Wells Drilling Temperature Regime under the Cryolithozone Conditions
Abstract
There are special requirements for optimum boring tools and drilling technologies when drilling of various wells (prospecting, operational, engineering survey) in the regions of the Northeast and the Arctic zone of the country with extreme climatic conditions and with a thick layer of perennially frozen rocks. Deposits of the permafrost zone have significant differences from analogs located in regions with a temperate climate and a positive temperature of rocks. Their specificity is determined by complex interaction and influence of mining-geological, mining, permafrost and climatic factors. The main thing in complicated conditions of rotary drilling of wells in permafrost rocks is a temperature factor determining the efficiency of destruction process of frozen rocks and their transportation. During the process of destruction of a frozen rock, when a rock-cutting tool incisors contact with a rock mass, a heat release intensifies in the area of a working surface of incisors, which promotes frozen rocks melting and freezing of a broken rock to the drilling tool, what leads to various complications and accidents.
About the Authors
Nikolay Gavril'evich TimofeevRussian Federation
Revo Mironovich Skryabin
Russian Federation
Rinat Aleksandrovich Atlasov
Russian Federation
References
1. Салихов З.С. Исследование и учет глубинных геокриологических условий на техническое состояние добывающих скважин в многолетнемерзлых породах при оттаивании / З.С. Салихов, И.А. Зинченко, A.B. Полозков, A.B. Орлов и др. // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2006. №8. С. 8–22.
2. Тимофеев Н.Г., Скрябин Р.М., Яковлев Б.В. Оптимизация процесса оттайки мерзлого грунта при бурении скважин // Наука и образование. 2015. №4. С. 57–61.
3. Кудрявцев С.А. Численные исследования теплофизических процессов в сезонно-мерзлых грунтах // Криосфера Земли. 2003. Т. IIX, № 4. С. 102–104.
4. Проселков Ю.М. Методика расчета радиуса протаивания многолетнемерзлых пород при эксплуатации скважин / Ю.М. Проселков, В. В. Дейкин, В. М. Гринько. Краснодар, 1973. 54 с.
5. Кудряшов Б.Б., Яковлев А.М. Бурение скважин в мерзлых породах. М.: Недра, 1983. 286 с.
6. Проселков Ю.М. Теплопередача в скважинах. М.: Недра, 1975. 209 с.
7. Бондарев Э.А. Температурный режим нефтяных и газовых скважин / Э.А. Бондарев, Б.А. Красовицкий. Новосибирск: Наука, 1974. 87 с.
8. Ермилов О.М. Сооружение и эксплуатация газовых скважин в районах Крайнего Севера. Теплофизические и геохимические акценты / О.М. Ермилов, Б.В. Дегтярев, А.Р. Курчиков. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. 218 с.
9. Полозков A.B. Разработка методов контроля технического состояния скважин в криолитозоне: Дис…. канд. техн. наук. М., 2009. 161 с.
10. Колесников А.Г. К изменению математической формулировки задачи о промерзании грунта // Докл. АН СССР. Нов. серия. 1952. Т.82, № 6. С.889–892.
Review
For citations:
Timofeev N.G., Skryabin R.M., Atlasov R.A. Wells Drilling Temperature Regime under the Cryolithozone Conditions. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2017;22(3). (In Russ.)