2. Малюгин Алексей Александрович, and Казунин Дмитрий Владимирович. "Расчет колебаний бурильной колонны в режиме реального времени в составе тренажерных систем" Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления, no. 1, 2017, pp. 91-101.
Предложена математическая модель динамики бурильной колонны в скважине для тренажерной системы реального времени, которая основана на модели длинного упругого стержня в оболочке при допущении малости углов изгиба. Продольные, крутильные и поперечные колебания колонны в этом случае описываются системой нелинейных уравнений в частных производных. Данная модель позволяет имитировать износ инструмента и механические осложнения, которые могут возникать в процессе бурения. На основе метода конечных элементов и неявной дискретизации по времени реализован алгоритм, имеющий линейную сложность в зависимости от количества конечных элементов. Он позволяет вести расчет как в реальном, так и в ускоренном времени.
Коэффициенты модели настроены на основе неполных опытных данных, предоставленных операторами буровых платформ.
Для определенных геологических условий, конфигурации оборудования и скважины представлены расчеты и получены различные режимы динамики, зависящие от управляющих параметров: зоны длительной остановки, равномерного и неравномерного вращения.
Показано, что при попадании в режим неравномерного вращения резко снижается скорость движения в породе. Отображаемые в тренажерной системе величины (линейные и угловые скорости, нагрузки на различные элементы колонны, моменты вращения) хорошо согласуются с экспериментальными данными.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом бурильная колонна - непрерывная многозвенная система инструментов, соединяющая наземное буровое оборудование (вертлюг) с долотом на забое скважины.
Одновременно бурильная колонна служит инструментом для доставки на глубину буровых и колонковых долот, различных исследовательских приборов и устройств, снарядов и аварийно-ликвидационных приспособлений.
Две главные функции выполняет бурильная колонна в процессе проходки ствола: - вращает долото и одновременно передает на него осевую нагрузку; - создает замкнутую циркуляцию агента через забой скважины, обеспечивая очистку ствола от выбуренной породы и привод погружных гидравлических двигателей.
Бурильная колонна предназначена для:
- передачи вращения от ротора к долоту;
- восприятия реактивного момента забойного двигателя;
- подвода промывочной жидкости к долоту и забою скважины, а также к ГЗД;
- создания осевой нагрузки на долото;
- спуска и подъема долота и забойного двигателя;
- проведения вспомогательных работ (проработка, расширка и промывка ствола скважины, испытание пластов, ловильные работы и др.).
1. Басарыгин Ю. М., Булатов А. И., Проселков Ю. М. Бурение нефтяных и газовых скважин. -- Учеб. пособие для вузов. -- М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. -- 632 с. -- ISBN 5-8365-0128-9
2. Буровое оборудование. -- Технический каталог. -- М.: «Немецкая фабрика печати», 2008. -- 265 с.
3. Загадки глубокого бурения
4. Petroleum Engineering-Drilling and Well Completions, C. Gatlin (ed.), Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ (1960.
5. Lessons in Rotary Drilling, U. of Texas, Unit II, Lesson 3.
6. A Primer of Oil Well Drilling, third and fourth editions, U. of Texas.
7. Rotary Drilling Handbook, sixth edition, J.e. Brantly (ed.) Palmer Pub., New York City.
8. Официальный сайт findpatent [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://findpatent.ru/patent/219/2190747.html
9. Официальный сайт findpatent [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://findpatent.ru/patent/250/2507395.html
10. Научная электронная библиотека [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=13015986