Разработка и применение линейного кавитационного диспергатора при строительстве скважин

UDK: 622.244.442.063

DOI: 10.24887/0028-2448-2025-12-42-45

Ключевые слова: эмульсионная промывочная жидкость, диспергатор, трубка Вентури, число кавитации, технология приготовления промывочных жидкостей

Авт.: И.А. Пахлян, к.т.н. (Кубанский гос. технологический университет); М.В. Омельянюк, к.т.н. (Кубанский гос. технологический университет)

Бурение в сложных горно-геологических условиях предполагает использование высококачественных промывочных и технологических жидкостей с возможностью оперативного регулирования их компонентного состава и свойств. При строительстве скважин в настоящее время актуально применение эмульсионных буровых и технологических растворов, жидкую основу которых составляют прямая или обратная эмульсия воды и углеводородной жидкости. Недостаточная эффективность серийно выпускаемого оборудования для приготовления раствора приводит к снижению его качества, что неоправданно повышает затраты материалов, времени и энергии. Решение этой проблемы связано с разработкой высокотехнологичных устройств – диспергаторов, в которых сочетаются кавитационные и гидродинамические эффекты. В результате выполнения расчетов и экспериментальных исследований был разработан и изготовлен натурный образец линейного кавитационного диспергатора. В статье приводится описание его технических характеристик и принципа работы. На Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении осуществлено внедрение кавитационного диспергатора в производственный процесс приготовления раствора на углеводородной основе (РУО) для проводки ствола разведочной скважины под эксплуатационную колонну. Время на приготовление РУО с применением разработанного диспергатора сократилось на 55 % по сравнению с использованием штатного оборудования. Оснащение кавитационными диспергаторами блоков приготовления растворов позволит повысить производительность работ и создать более совершенные технологии получения промывочных жидкостей с выходом на проектные параметры в течение нескольких циклов.

Список литературы

1. Invert drilling fluids with high internal phase content / S. Blaz, G. Zima, B. Jasinski, M. Kremieniewski // Energies. – 2021. – № 14. – 14 p. – https://doi.org/10.3390/en14010014. – EDN: RGACZA

2. Кравчук М.В. Обоснование и разработка технологических параметров бурового раствора на углеводородной основе для бурения наклонно-направленных скважин гидромониторными долотами: дис. … канд. техн. наук. – Ухта, 2017. – 122 с.

3. Mancuso G., Langone M., Andreottola G. A critical review of the current technologies in wastewater treatment plants by using hydrodynamic cavitation process: principles and applications // Journal of Environmental Health Science and Engineering. – 2020. – V. 18. – P. 311–333. – https://doi.org/10.1007/s40201-020-00444-5. – EDN: QDJJEH

4. Омельянюк М.В., Пахлян И.А. Гидродинамические и кавитационные струйные технологии в нефтегазовом деле. – Краснодар: КубГТУ, 2017. – 215 с. – EDN: XTMNDV

5. Experimental study of the cavitation noise and vibration induced by the choked flow in a Venturi reactor / S. Xu, J. Wang, H. Cheng [et al.] // Ultrasonics Sonochemistry. – 2020. – V. 67. – № 105183. – 11 p. – https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2020.105183. – EDN: VYDNBL

6. Пахлян И.А. Эффективность использования кавитационных явлений для диспергирования и гомогенизации компонентов буровых и тампонажных растворов // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 12. – С. 109–111. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-12-109-111. – EDN: NRAVCR