Експериментальні дослідження на моделях компоновок низу бурильної колони

Abstract

Описано експериментальні дослідження на моделях компоновок низу бурильної колони у викривленому стовбурі свердловини. Описано конструкція експериментального стенда, методика математичного моделювання, технологія проведення експерименту, критерії подібності для моделей бурильної колони і результати досліджень у вигляді графічних залежностей. В контексті роботи проведено експериментальні дослідження сил притискання елементів неорієнтованих компоновок низу бурильної колони до стінок викривленої ділянки свердловини на розробленому лабораторному стенді. В результаті досліджень було встановлено, що на величину сил притискання елементів неорієнтованих компоновок низу бурильної колони до стінок свердловини значною мірою впливає викривлення осі свердловини і бурильної колони в її стиснутій наддолотній частині. Паралельно із експериментальними проводилися в статті представлено результати аналітичних досліджень сил притискання опорно-центрувальних елементів неорієнтованих компоновок низу бурильної колони на прикладі реальної її конструкції. При співставленні результатів досліджень отримано підтвердження того, що деформація компоновки у верхній її частині і кривизна стовбура свердловини зумовлюють суттєву зміну сил притискання опорно-центрувальних елементів до стінок свердловини.

Experimental studies based on the assembly models of the drill string bottom in the deviated borehole are described in this article. The experimental stand design, methods of mathematical simulation, techniques of experiments implementation, similarity criteria for drill string models and results of the studies in the form of graphic dependences are considered. Experimental studies of the pressing forces of unoriented assembly elements of drill string bottom to the walls of the deviated well part on the basis of the developed laboratory stand have been carried out during the work period. As a result of the studies, it has been determined that the value of the pressing forces of the unoriented assembly elements of drill string bottom to the walls of a well is influenced to a considerable extent by the deviation of the well axis and drill string in its compressed above-bit part. In parallel with the experimental studies presented in the article, the results of the analytical studies of pressing forces of supporting and centering elements of the unoriented assemblies of drill string bottom based on example of its real design have been shown. After the comparison of the study results, it has been confirmed that the assembly deformation in its top and wellbore deviation cause considerable changes in pressing forces of supporting and centering elements to the walls of a well.