Engineering Tools and Technologies of Freeing of the Stuck Metal Drilling String

Abstract

available mathematical models of processes of releasing of the stuck drilling tools is carried out. The physical and mathematical dynamical models of both drilling rig and engineering tools for effort to bring down problems and accidents are considered. An analysis of available methods and mathematical models for studying the operating dynamics of the metal drilling string during geological exploration work and well drilling is made.Key words: drilling, stuck, drilling liquor, impact, vibration, drilling tool, metal drill string.С целью привлечения более широкого круга металлофизиков к поиску новых и усовершенствованию используемых материалов в сфере нефтега-зодобычи проведён обзор имеющихся технических средств и конструкций механизмов, используемых для ликвидации прихватов металлического бурильного инструмента. Выполнен библиографический обзор современ-ных технологий освобождения прихваченной бурильной колонны меха-ническими способами, а также имеющихся математических моделей про-цессов ликвидации прихватов бурильного инструмента. Рассмотрены фи-зические и математические динамические модели буровой установки и технических средств борьбы с осложнениями и авариями. Проведён ана-лиз имеющихся методов и математических моделей для изучения дина-мики работы металлической бурильной колонны при геологоразведке и бурении.Ключевые слова: бурение, прихват, буровой раствор, удар, вибрация, бу-рильный инструмент, металлическая бурильная колона.(Отримано 15 вересня 2017 р.) ВСТУПБуріння нафтових і газових свердловин у сучасних умовах, а саме, глибини, що можуть сягати десятьох і більше кілометрів, проник-нення у процесі буріння в породи з аномально високими чи то низь-кими тисками вимагають удосконалення технології та техніки бу-ріння [1 3]. Складні умови роботи обладнання при бурінні й екс-плуатації свердловин, особливо при ліквідації аварій на них, вису-вають низку специфічних вимог до механічних та електромагнет-них характеристик матеріялів, використовуваних у бурильному устаткуванні різноманітного призначення. Досі лише метали та стопи можуть задовольнити особливо критичним вимогам щодо по-єднання потрібних для буріння значень міцности та пластичности. При цьому постійно йде пошук нових, більш досконалих матеріялів для нафтогазовидобувної промисловости. З метою більш широкого залучення до цього пошуку спеціялістів у галузі металофізики є по-треба в детальному ознайомленні їх з особливостями процесу бурін-ня та умовами, у яких мають працювати шукані матеріяли, задово-льняючи відповідним технічним вимогам. Висвітленню саме цієї ЗАСОБИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ВИВІЛЬНЕННЯ ПРИХОПЛЕНОЇ БУРИЛЬНОЇ КОЛОНИ 47 проблематики й присвячено даний огляд.Оскільки найбільше навантаження на обладнання та відповідні матеріяли бурової має місце під час аварій, то саме цьому аспекту її роботи буде приділено найбільшу увагу. Найчастіше буровики зу-стрічаються з такими ускладненнями як осипання й обвали стінок свердловини та затягування бурильного інструменту [4, 5].Прихоплення -непередбачувані аварії у свердловині, що харак-теризуються частковим або повн...

Analytical models of contact interaction of casing centralizers with well wall

“…The existing reference documents and the literary sources known to us (Liu & Weber, 2012;Kozhevnikov et al, 2015;Kotskulych et al, 2016;Vytvytskyi et al, 2017) provide a number of recommendations for the installation of bow-spring centralizers, depending on the configuration of the well axis. General problems of interaction of columns with the borehole were considered, in particular, in the papers (Aleksandrov, 1982;Vlasiy et al, 2017;Levchuk, 2018;Kryzhanivskyi et al, 2018). Various approaches to the engineering simulation of contact phenomena in rod structures using classical theories of rods are proposed in publications (Mossakowskii et al, 1978;Bedzir et al, 1995;Neto et al, 2014;Shats'kyi et al, 2016;Popadyuk et al, 2016;Jawed et al, 2018).…”

Analytical estimation of inertial properties of the curved rotating section in a drill string

“…The phenomenon of contact interaction between the elements of a drill string and the wall of a well is a key factor that determines the energy intensity of drilling process at string rotation. For this area, it remains relevant to mathematically model the static and dynamics of rod systems regarding the tasks on eliminating the pinching of a drill string [20][21][22]. Refinement of models of interaction between the surface of a rod and the elastic or non-elastic environment is required for the safe operation of long objects.…”

Research of Axial Force and the Torque Action on a Drill String at Rotary and Combined Drilling Methods

“…Феномен контактної взаємодії елементів бурильної колони зі стінкою свердловини є ключовим чинником, який визначає енерговитратність процесу буріння у випадку її обертання. У цьому напрямку актуальними залишаються питання математичного моделювання статики та динаміки стрижневих систем за умов взаємодії бічної поверхні стрижня з пружним або непружним середовищем стосовно задач ліквідації прихоплень бурильної колони [11].…”