АНАЛИЗ БИЕНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕНИЯ СКВАЖИНЫ

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

Аннотация


Биения бурильной колонны при углублении скважины условно можно разделить на две группы: мягкие биения и жесткие биения. Мягкие биения возникают в результате эксентрецитета осей колонны и скважины, а также в местах резьбовых соединений и не приводят к тяжелым отрицательным последствиям. Жесткие биения являются результатом потери геометрической устойчивости колонны бурильных труб, которые приводят к разрушению стенок скважины, износу колонны труб и значительному отбору мощности от двигателя привода. Анализу этих колебаний биений и посвящена данная работа.

Показано, что потеря устойчивости формы колонны бурильных труб наступает при превышении осевой нагрузки выше критической, что приводит к появлению изгибных полуволн скважины, вызывает жесткие колебания биений. При их возникновении резко возрастает отбор мощности от двигателя привода, что и может быть использовано для индикации их появления.

Определена критическая длина колонны бурильных труб, при которой возможно возникновение изгибных полуволн. Рассмотрены виды движения колонны и условия, определяющие тот или иной вид движения. Проведен расчет составляющих отбора мощности от двигателя привода на вращение растянутой и сжатой части колонны бурильных труб. Определены и рассчитаны составляющие мощности непосредственно на дробление породы, на преодоление сил сопротивления, на углубление скважины.

Рассмотрены экспериментальные результаты по осциллограммам двигателя привода отбора мощности при различных осевых нагрузках. Получено экспериментальное подтверждение скачка отбора мощности от двигателя привода при осевой нагрузке, равной критической, что определяет возникновение колебаний биений. Проведен анализ влияния угловой скорости колонны бурильных труб на критическое значение осевой нагрузки.


Ключевые слова


fluctuations beat the critical value of the axial load;the extreme range of the axial load;колебания биений;критические значения осевой нагрузки;экстремальный диапазон осевой нагрузки

Полный текст:

PDF

Литература


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

Заикин С.Ф., Перминов Б.А. Исследование структурной модели бурильной колонны в пакете MatLab: Сб. науч. тр.: Материалы X-ой междунар. науч.- практ. конф. «Прикладные научные разработки – 2014». Прага: 2014. С. 27 – 32.

Экспериментальная проверка основных теоретических положений динамики бурильной колонны/ И.Ю. Быков, С.Ф. Заикин, Б.А. Перминов, В.Б. Перминов // Инженер-нефтяник. М.: «Ай Ди Эс Дриллинг», 2014. № 3. С. 30 – 33.

Устойчивость бурильной колонны в режиме углубления/ З.Х. Ягубов, Б.А. Перминов, В.Б. Перминов, С.В. Полетаев// Материалы IV междунар. науч.-техн. конф.: Фундаментальные и прикладные науки сегодня. 2014. – Notrh Charleston USA.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-6-33-56

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.