«Нефтепро-
мысловое дело»

Программа Well Force ZERS 3.0. Учет случайных отклонений и баклинга. Часть 1/3

УДК: 622.245+519.677+531
DOI: -

Авторы:

¹ Научно-технический центр "ЗЭРС", Москва, Россия

Ключевые слова: скважина, напряженно-деформированное состояние, прочность, баклинг, потеря устойчивости, начальное искривление, неоднородность и несимметричность конструкции

Аннотация:

В статье предлагается модель, описывающая влияние случайных факторов в виде начального искривления, несимметричности и неоднородности конструкции труб и оснастки на распределение сил и моментов в транспортировочной колонне и хвостовике при их перемещении в скважине. Особое внимание уделяется таким эффектам, как рост контактных сил и изменение продольной деформации труб, возникающим при баклинге (искривление труб под действием продольной сжимающей нагрузки). На примерах моделирования экспериментов по сжатию нержавеющих трубок внутри акриловых труб продемонстрирована работоспособность предложенной модели как с точки зрения расчета продольных деформаций трубок, так и с точки зрения расчета продольных усилий. Предложенная модель позволяет моделировать заклинивание труб в скважинах под действием продольной сжимающей нагрузки, а также дает возможность перейти на вероятностную методику обоснования проектов скважин.

Эта модель была реализована в программе Well Force ZERS 3.0, демонстрационная версия которой размещена по адресу: http://programs.werymag.ru/Programs (описание программы и презентация доступны после установки программы).

Список литературы:

1. The Buckling Behavior of Pipes and Its Influence on the Axial Force Transfer in Directional Wells / E. Kuru, A. Martinez, S. Miska, W. Qiu // J. of Energy Resources Technology. – 2000. – Vol. 122. – P. 129–135.

2. A study of tubular string buckling in vertical wells / Wenjun Huang, Deli Gaob, Yinghua Liua, Moe Key // International J. of Mechanical Sciences. – 2016. – Vol. 118. – Р. 231–253.

3. Oriji B.A., Anwana M.E. Design and Analysis of Drilling String Buckling in Directional Wells // International J. of Current Engineering and Technology. – 2017. – Vol. 7, № 6. – Р. 2062–2069.

4. Wenjun Huang, Deli Gao, Yinghua Liu. Prediction Model of Mechanical Extending Limits in Horizontal Drilling and Design Methods of Tubular Strings to Improve Limits // Mathematical Problems in Engineering. – 2017. – Article ID 2968231. – URL: https://doi.org/10.1155/2017/2968231

5. Пузанов Д.Н., Чекунов А.И. Возможности и особенности компьютерной программы Well Force 2.0 // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2023. – № 1(594). – С. 55–67. – DOI: 10.33285/2782-604X-2023-1(594)-55-67

6. ПК "Инженерные расчеты строительства скважин". – BurSoftProject, 2008. – URL: http://www.burproject.ru/progr.btml

7. WELLPLAN. Halliburton Landmark Graphics Corporation. – 2014. – URL: https://www.petroleumengineers.ru/app/9033

8. Пузанов Д.Н. Программа Well Force 2.1. Расчет допускаемых нагрузок // Геология и недропользование. – 2023. – № 14. – С. 42–55.

9. Пузанов Д.Н. Расчет гидравлических потерь по программе Well Force 2.0 // Геология и недропользование. – 2022. – № 10. – С. 30–40.

10. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. – С. 201.

11. Пузанов Д.Н., Чекунов А.И. Тестирование механического модуля программы Well Force 2.0. // Геология и недропользование. – 2023. – № 12. – С. 173–188.

12. Пузанов Д.Н. Расчет необходимой величины разгрузки (натяжения) на устье при нагружении подвесок хвостовиков // Геология и недропользование. – 2021. – № 4. – С. 56–63.

13. Пузанов Д.Н. Расчет максимальных допускаемых сжимающих сил для труб, перемещаемых в скважине // Геология и недропользование. – 2022. – № 4(8). – С. 48–55.

14. Lubinski A., Althouse W.S. Helical Buckling of Tubing Sealed in Packers // J. of Petroleum Technology. – June 1962. – P. 655–670.

15. Mitchell R.F. Buckling of Tubing inside Casing // IADC/SPE Drilling Conference and Exhibition, SanDiego, CA, March 2012. – DOI: 10.2118/150613-MS

16. Mitchell R.F. New Concepts for Helical Buckling // 61st Annual Technical Conference and Exhibition of the Society of Petroleum Engineers held in New Orleans, Louisiana, October 1986.

17. ГОСТ 31446-2017 (ISO 11960:2014). Трубы стальные обсадные и насосно-компрессорные для нефтяной и газовой промышленности. Общие технические условия. – M.: Стандартинформ, 2017. – URL: https://www.uralcs.com/files/GOST/31446-2017.pdf

18. ГОСТ 32696-2014 (ISO 11961:2008). Трубы стальные бурильные для нефтяной и газовой промышленности. Технические условия. – М.: Стандартинформ, 2015. – URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293762/4293762196.pdf

19. ANSYS. Ansys – универсальная программная система анализа методом конечных элементов // Википедия. – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ANSYS

20. MSC Marc. MSC Marc is a nonlinear finite elements analysis software // Википедия. – URL: https://en.m.wikipedia.org/wiki/MSC_Marc

21. Трение нити о цилиндрическую поверхность. Формула Эйлера // Студопедия. – 2015. – URL: https://studopedia.ru/17_98341_trenie-niti-o-tsilindricheskuyu-poverhnost-formula-eylera.html