О Г Л А В Л Е Н И Е
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................6
ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН С ПРОДУВКОЙ
ВОЗДУХОМ...........................................................................................................16
§ 1.1. Особенности бурения скважин с продувкой воздухом.................16
§ 1.2. Анализ эффективности основных методов борьбы с пылью при
бурении скважин с продувкой воздухом..................................................25
§ 1.3. Анализ зарубежной и отечественной практики бурения скважин с
продувкой воздухом....................................................................................33
§ 1.4. Анализ состояния научных исследований по теме диссертации.38
§ 1.5. Основные направления совершенствования и повышения
энергетической эффективности бурового оборудования при бурении
скважин с продувкой воздухом .................................................................43
Выводы ...................................................................................................................46
ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ПОРОДОРАЗРУШАЮЩЕГО
ИНСТРУМЕНТА ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН С ОЧИСТКОЙ ЗАБОЯ
ВОЗДУХОМ...........................................................................................................48
§ 2.1. Анализ факторов и влияния температурного режима работы
породоразрушающего инструмента на эффективность бурения ...........48
§ 2.2. Исследование возможности применения вихревой трубы для
нормализации температурного режима работы породоразрушающего
инструмента при бурении скважин с очисткой забоя воздухом............53
§ 2.2.1. Конструктивное строение и принцип работы вихревой трубы.533
§ 2.2.2. Методика определения основных геометрических размеров
вихревой трубы ........................................................................................... 55
§ 2.2.3. Экспериментальное исследование параметров вихревой трубы
....................................................................................................................... 58
§ 2.3. Исследование температурных режимов работы
породоразрушающего инструмента.......................................................... 72
§ 2.4. Исследование температурных режимов скважины при бурении с
очисткой забоя сжатым воздухом ............................................................. 80
§ 2.4.1. Моделирование режимов продувки скважин ............................. 80
§ 2.4.2. Возможность регулирования температурного режима скважины
....................................................................................................................... 87
§ 2.5. Основные направления совершенствования температурного
режима для повышения энергетической эффективности бурения
скважин с продувкой .................................................................................. 98
Выводы................................................................................................................. 102
ГЛАВА III. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИВОДА ДИЗЕЛЬНОГО
КОМПРЕССОРА ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УТИЛИЗИРОВАННОЙ
ТЕПЛОТЫ............................................................................................................ 104
§ 3.1. Анализ энергетических потерь компрессорных установок,
применяемых на горных работах ............................................................ 104
§ 3.2. Разработка конструкции системы утилизации теплоты ДВС
компрессора с использованием избыточного воздуха.......................... 107
§ 3.3. Экспериментальное исследование влияния эжекции
отработанных газов двигателя внутреннего сгорания на эффективность
его работы.................................................................................................. 1114
§ 3.4. Методика определения тепловой мощности утилизационной
установки....................................................................................................117
Выводы .................................................................................................................122
ГЛАВА IV. ОПТИМИЗАЦИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ БУРОВОГО
ОБОРУДОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИХРЕВЫХ ТРУБ.................124
§ 4.1. Экспериментальное исследование тепловой мощности забоя
скважины при работе породоразрушающего инструмента ..................124
§ 4.1.1. Мощность, развиваемая на забое скважины и влияние высоких
температур на работу породоразрушающего инструмента ..................124
§ 4.1.2. Методика экспериментальных исследований при опытном
бурении с очисткой забоя воздухом........................................................126
§ 4.1.3. Результаты испытаний при опытном бурении с продувкой....128
§ 4.2. Разработка конструкции инструмента при расположении
вихревой трубы у забоя ............................................................................139
§ 4.2.1. Буровой инструмент, содержащий вихревую трубу, для бурения
скважин со сплошным забоем..................................................................139
§ 4.2.2. Колонковый снаряд со съемным керноприемником,
содержащий вихревую трубу...................................................................141
§ 4.3. Экспериментальное исследование разработанной конструкции
бурового инструмента, содержащей вихревую трубу...........................143
§ 4.4. Результаты экспериментальных испытаний разработанной
конструкции бурового инструмента, содержащей вихревую трубу....149
Выводы .................................................................................................................1565
ГЛАВА V. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ РЕШЕНИЙ .......................................... 158
§ 5.1. Оценка эффективности работы бурового снаряда ...................... 158
§ 5.2. Оценка эффективности работы дизельного компрессора .......... 159
5.3. Оценка общей энергетической эффективности комплекса ........... 165
Выводы................................................................................................................. 167
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 169
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ........................................... 172
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………...183
