АНАЛИЗ КОЛЕБАНИЙ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ И ПРИМЕНЕНИЯ ДЕМПФИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Т. В. Бадретдинов, В. У. Ямалиев

Аннотация


В статье рассмотрены основные типы колебаний оборудования, возникающие при бурении скважин, причины их возникновения, признаки проявлений и осложнения, вызванные их действием. Также описаны рекомендуемые меры снижения их негативного влияния и способы повышения эффективности работ. На протяжении многих лет ученые изучали только один тип колебательного движения бурильной колонны - осевой. Отчасти это можно объяснить тем, что до недавнего времени абсолютное большинство скважин бурилось низкомоментными шарошечными долотами, которые практически не подвержены торсионным вибрациям, а зафиксировать поперечные колебания без специального оборудования очень сложно. К тому же уровень развития забойного регистрирующего оборудования зачастую не позволял этого сделать. Качественный рывок в скорости строительства скважин, вызванный началом применения алмазных долот режуще-скалывающего действия, принёс и свои сложности. Так значительный рост потребного крутящего момента привел к увеличению нагрузок на компоновку низа бурильной колонны и интенсивному проявлению других типов вибраций. Это в свою очередь подтолкнуло к развитию области виброзащитного и регистрирующего оборудования. Было разработано множество демпфирующих устройств, работающих помимо осевого, в тангенциальном и поперечном направлении. Но разная природа возникновения и различные характеристики этих типов колебаний не позволяют создать универсальную конструкцию, одинаково хорошо работающую в различных условиях применения. В данной статье даны некоторые эксплуатационные критерии, в зависимости от типа динамического воздействия, выполнение которых необходимо для успешной разработки, подбора и применения виброзащитных устройств бурильной колонны.


Ключевые слова


bit;bottom hole assembly;calibrator;damping device;down hole equipment;drill collar;drill string;vibration;бурильная колонна;вибрационные колебания;демпфирующее устройство;долото;калибратор;компоновка низа бурильной колонны;скважинное оборудование;утяжеленные бурильные трубы

Полный текст:

PDF

Литература


Габдрахимов М.С., Султанов Б.З. Динамические гасители колебаний бурильного инструмента. М.: ВНИИОЭНГ, 1991. 60 с.

Бурение скважин с использованием наддолотных многоступенчатых виброгасителей / М.С. Габдрахимов, А.С. Галеев, Б.З. Султанов и др. // Нефтяное хозяйство.1990. №4. С.24-25.

О необходимости учета вибрации при конструировании элементов бурильной колонны / М.Ф. Заляев, В.У. Ямалиев, Е.М. Абуталипова, А.Н. Авренюк // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2016. №9. С.45-48.

Имаева Э.Ш. Определение параметров амортизатора для бурильной колонны при воздействии случайных колебаний: учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2002. 82 с.

Имаева Э.Ш. Вибронагруженность глубинного оборудования при бурении скважин // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. / УГНТУ. 2002. №2. URL: http://ogbus.ru/article/vibronagruzhennost-glubinnogo-oborudovaniya-pri-burenii-skvazhin.

Ишемгужин Е.И., Ямалиев В.У., Султанов Б.З. Использование спектра колебаний промывочной жидкости для оценки технического состояния долота при турбинном бурении // Изв. Вузов. Нефть и газ. 1989. №5. С. 31-34.

Ишемгужин И.Е., Ямалиев В.У., Ишемгужин Е.И. Диагностирование объектов нефтегазодобычи при случайных колебаниях технологических параметров бурения // Нефтегазовое дело. 2011. Т. 9. № 3. С. 17-20. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1137

Способ определения работоспособности породоразрушающего инструмента / В.У. Ямалиев, М.М. Хасанов, Р.Н. Якупов, Е.И. Ишемгужин, И.Р. Кузеев, Д.С. Солодовников: пат. 2188939 Рос. Федерация МПК7 E21B44/06, E21B44/06. №  2001113974/03; заявл. 25.05.2001; Опубл. 10.09.2002, Бюл. №10.

Способ регулирования оптимальной осевой нагрузки на долото при бурении скважин/ И.Е. Ишемгужин, В.У. Ямалиев, В.В. Пашинский, Е.И. Ишемгужин, М.Н. Козлов, С.В. Назаров, Э.М. Галеев, А.В. Лягов: пат. 2124125 Рос. Федерация МПК6 E21B045/00, E21B044. № 97103910/03; заявл. 12.03.1997; опубл. 27.12.1998, Бюл. №5.

Устройство для оценки состояния породоразрушающего инструмента / В.У. Ямалиев, Т.Р. Салахов, Э.Ш. Имаева: пат. 2335629 Рос. Федерация МПК6 E21B44/00. № 2006145009/03; заявл. 18.12.2006; Опубл. 10.10.2008, Бюл. №28.

Юнин Е.К. К вопросу предотвращения вибраций бурильной колонны // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2009. №12. С.6-10.

Ямалиев В.У., Ишемгужин И.Г. Диагностирование бурового и нефтепромыслового оборудования: учеб. пособие. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2000. 83 с.

Ямалиев В.У., Имаева Э.Ш., Салахов Т.Р. О возможности распознавания технических состояний глубинного бурового оборудования // Нефтегазовое дело. 2005. Т. 3. С.127-132.

Янтурин А.Ш. Расчет наддолотных гасителей продольных колебаний бурильной колонны // Нефтяное хозяйство. 1987. №12. С. 20-23.

Aadnoy, B.S., Cooper, I., Miska, S.Z., Mitchell, R.F. & Payne, M.L. Advanced Drilling and Well Technology. United States of America: Society of Petroleum Engineers; 2009.

Leine, R.I., Van Campen, D.H. and Keultjes, W.J. “Stick-slip Whirl Interaction in Drillstring Dynamics, “Journal of Sound and Acoustics vol. 124, pp. 209-220,2002.

Osnes, S.M., Amundsen, P.A., Weltzin, T., Nyrnes, E., Hundstad, B.L. & Grindhaug, G. MWD Vibration Measurements: A Time for Standarisation. SPE/IADC 119877 presented at SPE/IADC Drilling Conference and Exhibition held in Amsterdam, The Netherlands, 17-19 March 2009.

A field-proven methodology for real-time drill bit condition assessment and drilling performance optimization// Salakhov Т., Yamaliev V., Dubinsky V. // В сборнике: Society of Petroleum Engineers – SPE Russians Oil and Gas Technical Conference and Exhibition 2008 Сер. «SPE Russian Oil and Gas Technical Conference and Exhibition 2008» 2008. С.281-288.

Sananlkone, P., Kamoshima, O., and White, D.B. A Field Method for controlling Drillstring Torsional Vibration, SPE 23891, SPE Drilling Conference, New Orleans, 1992.

About the deep drilling equipment technical condition recognition method / Yamaliev V., Imaeva E., Salakhov Т. // Нефтегазовое дело: электрон. журн. 2009. №1. С.27.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2016-6-5-22

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.