Методика определения параметров режима бурения наклонно прямолинейных участков скважины винтовыми забойными двигателями | Двойников | Записки Горного института

Методика определения параметров режима бурения наклонно прямолинейных участков скважины винтовыми забойными двигателями

М. В. Двойников, В. С. Литвиненко

Аннотация


В статье представлены результаты исследований возможности повышения эффективности бурения наклонно прямолинейных участков скважин винтовыми забойными двигателями (ВЗД) при комбинированном способе бурения с вращением колонны бурильных труб (КБТ). Цель – обеспечение устойчивой работы ВЗД при одновременном вращении КБТ за счет снижения амплитуды колебаний регулированием параметров режима бурения на основе математического моделирования системы ВЗД – КБТ.

Приведены результаты экспериментальных исследований по определению экстремумов распределения поперечных и осевых колебаний корпуса ВЗД в зависимости от геометрических параметров героторного механизма и режимов, обеспечивающих устойчивую эксплуатацию.

Концептуально изложены подходы к разработке математической модели и методики, позволяющей определить диапазон автоколебаний системы ВЗД – КБТ и границы вращательного и поступательного волнового возмущения для разнородного стержня с установленным ВЗД при бурении наклонно прямолинейных участков скважины. Данная математическая модель динамики системы ВЗД – КБТ дает возможность прогнозировать оптимальные параметры режима бурения направленных скважин, обеспечивающих устойчивую работу компоновки низа бурильной колонны.

 


Ключевые слова


бурение скважин; винтовой забойный двигатель; вибрация; бурильная колонна

Литература


Dvoynikov M.V. Research on technical and technological parameters of inclined drilling. Zapiski Gornogo instituta. 2017. Vol. 223, p. 86-92. DOI: 10.18454/PMI.2017.1.86

Dvoynikov M.V., Blinov P.A., Morozov V.A. Optimization of drilling parameters for stabilization sections of zenith angle. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Neft' i gaz. 2016. N 6, p. 65-71 (in Russian).

Dvoynikov M.V. Designing of well trajectory for efficient drilling by rotary controlled systems. Zapiski Gornogo instituta. 2018. Vol. 231, p. 254-262. DOI: 10.25515/PMI.2018.3.254

Dvoynikov M.V., Muraev Yu.D. Technical and technological solutions ensuring stable operation of a screw downhole motor. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 218, p 198-205 (in Russian).

Dvoynikov M.V., Blinov P.A., Morozov V.A., Kunshin A.A. Study of dynamics for drilling string and screw downhole motor. Vestnik assotsiatsii burovykh podryadchikov. 2016. N 2, p. 8-12 (in Russian).

Morozov V.A., Dvoynikov M.V. Justification for selection of directional drilling mode parameters using screw downhole motors. Stroite'stvo neftyanykh i gazovykh skvazhin na sushe i na more. 2019. N 2, p. 15-18. DOI: 10.30713/0130-3872-2019-2-15-18 (in Russian).

Morozov V.A., Dvoynikov M.V., Blinov P.A. Study of optimal range of stable operation for “drilling bit – screw downhole motor – drilling string” system. Neftegazovoe delo. 2018. Vol. 16. N 2, p. 35-43 (in Russian).

Yunin E.K., Khegai V.K. Deep Drilling Dynamics. Moscow: OOO «Nedra-Biznestsentr», 2004, p. 286 (in Russian).

Liu X.H., Liu Y.H., Feng D. Downhole Propulsion/Steering Mechanism for Wellbore Trajectory Control in Directional Drilling. Applied Mechanics and Materials. 2013. Vol. 318, p. 185-190.

Larsen Lena Kyrvestad. Tools and Techniques to Minimize Shock and Vibration to the Bottom Hole Assembly. University of Stavanger. 2014, p. 135. URL: https://brage.bibsys.no/xmlui/handle/11250/220906

Leine R.I., van Campen D.H., Keultjes W.J.G. Stick-slip whirl interaction in drillstring dynamics. ASME Journal of Vibration and Acoustics. 2002. Vol. 124(2), p. 209-220.

Li Z., Guo B. Analysis of longitudinal vibration of drillstring in air and gas drilling. Rocky Mountain Oil and Gas Technology Symposium. Denver. Colorado. SPE 107697-MS. Society of Petroleum Engineers. 2007. DOI: org/10.2128/107697-MS

Samuel R., Robertson J.E. Vibration Analysis and Control with Hole-Enlarging Tools. Annual Technical Conference and Exhibition. Florence. Italy. SPE 134512-MS. Society of Petroleum Engineers. 2010. DOI: org/10.2118/134512-MS

Vromen Т.G.M. Control of stick-slip vibrations in drilling systems: PhD thesis. Eindhoven University of Technology. Eindhoven, 2015, p. 256.

Zhu Xiaohua, Liping Tang, Qiming Yang. A literature review of approaches for stick-slip vibration suppression in oilwell drillstring. Advances in Mechanical Engineering. 2014. N 6. DOI: 10.1155/2014/967952




DOI: http://dx.doi.org/10.31897/pmi.2020.1.105

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.