Научно-технический журнал

«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

ISSN 0130-3872

Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море
Нахождение профиля скоростей буровых промывочных жидкостей реологической модели Гершеля–Балкли в кольцевом пространстве скважины

УДК: 622.244.4
DOI: 10.33285/0130-3872-2021-11(347)-22-25

Авторы:

НИКИТИН ВАСИЛИЙ ИГОРЕВИЧ1,
ЖИВАЕВА ВЕРА ВИКТОРОВНА1,
КАЗАЗЯН МАРТИН ГАРИКОВИЧ1
1 Самарский государственный технический университет, г. Самара, Россия

Ключевые слова: буровые промывочные жидкости; буровой раствор; реологические модели; качество выноса шлама; математическое моделирование; профили скоростей

Аннотация:

В статье представлено обоснование построения математической модели движения буровой промывочной жидкости в кольцевом пространстве скважины. В качестве реологической модели текучей среды выбрана универсальная модель, описывающая наибольшее количество параметров неньютоновской жидкости – трёхпараметрическая модель Гершеля–Балкли. Актуальность данного исследования обосновывается влиянием вида профиля скорости восходящего потока промывочной жидкости на качество выноса шлама при очистке ствола скважины. В связи с высокой математической сложностью решения дифференциальных уравнений движения использован пакет символьных вычислений WolframMathematica с реализацией поиска численного решения для нахождения профиля скоростей.

Список литературы:

1. Леонов Е.Г., Исаев В.И. Гидроаэромеханика в бурении: учеб. для вузов. – М.: Недра, 1987. – 304 с.
2. Митчелл Дж. Безаварийное бурение: курс лекций к тренингу. – Хьюстон: Дрилберт Инжиниринг Инк., 2001. – 279 с.
3. Никитин В.И., Живаева В.В. Применение методов математического моделирования для управления свойствами буровых растворов // Ашировские чтения: сб. тр. Междунар. научно-практ. конф. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2015. – С. 81–85.
4. Никитин В.И., Кабаева Д.А. Обоснование поиска профиля скоростей жидкости реологической модели Гершеля-Балкли при движении в кольцевом пространстве // Булатовские чтения. – 2021. – Т. 1. – С. 354–356.
5. Папуша А.Н. Транспорт нефти и газа подводными трубопроводами. Проектные расчеты в компьютерной среде Mathematica. – М.: Регулярная и хаотическая динамика; Ижевск: Ин-т компьютерных исслед., 2011. – 388 с.
6. Цивинский Д.Н. Расчет динамики течения жидкости и гидравлического сопротивления при проведении спускоподъемных операций в скважине: учеб. пособие. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2015. – 216 с.
7. Шарафутдинов З.З., Шарафутдинова Р.З. Буровые растворы на водной основе и управление их реологическими параметрами // Электрон. науч. журн. "Нефтегазовое Дело". – 2004. – № 1. – С. 2. – URL: http://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Sharafutdinov/Sharafutdinov_2.pdf
8. Leonov E.G., Isaev V.I. Applied hydroaeromechenics in oil and gas drilling. – John Wiley & Sons, 2010. – 472 p.