Компьютерное моделирование сил сопротивления, действующих на криволинейные бурильные колонны

Abstract

На основе постановки и решения прямых и обратных задач статики гибких криволинейных стержней исследовано напряженно-деформированное состояние колонн глубокого бурения в криволинейной скважине с заданными геометрическими параметрами. Построены разрешающие уравнения, позволяющие вычислять внутренние силы и моменты в бурильной колонне, а также силы контактного взаимодействия и силы трения между стенками скважины и колонной при ее подъеме, спуске и вращении. Предложена методика их решения. Приведен пример для бурильной колонны криволинейного очертания.

На основі постановки та розв’язку прямих і обернених задач статики гнучких криволінійних стрижнів досліджено напружено-деформований стан колон глибокого буріння в криволінійній свердловині із заданими геометричними параметрами. Побудовано розв’язувальні рівняння, що дозволяє обчислювати внутрішні та зовнішні сили і моменти у бурильній колоні, а також сили контактної взаємодії та сили тертя між колоною та стінками свердловини при підйомі, спуску та обертанні. Наведено приклад для бурильної колони криволінійного обрису.

Based on the formulation and solution of direct and inverse static problems for flexible curved bars, we study the stress-strain state of deephole drill strings located in a curvilinear borehole with preset geometrical parameters. Resolving equations are constructed, which make it possible to calculate the internal forces and their moments in a drill string, as well as forces o f contact interaction and friction between the borehole wall and the drill string during pulling- out, running and rotation of the latter. The technique for solution of the above problems is proposed. An example for curvilinear drill string is given.