Експериментально-теоретична оцінка нерівномірності обертання бурильної колони за результатами тахо- та моментометрії її гирлової частини

Я. С. Гриджук

Автор(и)

Я. С. Гриджук ІФНТУНГ, 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15

Ключові слова:

бурильна колона, коефіцієнт нерівномірності обертання, крутильні коливання, кутова швидкість, крутний момент.

Анотація

Стаття присвячена визначенню коефіцієнта нерівномірності обертання бурильної колони, що є одним з чергових етапів її динамічного аналізу. Тертя викривлених ділянок бурильної колони до стінок свердловини та зміна моменту опору на долоті є основними причинами нерівномірності її обертання та виникнення крутильних коливань. Обертання гирлової частини бурильної колони із певною нерівномірністю відбувається під дією змінного крутного моменту на роторі. Завдання полягає у визначенні коефіцієнтів нерівномірності обертання та нерівномірності крутного моменту гирлової частини бурильної колони. Для вирішення поставленої задачі на основі промислових досліджень проведено аналіз функцій частоти
обертання гирлової частини бурильної колони та зведеного моменту сил на роторі в залежності від глибини свердловини. Шляхом числової апроксимації вказаних функцій за допомогою поліноміальних рівнянь шостого степеня встановлено емпіричні залежності для визначення коефіцієнтів нерівномірності обертання та нерівномірності крутного моменту. Вирішення поставленої задачі в подальшому сприятиме визначенню
міри інертності та кінетичної енергії махових мас бурильної колони.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1 Белокобыльский С. В. Анализ фрикционных
автоколебаний бурильной колонны при
экспоненциальном законе сопротивления /
С.В. Белокобыльский, В.К. Прокопов // Прикладная
механика. – 1982. – Т. 18, № 12. –
С. 98-101.
2 Белокобыльский С. В. Фрикционные автоколебания
и их приложение в динамике
бурильной колонны: Автореф. канд. дисс. /
С.В. Белокобыльский. – Л., 1983.
3 Пальмов В. А. Неравномерное вращение
бурильной колонны, обусловленное существенно
нелинейным взаимодействием долота со
скальной породой / В.А. Пальмов, Ю.М. Ветюков
// Научно-технические ведомости СПбГТУ.
– 2003.
4 Rao K. U. M., Bhatnagar A., Misra B. Laboratory
investigations on rotary diamond drilling //
Geotechnical and Geological Engineering. – 2002.
–Vol. 20. – P. 1-16.
5 Palmov V. A. Stability Analysis of Drillstring
Rotation for Deep Drilling of Oilwells //
Appl. Math Mech. (Z. Angew. Math. Mech.).
1999. – Vol. 79.
6 Carpinteri A., Pugno N. A fractal comminution
approach to evaluate the drilling energy dissipation
// Int. J. for Numerical and Analytical
Methods in Geomechanics. – 2002. – Vol. 26. –
P. 499-513.
7 Пукач П.Я. Методи аналізу динамічних
процесів у нелінійних неавтономних механічних
системах різної структури: Автореф. дис.
на здобуття наук. ступеня док. техн. наук: спец.
05.02.09 “Динаміка та міцність машин” /
П.Я. Пукач. – Львів, 2014. – 40с.
8 Chien-Min Liao. Experimental and numerical
studies of drill-string dynamics: Dissertation
submitted to the Faculty of the Graduate School of
the University of Maryland, 2011.
9 Mohammed Fayez Al Dushaishi. Investigation
of drill string vibration reduction tools. master
of science in petroleum engineering. missouri university
of science and technology. – 2012.
10 Richard Duff. an experimental and computational
investigation of rotating flexible shaft
system dynamics in rotary drilling assemblies for
down hole drilling vibration mitigation: Dissertation
Submitted to the Graduate Faculty of the
Louisiana State University and Agricultural and
Mechanical College in partial fulfillment of the
requirements for the degree of Doctor of Philosophy.
– 2013.
11 Gregory William Meyer. Investigations
into the effects of secondary-frequency additions
on slender rotating structures. Thesis submitted to
the Faculty of the Graduate School of the University
of Maryland, College Park, in partial fulfillme
of the requirements for the degree of Master of
Science. – 2014.
12 Liangming Pan. Stability Analysis of the
Rotary Drill-String. Phd diss., University of
Tennessee, 2014.
13 Сароян А.Е. Теория и практика работы
бурильной колонны / А.Е. Сароян. – М.: Недра,
1990. – 263 с.
14 Голосков Е.Г. Нестационарные колебания
деформируемых систем / Е.Г. Голосков,
А.П. Филиппов. – Киев: Наукова думка, 1977. –
339 с.
15 Зиновьев В.А. Основы динамики машинных
агрегатов [Текст] / В.А. Зиновьев,
А.П. Бессонов. – М.: Машиностроение, 1964. –
239с.
16 Артоболевский И.И. Теория механизмов
и машин [Текст] / И.И. Артоболевский. – М.:
Наука, 1965. – 776 с.