УСТОЙЧИВОСТЬ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В РЕЖИМЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Н. Д. Цхадая, Б. А. Перминов, В. Б. Перминов, С. В. Полетаев, З. Х. Ягубов, Э. З. Ягубов

Аннотация


В процессе бурения на колонну бурильных труб действует множество сторонних сил, количество и величина которых зависят от характеристик пласта, точное математическое описание которых невозможно. Поэтому исследование процессов динамики бурения позволит улучшить энергетические характеристики процесса бурения. В статье производится анализ устойчивости невозмущённого движения колонны бурильных труб. Сторонние силы, действующие на буровую колонну, носят случайный характер. В результате процесс бурения рассматривается как сложное явление, в котором имеют дело со случайным процессом, описываемым совместным воздействием на систему множества случайных переменных. Буровая колонна и физические характеристики пласта создают систему, в которой присутствуют не только временные, но и пространственные корреляционные связи между элементами. При увеличении глубины проходки скважины меняется характер взаимодействий в системе, поэтому разнообразие управляющего органа (в нашем случае буровой установки) должно превышать разнообразие управляемого органа (скважины). Рассмотрены основные физические величины, определяющие процесс бурения и определены их предельные значения. При превышении предельных значений физических величин вероятность неопределённого взаимодействия управляющего и управляемого органов существенно возрастает, что ухудшает устойчивость бурения. Предложена математическая модель буровой колонны как двухмассовой системы. На основании предложенной модели, при помощи критерия устойчивости Гурвица, сделаны выводы о том, что устойчивость бурильной колонны в процессе углубления скважины определяется, в основном, моментом вязкого трения и моментом инерции второй массы двухмассовой модели бурильной колонны. При этом при превышении критической глубины бурения резко ухудшается устойчивость процесса углубления скважины.

Ключевые слова


бурильная колонна;углубления скважины;крутящий момент;момент вязкого трения;момент инерции;динамические свойства;устойчивость процесса;drill string;well deepening;torque;moment of viscous friction;moment of inertia;dynamical properties;the stability of the process;

Полный текст:

PDF

Литература


Погарский А.А., Чефранов К.А., Шишкин О.П. Оптимизация процессов глубокого бурения. М.: Недра, 1981. С. 25 - 41.

Динник А.Н. Устойчивость упругих систем. Избранные труды. Киев: Изд - во АН УССР, 1952. Т.1. 149 с.

Сараян А.Е. Теория и практика работы бурильной колонны. М.: Недра, 1990. 263 с.

Быков И.Ю., Заикин С.В., Перминов Б.А. Оптимизация управления процессом углубления скважины // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2012. №10. С.17 - 21.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2014 Н. Д. Цхадая, Б. А. Перминов, В. Б. Перминов, С. В. Полетаев, З. Х. Ягубов, Э. З. Ягубов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017