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

Моделирование потери устойчивости бурильной колонны при наклонно-направленном бурении нефтегазовой скважины

УДК: 622.241.082
DOI: -

Авторы:

¹ Ухтинский государственный технический университет, Ухта, Россия
² Уральский государственный горный университет, Екатеринбург, Россия

Ключевые слова: устойчивость, бурильная колонна, напряжение, напряженное состояние, наклонно-направленное бурение, осевая нагрузка

Аннотация:

В работе рассмотрена проблема оценки бурильной колонны на устойчивость от осевой нагрузки при наклонно-направленном бурении скважин. Большинство исследователей при инженерных расчетах связывают свои изыскания с механикой деформируемого твердого тела. Однако принимаемые расчетные схемы по оценке устойчивости бурильной колонны являются упрощенными: рассматриваемую механическую систему по характеру погружения можно разбить на три участка, каждый из которых уникален. В результате теоретических разработок авторами было установлено, что наиболее нагруженным элементом бурильной колонны является криволинейный участок. Для него были получены формулы оценки напряженного состояния по потере устойчивости с учетом влияния вертикального и горизонтального (наклонного) участков бурильной колонны. При этом предложены две формулы, одна из которых учитывает влияние весовой нагрузки от вертикального участка. Для предварительной оценки рекомендуется использовать упрощенный вариант.

Список литературы:

1. Сароян А.Е. Проектирование бурильных колонн. – М.: Недра, 1971. – 181 с.
2. Повалихин А.С. Актуальные вопросы технологии проводки наклонно-направленных скважин по проектному профилю // Инженер-нефтяник. – 2008. – № 2. – С. 33–34.
3. Новиков А.С., Сериков Д.Ю., Гаффанов Р.Ф. Бурение нефтяных и газовых скважин. – М.: Нефть и газ, 2017. – 307 с.
4. Ахметов С.М., Ахметов Н.М., Абугалиев С.К. Устойчивость и колебания бурильных колонн с учетом геометрической нелинейности деформирования // Нефть и газ. – 2020. – № 1(115). – С. 62–76.
5. Хегай В.К., Юнин Е.К. Об устойчивости движения бурильной колонны при проводке вертикальных скважин // Изв. вузов. Нефть и газ. – 2004. – № 3(45). – С. 38–43.
6. Characteristic Analysis of Collision Between Drill String and Well Wall / Huang Zhihong, Wang Hanxiang, Lv Xiaoxiao, Liu Yanxin // J. of Physics: Conf. Series. – 2021. – Vol. 1757. Int. Conf. on Computer Big Data and Artificial Intelligence (ICCBDAI 2020), Oct. 24–25, 2020, Changsha, China. – DOI: 10.1088/1742-6596/1757/1/012016
7. Борейко Д.А., Быков И.Ю., Сериков Д.Ю. Анализ опыта лабораторных исследований металлов при помощи пассивных методов неразрушающего контроля // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2021. – № 5(341). – С. 19–23. – DOI: 10.33285/0130-3872-2021-5(341)-19-23
8. Багмутов В.П., Белов А.А., Столярчук А.С. Элементы расчетов на устойчивость: учеб. пособие. – Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2010. – 56 с.
9. Воверис А.В., Гуревич В.И. Динамическое нагружение и устойчивость типовых элементов судовых конструкций: учеб. пособие. – Л.: ЛКИ, 1987. – 108 с.
10. Бурение наклонных, горизонтальных и многозабойных скважин / А.С. Повалихин, А.Г. Калинин, С.Н. Бастриков, К.М. Солодкий. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2011. – 645 с.
11. Профили направленных скважин и компоновки низа бурильной колонны / А.Г. Калинин, Б.А. Никитин, К.М. Солодкий, А.С. Повалихин. – М.: Недра, 1995. – 304 с.
12. Технология проводки наклонно направленных и горизонтальных скважин по криволинейным профилям / А.С. Оганов, В.В. Прохоренко, В.Т. Лыонг, Л.К. Ньяк // Стр-во нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 1997. – № 3-4. – С. 6–9.
13. Строительство скважин на Севере: моногр. / В.Ф. Буслаев, П.С. Бахметьев, С.А. Кейн, В.М. Юдин. – Ухта: УГТУ, 2000. – 287 с.
14. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов / отв. ред. Г.С. Писаренко. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Наук. Думка, 1988. – 736 с.
15. Лекции по устойчивости стержневых систем: метод. указания для магистров, обучающихся по направлению 27010068 "Строительство" по программе "Теория и проектирование зданий и сооружений" / сост. А.А. Битюрин. – Ульяновск: УлГТУ, 2011. – 63 с.
16. Тимошенко С.П. Сопротивление материалов. Ч. 2. Более сложные вопросы. Теории и задачи. – Л.; М.: ОНТИ. Гос. техн.-теорет. изд-во, 1934. – 320 с.