МОДЕРНІЗАЦІЯ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДУ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ МОДЕЛІ ДІЛЯНКИ БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9868-2023-1(39)-42-49Ключові слова:
модель бурильної колони; лабораторний стенд; напружено-деформований станАнотація
Оцінка напружено-деформованого стану бурильних колон під час їх експлуатації у свердловинах із довільною зміною зенітного та азимутального кутів, інтервалах із порушеннями цілісності стінок необсадженого стовбура та різкими перегинами осі є надзвичайно важливою науково-практичною проблемою. Одним із методів її розв’язання є фізичне моделювання системи «бурильна колона – стовбур свердловини». На основі критичного огляду наукових праць за зазначеною вище проблематикою сформульовано мету даної статті – провести модернізацію існуючої конструкції лабораторного стенду для дослідження напружено-деформованого стану моделей бурильних колон у свердловинах із довільно викривленою віссю під дією сили розтягу або стиску та впливу крутного моменту. Зокрема, було змінено опорний вузол на виготовлений у вигляді жорсткої ферми з металевих кутових профілів. В результаті досягнуто обмеження будь-яких переміщень одного з кінців моделі бурильної колони. Навантажувальний вузол дообладнано додатковими роликами, що дало можливість прикладати до протилежного кінця моделі бурильної колони як осьову силу роз-тягу, так і силу стиску. З метою непрямого вимірювання нормальних напружень в поперечному перерізі моделі бурильної колони використано метод тензометрування. Статистичний аналіз результатів вимірювання проводився за критерієм Діксона, що використовується для малих вибірок експериментальних даних. Це дало можливість виокремити некоректні величини вимірюваних напруг на тензорезисторах та не враховувати їх для розрахунку нормальних напружень у поперечному перерізі як моделі, так і натурної бурильної колони. Зазначено, що подальші вдосконалення конструкції експериментального стенду полягатимуть в об-ладнанні його електродвигуном для можливості обертання моделі бурильної колони та проведення досліджень у динамічній постановці.
Посилання
Rachkevych R.V. Drill string intense-deformed state on well section with “dog-legs”. Journal of hydrocarbon power engineering. 2014. Vol. 1, Iss. 2. P. 89–95.
Raçkevıç R.V., Çudık İ.İ., Raçkevıç İ.A., Al-Tanakçı Ahmed. Kaverna ilə quyu intervalında qazma kəmərinin sahəsinin gərginlik-deformasiya vəziyyətinin təhlili. SOCAR Proceedings Special Issue. 2022. No. 2. P. 001 – 008. [in Azerbaijan]
Vahid Vaziri, Ibukunolu O. Oladunjoye, Marcin Kapitaniak, Summet S. Alhale, Marian Wiercigroch. Parametric analysis of a sliding-mode controller to suppress drill-string stick-slip vibration. Meccanica. 2020. No 55. P. 2475–2492.
James D.J. MacLean, Vahid Vaziri, Sumeet S. Aphale, Marian Wiercigroch. Feedback control method to suppress stick-slip in drill-strings featuring delay and actuation constraints. The European Physical Journal. Spec. Top. 2021. No 230. P. 3627 – 3642.
Yang Liu, Joseph Paez Chavez, Rulston De Sa, Scott Walker. Numerical and experimental studies of stick-slip oscillations in drill-strings. Nonlinear Dyn. 2017. No 9. P. 2959 – 2978.
Saket Srivastava, Catalin Teodoriu. An extensive review of laboratory scaled experimental setups for studying drill string vibrations and the way forward. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. No 182. 10 р.
Khulief Y. A., Al-Sulaiman F. A. Labor-atory investigation of drillstring vibrations. Pro-ceedings of the Institution of Mechanical Engi-neers, Part C: Journal of Mechanical Engineer-ing Science. 2009. Vol. 223, Iss. 10. P. 2249 – 2262.
Fushen Ren, Baojin Wang, Lei Zhao, Anhe Zhu. Experimental Investigation and Analysis of Dynamic Buckling of Drill String in Horizontal Well. Hindawi Shock and Vibration. 2017. 15 p.
Rachkevych R., Ivasiv V., Bui V., Yurych L., Rachkevych I. Laboratory research of the stress-strain state of the drill string in the local bend of the well. Technology audit and production reserves. 2019. No 1/1 (45). P. 15 – 24.
Rachkevych І.О. Tryvymirne modeliu-vannia napruzheno-deformovanoho stanu kolony burylnykh trub u kryvoliniinomu stovburi sverd-lovyny. Science – the Future of the Word: The 5th International scientific and practical conference (Prague, June 23–24. 2020). Prague, 2020. P. 131–136. [in Ukrainian]
Sverdan P.L. Vyshcha matematyka. Matematychnyi analiz i teoriia ymovirnostei: Pidruchnyk. Kyiv, 2008. 450 р. [in Ukrainian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Нафтогазова енергетика
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-sa/4.0/88x31.png)
TЦя робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.