Метою роботи є підвищення ефективності застосування ежекційних технологій при розробці нафтогазових родовищ шляхом вдосконалення методів управління та конструкцій свердловинних струминних насосів. Для досягнення поставленої у дисертації мети було сформульовані наступні задачі досліджень: - на основі узагальнення світового досвіду застосування ежекційних технологій оцінити фактори, що визначають ефективність використання свердловинних струминних насосів; - теоретично дослідити, узагальнити та розробити математичну модель гідравлічного зв'язку між параметрами потоку промивальної рідини на вході та на вибої свердловини при використанні ежекційної системи з додатковим замкненим привибійним контуром циркуляції; - визначити емпіричні коефіцієнти для моделювання роботи ежекційної системи та експериментально дослідити її роботу; - оптимізувати конструкцію ежекційної системи для буріння нафтових і газових свердловин та розробити методологічні принципи управління режимом її експлуатації. Об'єкт дослідження: свердловинна ежекційна система для буріння та експлуатації свердловин. Предмет дослідження: методи управління свердловинними ежекційними o системами. Зміст стор. Вступ 5 1. АНАЛІЗ СУЧАСНОГО РІВНЯ РОЗВИТКУ СВЕРДЛОВИННИХ ЕЖЕКЦІЙНИХ СИСТЕМ 10 1.1. Визначення областей застосування струминних насосів в нафтовій промисловості 10 1.2. Вивчення умов та характерних ускладнень роботи струминного насоса в свердловині 15 1.3. Узагальнення конструкцій свердловинних ежекційних систем 19 1.4. Дослідження сучасних методів управління свердловинними струминними насосами 22 1.4.1. Контроль характеристик свердловинних струминних насосів 22 1.4.2. Класифікація методів регулювання характеристик свердловинних ежекційних систем 30 1.5. Гідродинамічні основи розробки методів управління ежекційними системами з замкненим привибійним контуром циркуляції 37 1.6. Висновки за результатами аналізу та постановка задач дослідження 42 2. ТЕОРЕТИЧНИЙ АНАЛІЗ РОБОЧОГО ПРОЦЕСУ ЕЖЕКЦІЙНОЇ СИСТЕМИ 44 2.1. Постановка задач досліджень 44 2.2. Дослідження роботи струминного насоса у "зворотному" режимі 47 2.2.1. Виведення рівняння характеристики "зворотного" режиму роботи струминного насоса 47 2.2.2. Дослідження рівняння характеристики "зворотного" режиму роботи струминного насоса 57 2.3. Визначення характеристики гідравлічної системи струминного насоса 62 йЛ. Дослідження взаємозв'язку між вхідними та вихідними параметрами роботи ежекційної системи 65 2.5. Висновки 68 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ СТРУМИННОГО НАСОСА 70 3.1. Розробка конструкції експериментального стенда 71 3.1.1. Визначення характеристики силового приводу експериментального стенда 71 3.1.2. Вибір структурних елементів експериментального стенда 75 3.2. Вивчення умов відповідності режимів роботи модельних та реальних конструкцій 78 3.2.1. Геометрична подібність деталей струминного насоса 79 3.2.2. Кінематична подібність потоків в характерних перерізах струминного насоса 79 3.2.3. Динамічна подібність гідравлічних явищ в проточній частині струминного насоса 81 13.3. Визначення методики обробки результатів досліджень 83 3.4. Розробка методики експериментальних досліджень 84 3.4.1. Методика дослідження розподілу швидкостей в камері змішування струминного насоса 84 3.4.2. Методика визначення величини гідравлічних втрат в камері змішування струминного насоса 88 3.4.3. Методика дослідження зворотного режиму роботи струминного насоса 89 3.5. Результати експериментальних досліджень робочого процесу струминного насоса 91 3.5.1. Визначення коефіцієнта швидкостей в камері змішування струминного насоса 91 3.5.2. Визначення гідравлічних втрат в камері змішування струминного насоса 95 3.5.3. Дослідження характеристики зворотного режиму роботи итруминного насоса 100 8.6. Висновки 104 4. РОЗРОБКА РЕКОМЕНДАЦІЙ З ВПРОВАДЖЕННЯ ЗАХОДІВ КОНТРОЛЮ ТА РЕГУЛЮВАННЯ РЕЖИМУ РОБОТИ СВЕРДЛОВИННИХ ЕЖЕКЦІЙНИХ СИСТЕМ 105 4.1. Контроль та регулювання режиму роботи ежекційних систем з замкненим привибійним контуром циркуляції 106 4.2. Контроль та регулювання режиму роботи ежекційних систем з розділеними напірною та всмоктувальною лініями 111 4.2.1. Контроль параметрів режиму роботи струминного насоса 111 4.2.2. Регулювання режиму роботи струминного насоса 114 4.3. Розробка пристрою для буріння свердловин 116 4.3.1. Опис конструкції пристрою для буріння свердловин 116 4.3.2. Аналіз робочого процесу пристрою для буріння свердловин 120 4.3.3. Визначення конструктивних та режимних параметрів пристрою 123 4.4. Техніко - економічна ефективність впровадження результатів роботи 128 4.4.1. Визначення ефективності використання розроблених методів регулювання характеристик свердловинних ежекційних систем 129 4.4.2. Визначення ефективності пристрою для буріння свердловин 133 4.5. Висновки 134 ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ І ВИСНОВКИ РОБОТИ 135 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 13 8 ДОДАТКИ 154