассой скважин. Наиболее важным, и значимым по достигаемому результату видом средств для повышения эффективности процесса бурения предлагаются объемные ВЗД, которые имеют ряд технологических преимуществ:

- процесс бурения ведется при не вращающейся бурильной колонне, что способствует достижению сохранения заданного направления трассы скважин;

- обеспечивается плавность и равномерность набора кривизны скважины;

- снижаются износ бурового инструмента и энергозатраты на процесс бурения;

- возможность контроля и управления пространственным положением скважины в процессе бурения с помощью следящей системы, встроенной в не вращающийся корпус над ВЗД.

Однако имеется ряд факторов, сдерживающих применение объемных ВЗД для бурения направленных скважин в области геологоразведочных работ на твердые полезные ископаемые. К ним относятся: значительный расход промывочной жидкости, необходимый для создания крутящего момента при низкой частоте вращения вала ВЗД, что не соответствует базовым условиям технологии алмазного бурения скважин, а также габаритные размеры этого двигателя и жесткость его корпуса, что не позволяет вписываться в угол набираемой кривизны при проводке скважины по сложной с меняющимися направлениями траектории.

Задача направленного бурения геологоразведочных скважин с примением ВЗД требует решения и является актуальной.

Нами сформулированы основные требования, предъявляемые к конструктивным параметрам и технологическим возможностям компоновок забойных гидродвигателей (ЗГД), средствам слежения и управления трассой скважин в сложных горно-геологических условиях. <...>