Динамические компоновки для бурения забойными двигателями

• Автор: Лягов, Александр Васильевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 480 с. : ил.

1. Антивибрационные стабилизирующие компоновки нижней части бурильных колонн для безориентированного бурения скважин
® 1.1. Полукачественная идентификация компоновок нижней части бурильной колонны при бурении забойными двигателями
1.2. Основные положения оптимального синтеза (проектирования) компоновок нижней части бурильной колонны

1.3. Особенности динамического формирования забоя скважин

1.4. Анализ исследований по отработке забойных двигателей при наличии в компоновке бурильной колонны виброгасящих устройств

1.5. Отказы турбобуров. Их классификация и анализ

® 1.5.1. Внезапные отказы турбуров

1.5.2. Постепенные отказы

1.6. Анализ современных исследований по отработке компоновок и их

# рабочих элементов

1.6.1. Обзор опубликованных материалов по исследованию компоновок и их рабочих элементов
1.6.2. Результаты анализа промысловых данных по отработке забойных компоновок
® 1.7. Обзор существующих технических средств и способов регулирования азимутального искривления ствола наклонных скважин
1.7.1. Анализ факторов, вызывающих изменение азимутального угла ствола скважины
1.7.2. Обзор технических средств и способов регулирования азимутального искривления скважин традиционными КНБК
£ 1.7.3. Анализ существующих теоретических исследований, описывающих азимутальное искривление при движении КНБК
Выводы по 1-й главе

2. Исследования напряженного состояния забойных двигателей в процессе бурения наклонно направленных скважин в составе безориентированного КНБК
^ 2.1. Исследование материала конусно-шлицевой полумуфты шпинф дельной секции турбобура
2.2. Постановка задачи по исследованию упруго-напряженного состояния турбобура и его элементов
2.3. Действие изгибающего момента на турбобур в наклонно-направленной скважине. Выбор оптимальной длины шпиндельной секции турбобуров
2.4. Расчет нагрузок в радиальных опорах шпиндельной секции турбобуров при бурении обычными компоновками
ф 2.5. Расчет нагрузок в радиальных опорах шпиндельной секции турбобуров с включением в компоновку нижней части бурильной колонны центрирующего элемента
2.6. Аналитическое исследование динамики компоновки нижней части бурильной колонны с применением гидромеханических виброгасителей
2.6.1. Модель устройств подавления вибрации гидромеханического принципа действия
ф 2.6.2. Уравнение движения компоновки нижней части бурильной колонны с виброгасителем типа ГЦ и ДГ
2.6.3. Аппроксимация невязкого демпфера
2.6.4. Решение системы уравнений колебательной модели
2.6.5. Оценка эффективности гашения продольных колебаний бурильного инструмента виброгасителями типа ГЦ и ДГ
2.7. Аналитические исследования работы компоновок в процессе буреI Ф
ния сильно искривленного ствола скважин
2.7.1. Исследование нестационарных колебаний компоновок при буре-
® нии наклонных скважин

2.7.2. Теоретические принципы синтеза антивибрационных КНБК
2.8. Аналитическое обоснование использования гироскопического эффекта для регулирования азимута ствола наклонно направленных сква-
^ жин
2.8.1. Описание механизма регулирования азимутом посредством гироскопического эффекта
2.8.2. Аналитическое исследование статического упруго-напряженного состояния КНБК, содержащей гироскопический регулятор азимута
2.8.3. Определение скорости прецессии устройства гироскопического
типа с учетом колебаний КНБК при бурении наклонных скважин
ф 2.8.4. Определение добавочной отклоняющей силы на долоте от действия гироскопического момента регулятора азимута
Выводы по 2-й главе
щ 3. Разработка наддолотных гидромеханических устройств и совершенствование забойных двигателей для бурения наклонных скважин
3.1. Разработка конструкций технических средств подавления вибраций
3.1.1. Конструкция иаддолотного демпфера типа ДГ
# 3.1.2. Конструкция демпфера типа ДГМ
3.1.3. Конструкция гидравлического центратора типа ГЦ
3.2. Гидродинамика демпфирующих устройств при гашении продольных колебаний бурильного инструмента
3.3. Промысловая оптимизация конструкций разработанных устройств
3.4. Результаты опытного бурения с применением гидромеханических устройств

3.5. Разработка турбобура для наклонно направленного бурения скважин
3.6. Экономическое обоснование применения гидродинамических вибтактес экономикой, то есть с затратами на повышение показателей надежности.
Показатели надежности забойных двигателей следует выбирать из условия проведения плановых ремонтов- так как выход из строя турбобура не может привести к человеческим жертвам, поэтому о безотказности; изделия судят непосредственно по значению коэффициента надежности или вероятности безотказной работы.
Для турбобуростроения характерным является случай, когда коэффициент надежности в течение срока службы турбобура значительно снижается, при этом за период эксплуатации турбобура могут быть отказы, которые можно устранить, например^ заменой; конусно-шлицевой полумуфты шпиндельной секции или радиальных и осевых опор. Поэтому характеристикой безотказной работы турбобура может служить параметр потока отказов - отношение числа отказавших деталей в единицу времени к числу изделий, находящихся под наблюдением [192].
При оценке долговечности турбобура следует учитывать долговечность его составных узлов. При этом долговечность должна оцениваться по показателям, определяющим основные технические характеристики турбобура и стоимость ремонта. Поэтому за показатель, определяющий; долговечность, турбобура, следует брать коэффициент долговечности - отношение времени работы турбобура непосредственно при; бурении за весь срок эксплуатации к этому же времени, сложенному с суммарном; временем ремонтов за,тот же срок. В соответствии; е ГОСТ13377-75 (“Надежность в технике. Термины и определения”), отказ - это событие, заключающееся в; нарушении; работоспособности изделия. Все отказы, в том; числе и отказы турбобуров- можно разделить по характеру процессов, приводящих к отказу, на постепенные и внезапные.
Постепенные отказы в основном- связаны с износом, который- протекает медленно, и вероятность их появления в определенный интервал времени зависит, как правило, от того, сколько времени прошло до наступления интересующего интервала. Так, например, износ резины радиальной и осевой опоры турбобура. К внезапным; отказам турбобуров относятся отказы, возникновение ко-