ОЦІНКА ЗАТРАТ МЕХАНІЧНОЇ ЕНЕРГІЇ БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ В ПРОЦЕСІ РОТОРНОГО БУРІННЯ

Анотація

Стаття присвячена дослідженню динамічних явищ у бурильній колоні виходячи з енергетичних
позицій. Тертя в механічних передачах привода ротора та викривлених ділянок бурильної колони до стінки свердловини в середовищі бурового розчину, а також зміна моменту опору на долоті є основними причинами затрат механічної енергії на процес буріння. При цьому для обертання бурильної колони із певною нерівномірністю у свердловині та поглиблення вибою використовується необхідна потужність двигуна.

Розглянуто рівняння потужнісного балансу механічної системи “силовий привод – бурильна колона – вибій”. Сформульовано задачу щодо визначення кінетичної енергії бурильної колони при роторному бурінні, яка затрачається на подолання тертя в передачах привода та бурильної колони до стінки свердловини в середовищі бурового розчину, а також на руйнування вибою. Використання встановлених математичних залежностей, продемонстровано номограмою для визначення потужності на подолання сил тертя при холостому обертанні бурильної колони у свердловині. Отримані результати теоретичних досліджень можуть бути використані виробничо-технологічними відомствами бурових підприємств для проектної оцінки енергозатрат роторного буріння.