Удосконалення наукових основ моделювання динамічних процесів ліквідації прихоплень бурильного інструмента

Abstract

Дисертація присвячена удосконаленню техніки і технології механічних способів ліквідації прихоплень бурильного інструмента, що базується на вико-ристанні енергії, яка накопичується в бурильній колоні внаслідок дії удару або вібрацій. Мета досліджень — створення наукових основ моделювання динамічних процесів під час ліквідації прихоплень бурильного інструмента ударним та віб-раційним способами на основі розвитку теоретичних досліджень та узагальнен-ня промислових даних. Для досягнення поставленої мети було визначено такі основні завдання: • вивчення сучасного стану технічних засобів і технологій ліквідації прихоп-лень бурильного інструмента механічними способами та аналіз промислових даних про ускладнення при бурінні свердловин; • створення методики інтерполяції інтегральної сили прихоплення та сил опо-ру рухові бурильної колони; • розробка дискретно-континуальної моделі вивільнення прихопленого бури-льного інструмента в похило-скерованій свердловині; • створення математичної моделі процесу вивільнення прихопленого буриль-ного інструмента ударним способом; • створення математичних моделей процесів вивільнення бурильного інстру-мента вібраційними методами; • оцінка рівня навантаженості бурильних труб під час ліквідації прихоплень бурильного інструмента; • розробка рекомендацій та інструкцій щодо техніки і технології вивільнення прихопленого бурильного інструмента механічними способами. Об’єктом дослідження в дисертаційній роботі є динамічні процеси виві-льнення дискретно-континуальної прихопленої бурильної колони, що містить у своєму компонуванні ударні та вібраційні механізми. Предметом дослідження в дисертації є математичні моделі дослідження динамічних процесів у багаторозмірній бурильній колоні при ліквідації прихо-плень бурильного інструмента ударними та вібраційними способами.

The dissertation is devoted to the improvement of technique and technology a mechanical methods of elimination the stuck tools, based on the use an energy accu-mulated in the drilling string due to impact or vibration. The purpose a research is to create the scientific basis for the simulation dy-namic processes during the elimination the stuck drilling tool by impact and vibration methods on the foundation the development of theoretical studies and generalization of industrial data. To achieve this purpose, the following main tasks were identified: • study the modern state of technical means and technologies for eliminating the stuck drilling tool by mechanical means and by analysis an industrial data on the complications during drilling of wells; • creation the method of interpolation of the integral sticking force and the forces of resistance the motion drill string; • development of a discrete-continuity model for the release stuck drilling tool in a sloping well; • creation of a mathematical model for the process release a stuck drilling tool by a shock method; • creation of mathematical models for processes release of a stuck drilling tool by vibration methods; • estimation the level of loading the drilling pipes during the elimination a stuck drilling tool; • development the recommendations and instructions on the technique and technolo-gy for releasing the stuck drilling tool mechanical methods. The object the research in the dissertation is the dynamic processes of the re-lease a discrete-continuum stuck drill string, which contains in its layout the impact and vibration mechanisms. The subject the research in the dissertation is the mathematical models for the study of dynamic processes in a multidimentional drill string in the elimination of stuck drill tool by impact and vibration methods.