Газовая Промышленность 4.2023

Краткое сообщение

УДК 517.9::[539.384.2::622.242.4]
(UDK 517.9::[539.384.2::622.242.4])

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

БУРЕНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО СКВАЖИН (DRILLING AND WELL CONSTRUCTION)

АНАЛИЗ ИНСТРУКЦИИ ПО РАСЧЕТУ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ ПРИ БУРЕНИИ НА АКВАТОРИИ

(REVIEW OF THE DRILL STRING DESIGN GUIDELINES FOR DRILLING IN WATER AREAS)

Рассматривается проблема, связанная с тем, что используемая большинством специалистов инструкция по расчету колонн для бурения нефтегазовых скважин 1997 г. предлагает проводить расчет изгибающего момента и напряжений, возникающих в теле бурильной колонны, только на устье скважины и на дне акватории, т. е. не отвечает на вопрос, какие значения будут иметь эти параметры, например, в 100 м от стола ротора. В статье анализируются подходы к решению описанной проблемы. Рассматривается задача совмещения результатов расчетов по указанной инструкции и уравнению А.Е. Сарояна при горизонтальном смещении бурового судна. Вопросы, связанные с бортовой качкой, действием волн и течений, воздействующих на бурильную колонну, в работе не затрагиваются. Цель исследования состоит в том, чтобы найти способ решения уравнения А.Е. Сарояна в граничных условиях, которые следуют из расчетов по инструкции 1997 г. для устья и дна акватории.
В заключении сделан вывод о том, что расчет напряжения по инструкции можно дополнить решением уравнения А.Е. Сарояна при условии получения классического прогиба бурильной колонны и вычислить напряжения, возникающие в теле трубы, в любой точке: не только на устье скважины и дне водоема, но и в пределах акватории при горизонтальном смещении судна.

The article deals with the following challenge: according to the oil and gas drill string design guidelines of 1997, which is used by most specialists in the industry, a bending moment and stresses in the drill string body are calculated only at the wellhead and at the water area bottom, i. e. these guidelines do not specify what values these parameters will have, for example, at 100 m from the rotor table. We examine approaches to addressing the challenge described. The article discusses the problem of aligning the results of calculations in line with the above guidelines and A.Ye. Saroyan equation for horizontal displacement of a drill ship. The article does not cover rolling, waves, and currents affecting the drill string. The purpose of the study is to find how to solve the A.Ye. Saroyan equation under the boundary conditions derived from calculations under the 1997 guidelines for the wellhead and water area bottom.
The conclusion outlines the stress analysis under the guidelines can be supplemented by the solution of the А.Ye. Saroyan equation, subject to the conventional deflection of the drill string is obtained. Then it is possible to calculate the stresses in the pipe body at any point, not only at the wellhead and water area bottom, but also within water areas during horizontal displacement of a ship.

БУРИЛЬНАЯ КОЛОННА, ИНСТРУКЦИЯ ПО РАСЧЕТУ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, АКВАТОРИЯ, ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ А.Е. САРОЯНА, НАПРЯЖЕНИЕ, МОМЕНТ

DRILL STRING, DRILL STRING DESIGN GUIDELINES, WATER AREA, A.YE. SAROYAN DIFFERENTIAL EQUATION, STRESS, MOMENT

Б.А. Коротаев, ФГАОУ ВО «Мурманский государственный технический университет» (Мурманск, Россия), korotaevba@mstu.edu.ru

Ф.Н. Янгиров, к.т.н, доц., ФГБОУ ВО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» (Уфа, Россия), bngs-ufa@mail.ru

М.В. Субботина, ФГАОУ ВО «Мурманский государственный технический университет», subbotinamv2@mstu.edu.ru

B.A. Korotaev, Murmansk State Technical University (Murmansk, Russia), korotaevba@mstu.edu.ru

F.N. Yangirov, PhD in Engineering, Associate Professor, Ufa State Petroleum Technological University (Ufa, Russia), bngs-ufa@mail.ru

M.V. Subbotina, Murmansk State Technical University, subbotinamv2@mstu.edu.ru

Сароян А.Е. Проектирование бурильных колонн. М: Недра, 1971. 181 с.

Инструкция по расчету бурильных колонн / сост. В.М. Валов и др. М.: ВНИИТнефть, 1997. 156 с.

Коротаев Б.А., Дарбинян А.З. Частный случай решения уравнения А.Е. Сарояна по прогибу бурильной колонны при бурении на акватории // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2018. № 1 (73). С. 70–72.

Коротаев Б.А., Клюшенкова Е.С. Условие совместимости решений дифференциальных уравнений по прогибу бурильной колонны при заданных граничных условиях // Газовая промышленность. 2021. № 5 (816). С. 54–59.

Папуша А.Н. Проектирование морской бурильной колонны и райзера: расчет на прочность, изгиб и устойчивость морской бурильной колонны и райзера в среде Methematica. М. и др.: Институт компьютерных исследований, 2011. 512 с.

Nierenberg W.A., Peterson M.N.A. Drill string failure analyses: technical report No. 14. San Diego, CA, USA: Scripps Institution of Oceanography, 1972. 177 p.

Saroyan AYe. Design of Drill Strings. Moscow: Subsoil [Nedra]; 1971. (In Russian)

Valov VM, Danilenko OD, Dzhafarov II, Ivanovskij VP, Kuznecov VF, Sarkisov GM, et al. Drill String Design Guidelines. Moscow: VNIITneft [Nauchnо-issledovatel’skij institut razrabotki i ekspluatatsii neftepromyslovykh trub]; 1997. (In Russian)

Korotaev BA, Darbinyan AZ. A particular case of solving A.Ye. Saroyan equation for drill string deflection while drilling on water. Business Magazine “Neftegaz.RU” [Delovoy zhurnal Neftegaz.RU]. 2018; 73(1): 70–72. (In Russian)

Korotaev BA, Klyushenkova YeS. Solution compatibility condition for differential equations of drill string deflection at set boundary conditions. Gas Industry [Gazovaya promyshlennost’]. 2021; 816(5): 54–59. (In Russian)

Papusha AN. Design of Offshore Drill String and Riser: Calculation of Strength, Deflection, and Stability of Offshore Drill String and Riser in Methematica Software. Moscow: Institute for Computer Research [Institut kompyuternykh issledovanij]; 2011. (In Russian)

Nierenberg WA, Peterson MNA. Drill string failure analyses. Scripps Institution of Oceanography. Technical report No.: 14, 1972.

NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57