ELASTIC STABILITY OF THE BOTTOMHOLE ASSEMBLY OF THE DRILL STRING WHEN DRILLING A HORIZONTAL SECTION OF THE WELLBORE
UDC: 622.241.58:531.62
DOI: 10.33285/0130-3872-2021-5(341)-5-8
Authors:
KUZNETSOV ALEXANDER BORISOVICH 1,
GRIGULETSKY VLADIMIR GEORGIEVICH 1
1 GUP RK "Chernomorneftegaz", Simferopol, Russian Federation
Keywords: drill string, axial load on the bit, self-weight forces of pipes, bending the axis of the bottomhole assembly of the drill string, Bending curve, differential equation, boundary conditions, radial clearance, critical length of the BHA
Annotation:
The paper considers the stability of the bottomhole assembly of the drill string when drilling a horizontal section of the wellbore. It is assumed that the BHA is a heavy resilient rod that experiences the combined action of its own weight and axial load on the bit, which is considered a "pivot bearing". The curved axis of the pipes in the well is determined by the solution of an ordinary linear differential equation of the fourth order with the corresponding boundary conditions. To find the "critical length" of the bottomhole assembly of the drill string when drilling a horizontal section of the wellbore, a simple approximate formula is obtained that takes into account the axial load on the bit and the size of the drill collars (due to the value of the bending stiffness of the pipe cross-section). The paper also presents the obtained equation which determines the value of the distance from the bit up to the first point of contact of the pipes with the borehole wall when drilling a horizontal section of the wellbore is also obtained. Examples of calculation are considered.
Bibliography:
1. Бурение нефтяных и газовых скважин / Н.И. Шацов, В.С. Федоров, С.М. Кулиев [и др.]. - М.: Гостоптехиздат, 1961. - 666 с.
2. Григулецкий В.Г. Оптимальное управление при бурении скважин. - М.: Издательство "Недра", 1988. - 227 с.
3. Григулецкий В.Г., Лукьянов В.Т. Проектирование компоновок нижней части бурильной колонны. - М.: Издательство "Недра", 1990. - 301 с.
4. Вудс Г., Лубинский А. Искривление скважин при бурении: пер. с англ. - М.: Гостоптехиздат, 1960. - 162 с.
5. Тимошенко С.П. Устойчивость упругих систем: пер. с англ. - М.: Гос. изд-во технико-теорет. лит., 1955. - 567 с.
6. Безухов Н.И. Строительная механика: в 2 т. Т. 1. - М.-Л.: Госстройиздат, 1933. - 308 с.
7. Феодосьев В.И. Избранные задачи и вопросы по сопротивлению материалов. - М.: Гос. изд-во технико-теорет. лит., 1953. - 239 с.
8. Тимошенко С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. - М.: Наука, 1971. - 808 с.
9. Гречин Е.Г., Бастриков С.Н., Кузнецов В.Г. Неориентированные компоновки для бурения горизонтального участка скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. - 2020. - № 12 (336). - С. 5-9. - DOI: 10.33285/0130-3872-2020-12(336)-5-9
10. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1986. - 512 с.
11. Григулецкий В.Г. Решение нелинейных алгебраических и трансцендентных уравнений и их систем: монография. - Краснодар: КубГАУ, 2019. - 367 с.
Back to issue