2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University pmi-9763 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9763 Без раздела Without section Research and development of advanced technologies of drilling wells in complicated conditions Исследования и разработки прогрессивных технологий бурения скважин в осложненных условиях Litvinenko Vladimir S. Литвиненко В. С. Litvinenko Vladimir S. rectorat@spmi.ru 0000-0002-4295-7535 Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint Petersburg Mining University (Saint Petersburg, Russia) Kudryashov B. B. Кудряшов Б. Б. Kudryashov B. B. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Nikolaev N. I. Николаев Н. И. Nikolaev N. I. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Nifontov Yu. A. Нифонтов Ю. А. Nifontov Yu. A. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Chistyakov V. K. Чистяков В. К. Chistyakov V. K. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Shelkovnikov I. G. Шелковников И. Г. Shelkovnikov I. G. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Yakovlev A. M. Яковлев А. М. Yakovlev A. M. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Kozlov A. V. Козлов А. В. Kozlov A. V. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Vasilev N. I. Васильев Н. И. Vasilev N. I. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Zubkov V. M. Зубков В. М. Zubkov V. M. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Dmitriev A. N. Дмитриев А. Н. Dmitriev A. N. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Solovev G. N. Соловьев Г. Н. Solovev G. N. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Talalai P. G. Талалай П. Г. Talalai P. G. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Nikishin V. V. Никишин В. В. Nikishin V. V. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Taninskii P. Yu. Танинский П. Ю. Taninskii P. Yu. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) Tsygelnyuk E. Yu. Цыгельнюк Е. Ю. Tsygelnyuk E. Yu. pmi@spmi.ru (Россия) (Russia) 20 12 2001 2001 147 30 47 25 07 2000 25 08 2000 20 12 2001 © 2001 В. С. Литвиненко, Б. Б. Кудряшов, Н. И. Николаев, Ю. А. Нифонтов, В. К. Чистяков, И. Г. Шелковников, А. М. Яковлев, А. В. Козлов, Н. И. Васильев, В. М. Зубков, А. Н. Дмитриев, Г. Н. Соловьев, П. Г. Талалай, В. В. Никишин, П. Ю. Танинский, Е. Ю. Цыгельнюк © 2001 Vladimir S. Litvinenko, B. B. Kudryashov, N. I. Nikolaev, Yu. A. Nifontov, V. K. Chistyakov, I. G. Shelkovnikov, A. M. Yakovlev, A. V. Kozlov, N. I. Vasilev, V. M. Zubkov, A. N. Dmitriev, G. N. Solovev, P. G. Talalai, V. V. Nikishin, P. Yu. Taninskii, E. Yu. Tsygelnyuk 2001 В. С. Литвиненко, Б. Б. Кудряшов, Н. И. Николаев, Ю. А. Нифонтов, В. К. Чистяков, И. Г. Шелковников, А. М. Яковлев, А. В. Козлов, Н. И. Васильев, В. М. Зубков, А. Н. Дмитриев, Г. Н. Соловьев, П. Г. Талалай, В. В. Никишин, П. Ю. Танинский, Е. Ю. Цыгельнюк Vladimir S. Litvinenko, B. B. Kudryashov, N. I. Nikolaev, Yu. A. Nifontov, V. K. Chistyakov, I. G. Shelkovnikov, A. M. Yakovlev, A. V. Kozlov, N. I. Vasilev, V. M. Zubkov, A. N. Dmitriev, G. N. Solovev, P. G. Talalai, V. V. Nikishin, P. Yu. Taninskii, E. Yu. Tsygelnyuk Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/9763

Изложены основные результаты научных исследований и разработок кафедры технологии и техники бурения скважин, выполненных или завершенных в 2000 г. В области глубокого бурения во льдах Ан­тарктиды главный результат состоит в разработке проекта экологически безопасного вскрытия подледникового озера Восток - уникального природного образования, комплексное изучение которого вызывает исключительный интерес мировой научной общественности. На леднике Академии наук (арх. Северная Земля) в рамках международной экологической программы PEGAIS пробурена с пол­ным отбором керна скважина глубиной 505 м, в ней выполнены геофизические измерения. Создан но­вый способ беструбного крепления и изоляции осложненных интервалов скважин с помощью легко­плавких связующих материалов и теплового тампонирующего пенетратора. Разработаны основы тео­рии и технологии ликвидационного тампонирования гидрогеологических скважин с экономически и экологически эффективным применением в составе тампонажных смесей дешевых минеральных отходов горного производства. Результативно продолжены исследования и опытно-конструкторские разработки по комбинированному тепловому и гидродинамическому воздействию на низкодебитные продуктивные гори­зонты для повышения дебита эксплуатационных скважин на нефть и газ. Уточнены закономерности гидро- и пенотранспорта керна, в последнем случае по одинарной бурильной колонне разработаны новые про­граммы для ЭВМ, позволившие расширить область и повысить достоверность расчетов по регулированию и нормализации циркуляционных и теплообменных процессов при бурении и освоении скважин.

The primary results of the research and engineering work of the Department of Technology and Technique of Well Drilling, carried out and completed in 2000, are presented. The main result of drilling long wells in the ice of Antarctica is the development of the project of environmentally safe opening of the subglacial Lake Vostok, a unique natural phenomenon, the complex study of which is of the greatest interest to the world scientific community. A 505 m long well with full core recovery was drilled on the Academy of Sciences glacier (Severnaya Zemlya archipelago) in the framework of the international environmental program PEGAIS. Geophysical measurements were carried out in the well. A new method of tubeless casing and sealing of anomalous intervals using a fusible binding material and a thermal plugging penetrator was developed. Basic theoretical and technological principles of liquidation plugging of hydrogeological wells with the use of economical and environmentally safe cementing mortar based on cheap mineral waste were developed. Effectively conducted research and experimental developments on the combined heat and hydrodynamic effects on low-productive sands to increase oil and gas production wells, clarified the laws of the hydro and foam core. New applied programs for PC were formed, allowing to increase adequacy of data and to expand the field of application in evaluation of regulation and stabilization of circulation and heat exchange processes during well sinking and development.

 Зотиков И.А. Термическое бурение ледниковых покровов / И.А.Зотиков, А.П.Капица, Е.В.Кудрявцев, А.А.Суханов // Антарктика. Доклады комиссии АН СССР. Вып.11. М.: Наука, 1972. С.141-156. Кудряшов Б.Б. Анализ тепломассообмена при колонковом бурении скважин плавлением / Б.Б.Кудряшов, А.Н.Саламатин, В.К.Чистяков // Антарктика. Доклады комиссии АН СССР. Вып. 18. М.: Наука, 1979. С. 106-112. Кудряшов Б.Б. К методике приближенного решения некоторых задач горной теплофизики / Б.Б.Кудряшов, А.Н.Саламатин, В.А.Чугунов // Зап. ЛГИ. Вып. 1. Т.66. Л., 1973. С.38-46. Кудряшов Б.Б. К теории бурения-протаивания снежно-фирновых отложений и льдов Антарктиды / Б.Б.Кудряшов, В.Ф.Фисенко // Антарктика. Доклады комиссии АН СССР. Вып. 12. М.: Наука, 1973. С.153-158. Кудряшов Б.Б. Бурение скважин в условиях изменения агрегатного состояния горных пород / Б.Б.Кудряшов, В.К.Чистяков, В.С.Литвиненко. Л.: Недра, 1991.295 с. Кудряшов Б.Б. Закономерности процесса глубокого теплового бурения скважин во льду / Б.Б.Кудряшов, А.М.Шкурко // Зап. ЛГИ. Т.93. Л., 1982. С. 13-24. Литвиненко В.С. Способ гидравлического разрыва пласта. Патент РФ № 2046184 / В.С.Литвиненко, Ю.М.Парийский, Г.Н.Соловьев и др., Бюл. изобретений. 1995. № 29. Литвиненко B.C. Возможности способа беструбного крепления скважин с применением легкоплавких вяжущих материалов / В.С.Литвиненко, Г.Н.Соловьев, П.Ю.Танинский; Междунар. бюро по горной теплофизике. VIII пленарное заседание: Доклады / СПГГИ. СПб, 2000. С.14-21. Пехович А.И. Расчеты теплового режима твердых тел / А.И.Пехович, В.М.Жидких. Л.: Энергия, 1968. 304 с. Чистяков В. К. Тепломассоперенос при контактном плавлении / В.К.Чистяков, А.Н.Саламатин, С.А.Фомин, В.А.Чугунов. Казань: Изд-во Казан, ун-та, 1984. 176 с. Чистяков В.К Особенности промывки при бурении скважин в ледниках и ледниковых покровах / В.К.Чистяков, П.Г.Талалай; Сб. науч. тр. НГА Украины. 1999. № 6. Т.4. С.85-89. Чистяков В.К. Промывочные среды для бурения скважин в мерзлых породах и льдах / В.К.Чистяков, П.Г.Талалай, А.А.Яковлев и др. М.: Геоинформмарк, 1999. 78 с. Kudryashov В.В., Vasiliev N.I. and Таlalay P.G. (1994): KEMS-112 electromechanical ice core drill; Proceedings of a Fourth International Workshop on Ice Drilling Technology, Tokyo, April 20-23, 1993, edited by Okitsugu Watanabe. Tokyo, Met. Natl Inst. Polar Res. Spec. Issue, 49, p.138-152.