Башкатов А.Д. Прогрессивные технологии сооружения скважин

Подождите немного. Документ загружается.

äèìî îòìåòèòü, ÷òî ïðè ñðàâíåíèè öåí ó÷èòûâàëàñü ýêñïîðòíàÿ

öåíà áóðîâûõ àãðåãàòîâ ÓÐÁ-3À3 è ÁÀ-15Â, êîòîðàÿ ñóùåñò-

âåííî âûøå öåí îòå÷åñòâåííîãî ðûíêà. Ðåàëüíî ñòîèìîñòü èì-

ïîðòíîãî îáîðóäîâàíèÿ âûøå â 6–8 ðàç.

Èñïûòàíèÿ èìïîðòíûõ áóðîâûõ óñòàíîâîê â ïðîèçâîäñòâåí-

íûõ óñëîâèÿõ êîìáèíàòà ïîêàçàëè, ÷òî ìåõàíè÷åñêàÿ ñêîðîñòü

áóðåíèÿ âîçðîñëà ïðèáëèçèòåëüíî íà 20–30 % áëàãîäàðÿ íàëè-

÷èþ â êîìïëåêòå áîëåå ìîùíîãî áóðîâîãî íàñîñà è ìåõàíèçìà

ïðèíóäèòåëüíîãî äàâëåíèÿ íà çàáîé. Ïðè ýòîì ðåéñîâàÿ ñêîðîñòü

ïðàêòè÷åñêè íå èçìåíèëàñü èç-çà äîïîëíèòåëüíûõ çàòðàò íà

ñïóñêîïîäúåìíûå îïåðàöèè. Ýêñïëóàòàöèîííûå çàòðàòû íà èì-

ïîðòíûõ óñòàíîâêàõ çíà÷èòåëüíî âûøå ïî ïðè÷èíå ïðèìåíåíèÿ

ìàñåë òîëüêî çàïàäíûõ ôèðì, êîòîðûå â íåñêîëüêî ðàç äîðîæå

îòå÷åñòâåííûõ. Ðàñõîäíûå çàïàñíûå ÷àñòè, êàê ïðàâèëî, ïðîäà-

þòñÿ ïî çàâûøåííûì öåíàì. Âòóëêà íà íàñîñ «Ãàðäíåð-Äåíâåð»

äîðîæå àíàëîãè÷íîé âòóëêè íà ÍÁ-125 â 4–5 ðàç. Ïðîâåäåíèå

ðåìîíòíûõ ðàáîò íà óñòàíîâêàõ çàòðóäíåíî îòñóòñòâèåì èëè íå-

õâàòêîé çàïàñíûõ ÷àñòåé, êîòîðûå íåîáõîäèìî äîñòàâëÿòü îò

ïðîèçâîäèòåëåé, ÷òî ïðèâîäèò ê äëèòåëüíûì ïðîñòîÿì.

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ óðîâåíü ïîäãîòîâêè

íàøèõ ðàáî÷èõ íå ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ðàáîòû íà èìïîðò-

íîì îáîðóäîâàíèè.

Çàòðàòû íà ïðîâåäåíèå áóðîâûõ ðàáîò ïðè èñïîëüçîâàíèè

ñòàíêîâ ÂÈÐÒ è «Àêâàäðèëë» â 6–10 ðàç âûøå, ÷åì ïðè áóðåíèè

óñòàíîâêàìè 1ÁÀ-15Â è ÓÐÁ-3À3. Â èòîãå ïîñëå ãîäè÷íûõ èñ-

ïûòàíèé òåíäåð âûèãðàëî ÎÀÎ «Êóíãóðñêèé ìàøèíîñòðîèòåëü-

íûé çàâîä», è áûëî ïðèíÿòî ðåøåíèå âåðíóòüñÿ ê òðàäèöèîííîé

ïðîãðàììå çàêóïîê áóðîâîãî îáîðóäîâàíèÿ ñ íåêîòîðûìè äîïîë-

íåíèÿìè, êîòîðûå áûëè âíåñåíû êîíñòðóêòîðñêèì áþðî çàâîäà

ïî ðåêîìåíäàöèÿì ÇÀÎ «Ðóñáóðìàø».

Äëÿ ïîâûøåíèÿ ìîùíîñòè íàñîñíîãî îáîðóäîâàíèÿ ñïåöèàëü-

íî áûë ðàçðàáîòàí áóðîâîé àãðåãàò ÓÐÁ-3À3051, èìåþùèé îäèí

ïàëóáíûé íàñîñ ÍÁ-125 ëèáî äâà íàñîñà ÍÁ-50 ñ ïðèâîäîì îò

äâèãàòåëÿ ßÌÇ-238. Ãðóçîïîäúåìíîñòü óñòàíîâêè áûëà óâåëè÷å-

íà äî 20 ò ïðè óñëîâèè îáÿçàòåëüíîé êîìïëåêòàöèè ìåõàíèçìîì

ïðèíóäèòåëüíîãî äàâëåíèÿ íà çàáîé è âñïîìîãàòåëüíîé ëåáåäêîé.

Óêàçàííûå äîðàáîòêè çà ñ÷åò îáåñïå÷åíèÿ îïòèìàëüíîé îñåâîé

íàãðóçêè íà èíñòðóìåíò è õîðîøåé î÷èñòêè çàáîÿ è ñòâîëà ñêâà-

æèíû îò øëàìà ñâåëè íà íåò ïðåèìóùåñòâà èìïîðòíûõ óñòàíî-

âîê ïî ìåõàíè÷åñêîé ñêîðîñòè áóðåíèÿ.

Ñóùåñòâåííîå óâåëè÷åíèå òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèõ ïîêàçàòå-

ëåé áóðåíèÿ ìîæíî îáåñïå÷èòü òîëüêî ïóòåì èñïîëüçîâàíèÿ ïðî-

ãðåññèâíûõ òåõíîëîãèé. Áóðîâîé àãðåãàò â ýòîì ñëó÷àå ÿâëÿåòñÿ

âñåãî ëèøü èíñòðóìåíòîì äëÿ âîçìîæíîãî ïðèìåíåíèÿ â äàííûõ

óñëîâèÿõ òîé èëè èíîé òåõíîëîãèè. Áåçàëüòåðíàòèâíîå ïðèìåíå-

íèå çàïàäíûìè ôèðìàìè ïðîãðåññèâíûõ òåõíîëîãèé áóðåíèÿ ñ

ïðîäóâêîé ãàçîæèäêîñòíûìè ñìåñÿìè è âîçäóõîì â Êûçûëêóìàõ

ïðèâåëè ê ñðûâó ïëàíà ïðîèçâîäñòâà ðàáîò. Îáåñïå÷èòü ïðî-

õîäêó â óñëîâèÿõ ÷åðåäîâàíèÿ ïîãëîùàþùèõ êàðñòîâûõ ïîðîä

ñ íàïîðíûìè âîäîíîñíûìè ïëàñòàìè ïî åäèíîé òåõíîëîãèè íå

óäàëîñü.

Äëÿ ðàñøèðåíèÿ îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ïðîãðåññèâíûõ òåõíî-

ëîãèé áóðåíèÿ ñêâàæèí ñ ïðîäóâêîé âîçäóõîì ïíåâìî- è ãèäðî-

òðàíñïîðòîì êåðíà â ïóñòûííûõ óñëîâèÿõ ïðè ñëîæíîñòè îáåñ-

ïå÷åíèÿ ïðîèçâîäñòâà ðàáîò òåõíè÷åñêîé âîäîé ÍÃÌÊ áûëè çà-

êóïëåíû è ñåãîäíÿ óñïåøíî ïðèìåíÿþòñÿ áóðîâûå óñòàíîâêè ñ

ïîäâèæíûì âðàùàòåëåì ÓÁÐ12 ïðîèçâîäñòâà ÎÀÎ «Ãåîìàø».

Ñïðàâåäëèâîñòè ðàäè ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî òðàäèöèîííî

ïðèíèìàåìîå çà àêñèîìó êà÷åñòâî èìïîðòíîãî îáîðóäîâàíèÿ íå

âñåãäà ïîäòâåðæäàåòñÿ íà ïðàêòèêå. Òàê, â îäíîì ïîñòàâëåííîì

èìïîðòíîì àãðåãàòå â íàñîñå «Ãàðäíåð-Äåíâåð» áûëà îáíàðóæåíà

òðåùèíà â êîðïóñå, à â äðóãîì – äåôåêòû ïîäâèæíîãî âðàùàòåëÿ.

Áûëè îáíàðóæåíû è äðóãèå íåäîäåëêè è äåôåêòû. Áðàêîâàííûå

äåòàëè áûëè çàìåíåíû ïî ãàðàíòèè, íà ÷òî óøëî çíà÷èòåëüíîå

âðåìÿ.

Àíàëîãè÷íûå ñðàâíèòåëüíûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû èìïîðòíîãî

îáîðóäîâàíèÿ è îòå÷åñòâåííûõ áóðîâûõ óñòàíîâîê ïîëó÷åíû â

Åãèïòå, Òóíèñå, Èðàíå è äðóãèõ ñòðàíàõ. Îòå÷åñòâåííûå áóðîâûå

óñòàíîâêè êîìïëåêòóþòñÿ óíèâåðñàëüíûìè áóðèëüíûìè òðóáàìè,

÷òî îáåñïå÷èâàåò èõ âçàèìîçàìåíÿåìîñòü è îáëåã÷àåò ðàáîòó.

Èìïîðòíûå áóðîâûå óñòàíîâêè ïðåäóñìàòðèâàþò êîìïëåêòàöèþ

îñîáåííîé áóðèëüíîé êîëîííîé, èìåþùåé îðèãèíàëüíûå ñîåäè-

íåíèÿ. Èñïîëüçîâàíèå òàêèõ òðóá íà äðóãèõ óñòàíîâêàõ òðåáóåò

èçìåíåíèÿ êîíñòðóêöèè ýëåâàòîðà.

Ñðàâíèòåëüíûå èñïûòàíèÿ èìïîðòíûõ áóðèëüíûõ òðóá ñ îòå-

÷åñòâåííûìè ïîêàçàëè áëèçêóþ íàðàáîòêó íà îòêàç ïðè òîì, ÷òî

ñòîèìîñòü ïåðâûõ íà 50 % âûøå. Ïî äàííûì Ë.À. Ëà÷èíÿíà îòå-

÷åñòâåííûå áóðèëüíûå òðóáû ïðîèçâîäñòâà Îðåíáóðãñêîãî çàâîäà

ïðåâîñõîäÿò èìïîðòíûå ïî ïðî÷íîñòè è äîëãîâå÷íîñòè íà 40–

80 %. Âûñîêîå êà÷åñòâî áóðèëüíûõ òðóá äèàìåòðîì 73 è 89 ìì ñ

ïðèâàðíûìè ïî ñïåöèàëüíîé òåõíîëîãèè çàìêàìè ñ ïðîðåçÿìè

ïîä ýëåâàòîð, âûïóñê êîòîðûõ îñâîåí ÎÀÎ «Êóíãóðñêèé ìàøè-

íîñòðîèòåëüíûé çàâîä», îáóñëîâèëî ïîñòàíîâêó âîïðîñà î êîì-

ïëåêòàöèè íåêîòîðûõ çàðóáåæíûõ óñòàíîâîê (íàïðèìåð, ÂÈÐÒ)

îòå÷åñòâåííûìè áóðèëüíûìè òðóáàìè. Ñîïîñòàâëåíèå ðàáîòîñïî-

ñîáíîñòè øàðîøå÷íûõ äîëîò îòå÷åñòâåííîãî è èìïîðòíîãî ïðî-

èçâîäñòâà äëÿ ðàçëè÷íûõ óñëîâèé ïðèìåíåíèÿ íà òåððèòîðèè

ÑÍÃ ïðèâåäåíî â òàáë. 3.

Òàáëèöà 3

Ðåçóëüòàòû ñðàâíèòåëüíûõ èñïûòàíèé øàðîøå÷íûõ äîëîò

Øèôð äîëîòà,

èçãîòîâèòåëü

Êàòåãîðèÿ

ïîðîä ïî áó-

ðèìîñòè

Ñðåäíÿÿ ïðî-

õîäêà íà äî-

ëîòî, ì

Ñòîèìîñòü

äîëîòà, äîë.

ÑØÀ

Ñòîèìîñòü

1 ì áóðåíèÿ,

äîë. ÑØÀ

Ñåâåðíûé ÃÎÊ, Óêðàèíà, 1994–1996 ãã.

ÎÊ-ÏÂ-5

ÑÊÁ «Äîëîìèò»

19–20 130 900 6,92

Q9JSMITH 19–20 241 4000 16,59

Ëåáåäèíñêèé ÃÎÊ, Ðîññèÿ, 1994–1996 ãã.

ÎÊ-ÏÂ-5

ÑÊÁ «Äîëîìèò»

17–18 132 900 6,82

Q7JSMITH 17–18 238 4000 16,81

ÎÊ-ÏÂ-5

ÑÊÁ «Äîëîìèò»

19–20 63,5 900 14,17

Q9JSMITH 19–20 140 4000 28,57

Ðóäíèê Ìóðóíòàó, Óçáåêèñòàí, 1994–1997 ãã.

ÎÊ-ÏÂ-5

ÑÊÁ «Äîëîìèò»

13–17 328 900 2,74

ÎÊ-ÏÂ1Ð Ïîâà-

ðîâñêèé ìåõàíè-

÷åñêèé çàâîä

13–17 227 650 2,86

244,5ÎÊÏÂ ÎÀÎ

«Óðàëáóðìàø»

13–17 320 650 2,03

244,5ÎÊÏÂ W17

ÎÀÎ «Óðàëáóð-

ìàø»

13–17 386 650 1,68

Q7JSMITH 13–17 596 4000 6,71

Q9JSMITH 13–17 624 4000 6,41

Ïðåäñòàâëåííûå ðåçóëüòàòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ïðèâåäåííûå çà-

òðàòû íà áóðåíèå 1 ì â òâåðäûõ ïîðîäàõ èìïîðòíûìè äîëîòàìè

â 2,5–3 ðàçà âûøå, ÷åì îòå÷åñòâåííûìè. Â òàáë. 3 îòñóòñòâó-

þò äàííûå ñîïîñòàâëåíèÿ ñ äîëîòàìè ïðîèçâîäñòâà ÎÀÎ «Âîë-

ãàáóðìàø», êîòîðûå òðàäèöèîííî îòëè÷àþòñÿ âûñîêèì êà-

÷åñòâîì.

Ïðè óìåíüøåíèè òâåðäîñòè ïîðîä ýôôåêòèâíîñòü èñïîëüçî-

âàíèÿ îòå÷åñòâåííîãî ïîðîäîðàçðóøàþùåãî èíñòðóìåíòà óâåëè-

÷èâàåòñÿ. Àíàëîãè÷íûå ïðîïîðöèè õàðàêòåðíû äëÿ áóðåíèÿ òâåð-

äîñïëàâíûìè è àëìàçíûìè êîðîíêàìè.

Çàêàçû èìïîðòíîãî îáîðóäîâàíèÿ è ïåðåõîä, ïóñêàé ÷àñòè÷-

íûé, íà îáåñïå÷åíèå èì ãåîëîãîðàçâåäî÷íîé îòðàñëè òàÿò â ñåáå

è ðÿä «ïîäâîäíûõ êàìíåé».

Âî-ïåðâûõ, çàêóïêà äîðîãîñòîÿùåãî îáîðóäîâàíèÿ ïîâëå÷åò çà

ñîáîé ðåçêîå óâåëè÷åíèå åãî àìîðòèçàöèè, ðàçìåð åæåãîäíûõ îò-

÷èñëåíèé íà êîòîðóþ áóäåò ñîïîñòàâèì ñî ñòîèìîñòüþ îòå÷åñò-

âåííûõ àíàëîãîâ. Ê ýòîìó ïðåäïðèÿòèÿ ïîêà íå ãîòîâû.

Âî-âòîðûõ, ïîêóïàÿ èìïîðòíóþ ïðîäóêöèþ, ìû âïàäàåì â

äëèòåëüíóþ çàâèñèìîñòü îò òåõíè÷åñêîé è ýêîíîìè÷åñêîé ïîëè-

òèêè ïîñòàâùèêà. Êàê ïðàâèëî, ïîñëå çàêóïêè îáîðóäîâàíèÿ öå-

íû íà çàïàñíûå ÷àñòè è ìàòåðèàëû ðåçêî âîçðàñòàþò.

Â-òðåòüèõ, âêëàäûâàÿ äåíüãè â ðàçâèòèå èìïîðòíîãî ïðîèç-

âîäñòâà, ìû îáðåêàåì íà íåâîñòðåáîâàííîñòü îãðîìíûé íàó÷íî-

òåõíè÷åñêèé ïîòåíöèàë, íàêîïëåííûé â ñòðàíå. Ïðîéäåò ðÿä ëåò

è òå ðàçðàáîòêè, êîòîðûå è ñåé÷àñ íå ïîòåðÿëè ñâîåé àêòóàëüíî-

ñòè è ïðåâîñõîäÿò èìïîðòíûå àíàëîãè, óñòàðåþò, è ãåîëîãè áóäóò

îáðå÷åíû ïåðåéòè íà èìïîðòíûå òåõíîëîãèè, à ñîîòâåòñòâåííî è

íà îáñëóæèâàþùèå èõ òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà.

Âàæíåéøèì ÿâëÿåòñÿ è ñîöèàëüíûé àñïåêò. Ïîääåðæèâàÿ

îòå÷åñòâåííîãî ïðîèçâîäèòåëÿ, ìû âêëàäûâàåì ñðåäñòâà â ðàç-

âèòèå ïðîìûøëåííîñòè, îáåñïå÷èâàåì ðàáî÷èå ìåñòà è çàêëàäû-

âàåì áàçó äëÿ ïîâûøåíèÿ íàó÷íî-òåõíè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà îò-

ðàñëè.

Â ýòîé ñâÿçè íàïðàøèâàåòñÿ âûâîä î òîì, ÷òî ïðèíÿòèå ðå-

øåíèé ïî çàêóïêå èìïîðòíîãî îáîðóäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ëèáî ñëåä-

ñòâèåì íåçíàíèÿ ñóùåñòâà âîïðîñà îòäåëüíûìè ÷èíîâíèêàìè,

ëèáî ëîááèðîâàíèåì èíòåðåñîâ çàïàäíûõ ôèðì. Îáúåêòèâíîñòè

ðàäè ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ñóùåñòâóþò íåêîòîðûå ñôåðû ïðîèç-

âîäñòâà îáîðóäîâàíèÿ, èíñòðóìåíòà è àïïàðàòóðû, ãäå èìïîðòíûå

ïðîèçâîäèòåëè ñóùåñòâåííî îáîãíàëè îòå÷åñòâåííûõ, è íàëàäèòü

â Ðîññèè ïðîèçâîäñòâî àíàëîãîâ ëèáî çàìåíèòåëåé â áëèæàéøåå

âðåìÿ íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì.

Ê òàêèì îáëàñòÿì ñëåäóåò îòíåñòè âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíîå

ìîáèëüíîå êîìïðåññîðíîå îáîðóäîâàíèå, íåêîòîðûå âèäû ñòàíêîâ

äëÿ áóðåíèÿ èç ðàçâåäî÷íûõ âûðàáîòîê, îïðîáîâàòåëè ïëàñòîâ,

îòäåëüíûå âèäû ïàêåðîâ è ðÿä äðóãèõ. Îäíàêî â îáùåì îáúåìå

ãåîëîãîðàçâåäî÷íîãî ïðîèçâîäñòâà ïðîöåíò èñïîëüçîâàíèÿ ýòîãî

îáîðóäîâàíèÿ íè÷òîæíî ìàë, ÷òî óñóãóáëÿåòñÿ îðèåíòàöèåé íà

îòå÷åñòâåííîãî ïðîèçâîäèòåëÿ åùå íà ñòàäèè ïðîåêòèðîâàíèÿ

ðàáîò.

Âî ìíîãèõ ñòðàíàõ çàïðåùåíî èìïîðòèðîâàòü òîâàðû, âû-

ïóñêàåìûå íà âíóòðåííåì ðûíêå, äàæå èìåþùèå ïðåäïî÷òèòåëü-

íûå òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå ïîêàçàòåëè. Áóäåì íàäåÿòüñÿ, ÷òî

ðóêîâîäñòâî Ðîññèè ñî âðåìåíåì ïðèìåò àíàëîãè÷íûå çàêîíû,

à òåíäåíöèè â ýòîì íàïðàâëåíèè ÿâíî ïðîñëåæèâàþòñÿ. Âûõîä

èç ñëîæèâøåéñÿ ñèòóàöèè îäèí: ãåîëîãîðàçâåäî÷íàÿ îòðàñëü

è îòå÷åñòâåííûå ïðîèçâîäèòåëè äîëæíû íàëàäèòü òåñíîå äëè-

òåëüíîå ñîòðóäíè÷åñòâî, ðàçðàáîòàòü ñîâìåñòíûå ïðîãðàììû

ôèíàíñèðîâàíèÿ è âûïóñêà ãîòîâîé ïðîäóêöèè. Çà 10 ïîñëåä-

íèõ ëåò ïîÿâèëèñü ïðîãðåññèâíûå ðàçðàáîòêè, êîòîðûå ñ ó÷å-

òîì òðåáîâàíèÿ íàøåé îòðàñëè äîëæíû áûòü äîðàáîòàíû è îñ-

âîåíû ïðîèçâîäñòâîì, à çàòåì óñïåøíî ïðèìåíåíû â ïðàêòèêå

ðàáîò.

Ãëàâà 1

•

ÃÈÄÐÀÂËÈÊÀ ÑÊÂÀÆÈÍÛ

1.1. ÕÀÐÀÊÒÅÐ ÏÐÈÒÎÊÀ Ê ÑÊÂÀÆÈÍÅ È ÔÀÊÒÎÐÛ,

ÎÏÐÅÄÅËßÞÙÈÅ ÅÅ ÏÐÎÈÇÂÎÄÈÒÅËÜÍÎÑÒÜ

Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñêâàæèíû îïðåäåëÿåòñÿ ãèäðàâëè÷åñêèìè

ïîòåðÿìè íàïîðà íà âñåõ ó÷àñòêàõ äâèæåíèÿ ïîòîêà. Îáîáùåí-

íûé çàêîí ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ôîðìó-

ëîé, âêëþ÷àþùåé ñëàãàåìûå, ïðîïîðöèîíàëüíûå ïåðâîé è âòîðîé

ñòåïåíÿì ñêîðîñòè ôèëüòðàöèè èëè äâèæåíèÿ ïîòîêà

av + bv

(1.1)

ãäå

– ïîòåðè íàïîðà;

–

îáîáùåííûå êîýôôèöèåíòû ñîîò-

âåòñòâåííî ëàìèíàðíîãî è òóðáóëåíòíîãî ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðî-

òèâëåíèé;

– ñêîðîñòü äâèæåíèÿ ïîòîêà.

Îáîáùåííûå êîýôôèöèåíòû ëàìèíàðíîãî è òóðáóëåíòíîãî

ãèäðàâëè÷åñêîãî òðåíèÿ â ôîðìóëå (1.1) íîñÿò îáîáùåííûé õà-

ðàêòåð è èìåþò ðàçìåðíîñòü ñîîòâåòñòâåííî ìåòð â ìèíóñ âòîðîé

ñòåïåíè íà ñåêóíäó è ìåòð â ìèíóñ ïÿòîé ñòåïåíè. Âûðàæàÿ

ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñêâàæèíû

÷åðåç ïîòåðè íàïîðà

è ïëî-

ùàäü äâèæåíèÿ ïîòîêà

, ïîëó÷àåì îáùåå óðàâíåíèå ïîòîêà

aS JS aS

bb b

Q =+−

(1.2)

(

–

ïîëîæèòåëüíûå âåëè÷èíû).

Âûðàæåíèå (1.2) îïðåäåëÿåò îáîáùåííóþ çàâèñèìîñòü ìåæäó

ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ ñêâàæèíû è ñîçäàâàåìûì ïîíèæåíèåì, ñî-

îòâåòñòâóþùèì ïîòåðÿì íàïîðà â ñèñòåìå ñêâàæèíà – ïëàñò. Êî-

ýôôèöèåíòû ñîïðîòèâëåíèÿ

íîñÿò îáîáùåííûé õàðàêòåð è

ñ÷èòàþòñÿ ôóíêöèåé ñóììû ëàìèíàðíûõ è òóðáóëåíòíûõ ñîïðî-

òèâëåíèé êàæäîãî ýëåìåíòà ñèñòåìû. Ðàññìîòðèì ãèäðàâëè÷å-

ñêóþ ñèñòåìó ñêâàæèíà – ïëàñò è ðàçîáüåì åå íà õàðàêòåðíûå

ó÷àñòêè äâèæåíèÿ ïîòîêà (ðèñ. 1.1). Â îáùåì âèäå ïîòîê ôèëüò-

ðóåòñÿ â ïëàñòå, çàêîëüìàòèðîâàííîé îêîëîñêâàæèííîé çîíå, ÷å-

Ðèñ. 1.1. Ãèäðàâëè÷åñêàÿ ñèñòåìà ñêâàæèíà – ïëàñò:

– ðàäèóñ ñîîòâåòñòâåííî çîíû êîëüìàòàöèè, ãëèíèñòîé êîðêè, ãðàâèé-

íîé îáñûïêè, ôèëüòðà;

– ðàäèóñ âëèÿíèÿ ñêâàæèíû

ðåç ñëàáîïðîíèöàåìóþ êîðêó íà ñòåíêàõ ñêâàæèíû, ïðåèìóùåñò-

âåííî ãëèíèñòóþ, ãðàâèéíóþ îáñûïêó è ôèëüòð, äâèæåòñÿ âíóò-

ðè ôèëüòðîâûõ òðóá, âîäîïîäúåìíîé ê ýêñïëóàòàöèîííîé êîëîí-

íå. Îáùèå ïîòåðè íàïîðà â ñèñòåìå ñêâàæèíà – ïëàñò

+ J

, (1.3)

ãäå

– ïoòåðè ñîîòâåòñòâåííî â ïëàñòå, çîíå

êîëüìàòàöèè, ãëèíèñòîé êîðêå, îáñûïêå, êîíòàêòíûå â ñèñòåìå

ôèëüòð – ïîðîäà, ôèëüòðå, òðóáàõ.

Êàæäûé ýëåìåíò ñèñòåìû õàðàêòåðèçóåòñÿ îïðåäåëåííûìè

ãèäðàâëè÷åñêèìè ñîïðîòèâëåíèÿìè

ñ èíäåêñîì, ñîîòâåòñò-

âóþùèì ïîðÿäêîâîìó íîìåðó ýëåìåíòà, íà÷èíàÿ îò ïëàñòà. Ðå-

øàÿ óðàâíåíèå (1.3), ïîëó÷àåì âûðàæåíèå äëÿ îáùåé ïðîèçâîäè-

òåëüíîñòè ñèñòåìû ñêâàæèíà – ïëàñò êàê ôóíêöèþ ïîíèæåíèÿ

è êîýôôèöèåíòîâ ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ êàæäîãî ýëå-

ìåíòà äâèæåíèÿ ïîòîêà, ò. å.

11 11

11 1

... ...

2( ... ) 2( ... )

... .

nn nn

nnn

aS aS S aS aS

bb b b bb



++ ++



++ ++



=++++

(1.4)

Àíàëèç óðàâíåíèÿ (1.4) ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü, ÷òî íàèáîëåå

îïòèìàëüíûå ðåæèìû ýêñïëóàòàöèè äîëæíû îáåñïå÷èâàòü ëàìè-

íàðíûé ðåæèì ôèëüòðàöèè âî âñåõ ýëåìåíòàõ ãèäðàâëè÷åñêîé

ñèñòåìû. Â ýòîì ñëó÷àå äîïîëíèòåëüíûå ïîòåðè íàïîðà, îáóñëîâ-

ëåííûå òóðáóëèçàöèåé ïîòîêà è õàðàêòåðèçóþùèåñÿ âòîðûì ÷ëå-

íîì óðàâíåíèÿ (1.1), îáðàùàþòñÿ â íîëü. Â òàêîì ñëó÷àå äåáèò

ñêâàæèíû

... .

−







=++

(1.5)

Â ñëó÷àå ëàìèíàðíîãî ðåæèìà ôèëüòðàöèè óâåëè÷åíèå ïîíè-

æåíèÿ

ñîïðîâîæäàåòñÿ ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíûì ðîñòîì ïðî-

èçâîäèòåëüíîñòè

Ïðè òóðáóëèçàöèè ïîòîêà íà îäíîì è áîëåå

ýëåìåíòàõ äâèæåíèÿ óâåëè÷åíèå ïîíèæåíèÿ íà÷èíàåò ñîïðîâîæ-

äàòüñÿ âñå áîëåå ìåäëåííûì ðîñòîì ïðîèçâîäèòåëüíîñòè. Â ñëó-

÷àå ïåðåõîäà ñèñòåìû íà òóðáóëåíòíûé ðåæèì ýêñïëóàòàöèè óâå-

ëè÷åíèå ïîíèæåíèÿ íå ïðèâîäèò ê ñóùåñòâåííîìó óâåëè÷åíèþ

äåáèòà è ýêñïëóàòàöèÿ ñòàíîâèòñÿ ýêîíîìè÷åñêè íåâûãîäíîé.

Çàâèñèìîñòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ñêâàæèíû îò ïîíèæåíèÿ

äëÿ òóðáóëåíòíîãî ðåæèìà ýêñïëóàòàöèè îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæå-

íèåì

... .

−



=++





(1.6)

Çàâèñèìîñòü ìåæäó ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ ñêâàæèíû è ïîíè-

æåíèåì íîñèò ïîñòîÿííûé õàðàêòåð òîëüêî â ñëó÷àå óñòàíîâèâ-

øåãîñÿ ðåæèìà ýêñïëóàòàöèè. Â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ â íà÷àëüíûé

ìîìåíò ýêñïëóàòàöèè èëè îïðîáîâàíèÿ îòêà÷êîé, ñðàáîòêå óðîâ-

íåé, ïîäêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ñîñåäíèõ ñêâàæèí è äðóãèõ çà-

âèñèìîñòü ïîíèæåíèÿ è äåáèòà íà÷èíàåò èçìåíÿòüñÿ âî âðåìåíè.

Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ èíåðöèîííîñòüþ ñèñòåìû ñêâàæèíà – ïëàñò.

Ïðè ñîçäàíèè ïîíèæåíèÿ (ïðè îòêà÷êå) âîçìóùåíèå ñíà÷àëà

âîñïðèíèìàåòñÿ ñêâàæèíîé, ôèëüòðîì, îáñûïêîé è òîëüêî ïîòîì

çàêîëüìàòèðîâàííîé çîíîé è ïëàñòîì. Ïðè âîçìóùåíèè â íà-

÷àëüíûé ïåðèîä ïðîèñõîäèò ñàìîðåãóëÿöèÿ ñèñòåìû íà çàäàííóþ

âåëè÷èíó âîçäåéñòâèÿ, ïðè êîòîðîé ïîòåðè íàïîðà ïåðåðàñïðåäå-

ëÿþòñÿ ìåæäó ýëåìåíòàìè ñèñòåìû äî ìîìåíòà, êîãäà âîçíèêàåò

åå ãèäðîäèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå èëè óñòàíîâèâøèéñÿ ðåæèì

ýêñïëóàòàöèè. Â ñëó÷àå èçìåíåíèÿ âîçìóùåíèÿ ïðîèñõîäèò ïåðå-

ðàñïðåäåëåíèå ïîòåðü íàïîðà ìåæäó ýëåìåíòàìè ñèñòåìû, îáó-

ñëîâëåííîå åå ñàìîðåãóëÿöèåé äî âíîâü óñòàíîâèâøåãîñÿ ðàâíî-

âåñèÿ.

Ïðè îòêà÷êå â ñêâàæèíå ñîçäàåòñÿ ïîíèæåíèå âåëè÷èíîé

(ðèñ. 1.2). Â ñîîòâåòñòâèè ñ âåëè÷èíàìè ãèäðàâëè÷åñêèõ ñîïðî-

òèâëåíèé êàæäîãî ýëåìåíòà ñèñòåìû ðàñïðåäåëåíèÿ ïîòåðü íà-

ïîðà íà êàæäîì ýòàïå äâèæåíèÿ ìîãóò áûòü ðàçëè÷íûìè. Äèà-

ãðàììîé

ïîêàçàíà òèïîâàÿ êðèâàÿ ïîòåðü íàïîðà â ñêâàæèíå.

Ïîòåðè íàïîðà â òðóáàõ

ñêëàäûâàþòñÿ èç ïîòåðü íàïîðà â ýêñ-

ïëóàòàöèîííîé è ôèëüòðîâîé êîëîííå. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî îáû÷íî

äèàìåòð ýêñïëóàòàöèîííîé êîëîííû áîëüøå äèàìåòðà ôèëüòðî-

âîé è ôèëüòðà äëèíîé

èíòåíñèâíîñòü ðîñòà ïîòåðü íàïîðà íà

åäèíèöó

ýê

ôê

âíóòðè ñêâàæèíû ðàçëè÷íà. Ñóùåñòâåííûå ïî-

òåðè íàïîðà ïðèõîäÿòñÿ íà ôèëüòð

ãëèíèñòóþ êîðêó

çàêîëüìàòèðîâàííóþ çîíó

. Ïðîíèöàåìîñòü ãðàâèéíîé îáñûïêè

Ðèñ. 1.2.

èàã

àììû ïîòå

ü íàïî

à â ýëåìåíòàõ ñèñòåìû ñêâàæèíà – ïëàñò

ïðè ïðàâèëüíîì ïîäáîðå è òåõíîëîãèè óñòàíîâêè áîëüøå åñòåñò-

âåííîé ïðîíèöàåìîñòè ïëàñòà è çàêîëüìàòèðîâàííîé çîíû. Ïî-

ýòîìó èíòåíñèâíîñòü ðîñòà ïîòåðü íàïîðà ïî òîëùèíå îáñûïêè

ìåíüøå, ÷åì â çàêîëüìàòèðîâàííîé

çîíå è â ïëàñòå íà òàêîì

æå èíòåðâàëå óäàëåíèÿ îò ñêâàæèíû.

Äèàãðàììà

ïîêàçûâàåò ïåðåðàñïðåäåëåíèå ïîòåðü íàïîðà

ìåæäó ýëåìåíòàìè ñèñòåìû ñêâàæèíà – ïëàñò ïðè çàìåíå ìåíåå

ïðîíèöàåìîãî ôèëüòðà íà áîëåå ïðîíèöàåìûé, ñ ó÷åòîì ïîääåð-

æàíèÿ ïîñòîÿííîãî âîçìóùåíèÿ. Â ñëó÷àå ñíèæåíèÿ äîëè ïîòåðü

íàïîðà â îêîëîñêâàæèííîé çîíå áîëüøèé ïåðåïàä äàâëåíèÿ ïðè-

õîäèòñÿ íà ïëàñò, óâåëè÷èâàåòñÿ ðàäèóñ âëèÿíèÿ ñêâàæèíû è

ñîîòâåòñòâåííî ðàñòåò åå ïðîèçâîäèòåëüíîñòü. Åñëè òåõíîëîãèÿ

ñîîðóæåíèÿ ñêâàæèíû ïîçâîëÿåò èçáåæàòü êîëüìàòàöèè è îáðà-

çîâàíèÿ ãëèíèñòîé èëè ïîëèìåðíîé ïëåíêè, òî ïåðåïàä äàâëåíèÿ

íà ïëàñò òàêæå óâåëè÷èâàåòñÿ è ïîÿâëÿåòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ âîç-

ìîæíîñòü óâåëè÷åíèÿ äåáèòà. Ñëó÷àé èñêëþ÷åíèÿ äîïîëíèòåëü-

íûõ ïîòåðü íàïîðà â çàêîëüìàòèðîâàííîé çîíå è êîðêå ïîêàçàí

äèàãðàììîé

Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ñ óâåëè÷åíèåì ïðîèçâîäèòåëüíî-

ñòè, âûçâàííûì ñíèæåíèåì ãèäðàâëè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ â

ýëåìåíòàõ ñèñòåìû ñêâàæèíà – ïëàñò, ðàñïðåäåëåíèå íàïîðà ïî-

ýëåìåíòíî áóäåò èçìåíÿòüñÿ. Íàïðèìåð, óãîë íàêëîíà äèàãðàìì

ïîòåðü íàïîðà â òðóáàõ

îñè àáñöèññ ñ óâåëè÷åíèåì äåáèòà

áóäåò áîëåå êðóòûì.

Ðèñ. 1.3. Ñõåìà äâèæåíèÿ ïîòîêà â ñêâàæèíå:

– ëèíèÿ ïîñòîÿííîãî äàâëåíèÿ;

– ëèíèÿ òîêà;

– ýïþðà ñêîðîñòåé ïðèòîêà;

(

) – ýïþðà ñêîðîñòè ïðèòîêà ïî ìîùíîñòè ïëàñòà