Цель исследований заключается в обосновании параметров устройства для обработки промывочных жидкостей при бурении скважин и разработке технических решений, которые обеспечат повышение технико-экономических показателей бурения скважин. Для достижения сформулированной цели поставлены и решены следующие задачи. 1. Анализ существующих технико-технологических решений в области обработки промывочных жидкостей с использованием гидродинамической кавитации. 2. Теоретические исследования процесса кавитационного диспергирования. 3. Проведение экспериментальных исследований устройства и технологии кавитационного диспергирования. 4. Разработка методических рекомендаций по использованию кавитационного дисиергатора для обработки промывочных жидкостей. Объект исследований - процесс обработки промывочных жидкостей при бурении скважин. СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 5 РАЗДЕЛ 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9 1.1 Анализ применения промывочных жидкостей при бурении скважин 9 1.2 Оценка способов обработки промывочных жидкостей при бурении cкважин 14 1.3 Существующие конструкции кавитационных диспергаторов для обработки промывочных жидкостей 19 1.4 Процесс получения кавитационных колебаний давления жидкости 26 1.5 Цель и задачи исследований 32 РАЗДЕЛ 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН 34 2.1 Исследование процесса кавитационного диспергирования 34 2.3 Обоснование параметров и разработка конструкции кавитационного диспергатора 47 2.3.1 Обоснование гидравлических характеристик кавитационного диспергатора 50 2.3.2 Обоснование частоты кавитационных колебаний 62 2.4 Эффективность работы кавитационного диспергатора 71 Выводы к разделу 2 75 РАЗДЕЛ 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВА И ТЕХН0ЛОГИИ КАВИТАІІИОННОГО ДИСПЕРГИРОВАННИЯ 77 3.1 Лабораторные исследования процесса возникновения кавитации при обтекании конуса потоком жидкости 77 3.1.1 Методика лабораторных исследований 77 3.1.2 Результаты лабораторных исследований 81 3.2 Стендовые исследования частотной характеристики кавитационного диспергатора 86 3.2.1 Методика стендовых исследований 86 3.2.2 Результаты стендовых исследований частотной характеристики кавитационного диспергатора 88 3.3 Стендовые исследования процесса кавитационного диспергирования 92 3.3.1 Методика стендовых исследований 92 3.3.2 Результаты стендовых исследований процесса кавитационного щспергирования 94 3.3.3 Анализ результатов экспериментальных исследований кавитационного диспергатора 99 Выводы к разделу 3 100 РАЗДЕЛ 4 ПРОИЗВОДСТВННЬІР ИСПЫТАНИЯ КАВИТАЦИОННОГО ДИСПЕРГАТОРА И ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПРОМЫВОЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ 101 4.l Обоснование технологических схем использования кавитационного даспергатора 101 4.2. Методика проведения производственных испытаний 104 4.З Результаты проведения производственных испытаний 110 выводы к разделу 4 113 ВЫВОДЫ 115 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 117 ПРИЛОЖЕНИЯ 126 Приложение А Акт стендовых испытаний кавитационного диспергатора 127 Приложение Б Акт экспериментальных исследований влияния работы кавитационного диспергатора на технологические свой ства промывочных жидкостей при приготовлении 132 Приложение В Акт производственных испытаний кавитационного дис- пергатора 137 Приложение Г Методические рекомендации по применению кавитаци- онного диспергатора при приготовлении промывочных жидкостей 142