2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/pmi.2019.2.180 pmi-13187 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13187 Нефтегазовое дело Oil and gas Calculation of elastoviscoplastic displacement of well walls in transversal and isotropic rocks Расчет упруговязкопластического перемещения стенок скважин в трансверсально-изотропных горных породах Gubaidullin A. G. Губайдуллин А. Г. Gubaidullin A. G. azat771989@mail.ru Уфимский государственный нефтяной технический университет (Уфа, Республика Башкортостан, Россия) Ufa State Oil Technical University (Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia) Moguchev A. I. Могучев А. И. Moguchev A. I. ufa-zamdekmf@rambler.ru Уфимский государственный нефтяной технический университет (Уфа, Республика Башкортостан, Россия) Ufa State Oil Technical University (Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia) 23 04 2019 2019 236 180 184 18 11 2018 17 01 2019 23 04 2019 © 2019 А. Г. Губайдуллин, А. И. Могучев © 2019 A. G. Gubaidullin, A. I. Moguchev 2019 А. Г. Губайдуллин, А. И. Могучев A. G. Gubaidullin, A. I. Moguchev Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13187

Актуальность работы обусловлена необходимостью повышения технико-экономических показателей строительства скважин на основе прогнозирования и предупреждения прихватов бурильного инструмента, обусловленных сужением открытого ствола скважин в интервалах трансверсально-изотропных горных пород. Разработана математическая модель упруговязкопластического перемещения стенок наклонно направленных и горизонтальных скважин при сужении открытого ствола скважин вследствие ползучести в интервалах трансверсально-изотропных горных пород. В программе, разработанной на основе данной математической модели, выполнен расчет упруговязкопластического перемещения стенок наклонно направленной и горизонтальной скважины в пласте аргиллита месторождения Западной Сибири. В результате расчета установлено, что после вскрытия горной породы долотом поперечное сечение открытого ствола скважины вследствие ползучести горной породы со временем приобретает форму эллипса, малая ось которого расположена в плоскости верхней стенки скважины и уменьшается с течением времени.

The relevance of the work is justified by the need to improve the technical and economic indicators of well construction based on forecasting and preventing drilling tools sticking due to the narrowing of an open well bore in the intervals of transversely isotropic rocks. A mathematical model of elastic-viscous-plastic displacement of the walls of inclined and horizontal wells has been developed during the narrowing of the open borehole due to rock creep in the intervals of transversely isotropic rocks. In the program developed based on this mathematical model, the calculation of the elastic-viscous-plastic displacement of the walls of an obliquely directed and horizontal well in the reservoir of argillite from the Western Siberia deposit was carried out. As a result of the calculation, it was established that after opening the rock with bits, the cross-section of the open borehole due to the rock creep eventually takes the form of an ellipse, the small axis of which is in the plane of the upper wall of the well and decreases with time.

 Ключевые слова прихват долота неустойчивость стенок скважин сужение открытого ствола скважины трансверсально-изотропная горная порода упруговязкопластическое перемещение стенок скважины Keywords bit sticking instability of the walls of the wells open hole narrowing transversely isotropic rock elastic-viscoplastic movement of the borehole walls Amusin B.Z., Lin'kov A.M. On the use of the variable module method for solving one class of problems of linear hereditary creep. Izv. AN SSSR. Mekhanika tverdogo tela. 1974. N 6, p. 162-166 (in Russian). Bulyukova F.Z. Prediction and prevention of complications due to the elastic displacement of the borehole walls: The author … Candidate of Engineering Sciences: 25.00.15. Ufa: Ufim. gos. neftyanoi tekhn. un-t, 2011, p. 24 (in Russian). Moguchev A.I., Gubaidullin A.G., Lobankov V.M., Belyaeva A.S. Influence of rock fracturing on the elasto-viscoplastic movement of well walls. Neftyanoe khozyaistvo. 2016. N 5, p. 41-43 (in Russian). Gubaidullin A.G. Prediction and prevention of complications caused by elastic-viscous-plastic movement of the walls of inclined and horizontal wells: The author … Candidate of Engineering Sciences: 25.00.15. Ufa: Ufim. gos. neftyanoi tekhn. un-t, 2017, p. 23 (in Russian). Gubaidullin A.G., Moguchev A.I. Displacement of walls of inclined wells when exposed to tectonic stresses. Gazovaya promyshlennost'. 2015. N 12, p. 88-91 (in Russian). Gubaidullin A.G., Moguchev A.I. Elastoviscoplastic displacement of the walls of inclined and horizontal wells. Territoriya Neftegaz. 2016. N 3, p. 56-61 (in Russian). Erzhanov Zh.S. Theory of creep of rocks and its applications. Alma-Ata: Nauka, 1964, p. 173 (in Russian). Kashnikov Yu.A., Ashikhmin S.G. Rock mechanics in the development of hydrocarbon deposits. Мoscow: Nedra-Biznestsentr, 2007, p. 467 (in Russian). Moguchev A.I., Gubaidullin A.G., Matveev Yu.G. About the prevention of open hole narrowing in inclined and horizontal wells due to viscoplastic deformation of rocks. Neftepromyslovoe delo. 2016. N 9, p. 27-32 (in Russian). Turchaninov I.A., Iofis M.A., Kaspar'yan E.V. Basics of rock mechanics. Мoscow: Nedra, 1977, p. 503 (in Russian). Aadnoy Bernt S., Larsen Kenneth, Berg C. Analysis of stuck pipe in deviated boreholes. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2003. Vol. 37. Iss.3-4, p. 195-212. Caenn Ryen, Darley HCH, Gray George R. Composition and Properties of Drilling and Completion Fluids. 7th Edition. Gulf Professional Publishing, 2016, p. 748. Kanfar Majed F., Chen Z., Rahman S.S. Effect of material anisotropy on time-dependent wellbore stability. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Vol. 78, p. 36-45. Kanfar Majed F., Chen Z., Rahman S.S. Risk-controlled wellbore stability analysis in anisotropic formations. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. Vol. 134, p. 214-222. Xiangchao Shi, Wuqiang Cai, Yingfeng Meng, Gao Li, Jiaxue Li. Wellbore stability analysis based on a new strength criterion. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2015. Vol. 27. Part 2, p. 1005-1015.