Застосуваня полімерно-композиційних матеріалів для елементів бурильної колони

Анотація

Розглядається можливість підвищення ефективності доведення осьового навантаження на долото в умовах буріння похило-скерованих і горизонтальних свердловин та запобігання явищу прихоплення бурильної колони.
Внаслідок наявності сил тертя між бурильною колоною та нижньою стінкою стовбура похило-скерованої чи горизонтальної свердловини ускладнюється доведення ефективного осьового навантаження на породоруйнівний інструмент, що впливає на механічну швидкість буріння. Для зменшення сил тертя пропонується застосування полімерно-композиційних матеріалів (ПКМ) для покриття поверхні елементів бурильної колони. Наводиться методика та математичні моделі, за рахунок яких є можливим отримання ПКМ із наперед заданими фізико-механічними властивостями, які б задовольняли вимогам експлуатації бурильних колон під час буріння похило-скерованих і горизонтальних свердловин.
Пропонується модель комплексного методу граничних елементів зі змішаною крайовою задачею для основного рівня стаціонарного поля і в якості контрольної моделі пропонується застосувати термодинамічний підхід на основі статистичного методу Монте-Карло. Таке поєднання дає можливість оцінити фізико-механічні властивості металополімерного покриття та правильно підібрати тип наповнювача для ПКМ, щоб повною мірою задовольнити вимоги щодо міцнісних характеристик покриття елементів бурильної колони та її поверхні для даних умов експлуатації і технологічного процесу