Фем’як Я. М. Теорія та практика використання кавітаційних процесів при бурінні свердловин

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми інтенсифікації руйнування гірської породи при бурінні свердловини за рахунок ефективного використання енергії кавітаційної пульсації потоку промивальної рідини. У дисертації набули розвитку механізми руйнування гірської породи і теорія кавітаційних процесів, що генерується на вибої свердловини та вирішено важливу проблему інтенсифікації руйнування гірської породи при бурінні за рахунок модернізації кавітаційних камер бурового долота. Інтенсифікація процесу руйнування досягається шляхом переведення режиму промивання в кавітаційно-пульсаційний режим, що дозволяє знизити енергоємність процесу руйнування гірської породи та забезпечує підвищення механічної швидкості буріння та проходки на долото. Показано, що одним з найефективніших методів руйнування гірських порід є метод кавітаційно-пульсаційного впливу на породу. Його реалізація можлива під час обертового буріння за рахунок переведення промивки свердловини в кавітаційний режим. Досліджено, що за рахунок використання кавітаційної пульсації потоку промивальної рідини при бурінні порівняно з гідромоніторним режимом постійного промивання, знижується енергоємність процесу руйнування гірської породи. Запропоновано аналітичні залежності для прогнозування частотного розподілу енергії, яка виділяється при лусканні кавітаційних пухирців на вибої свердловини. Розроблено та рекомендовано до впровадження в практику буріння методику практичного розрахунку оптимізації кавітаційно-пульсаційної дії на гірські породи при бурінні свердловини, яка дозволяє визначати ефективні параметри процесу буріння з кавітаційно-пульсаційним промиванням для інтенсифікацій руйнування гірської породи при збереженні зносостійкості інструменту.