Наиболее вероятные виды вращения бурильной колонны в стволе скважины сложного профиля.

В виду того, что большая длина объекта, и сложности профиля необходимо учесть х/р изгиба по следующим расчетам:

1) продольный изгиб

2) поперечно-продольный изгиб

Продольный изгиб может вызвать плоский изгиб, или в виде крутящегомомента приобретает спиральный изгиб.

Б.К. может вращаться в следующих режимах:

1) вращение вокруг собственной оси(прямолинейный либо изогнутый)

2) вращение вокруг оси скважины со скольжением вокруг по образующей стенки скважины.

3) вращение вокруг оси скважины с обратным перекатыванием по образующей стенки скважины.

4) вращение в режиме беспорядочного биения.

Кроме того, колонна может вращаться также в режиме беспорядочного биения отдельных участков или всей колонны труб. Если исходить из принципа минимума энергии на вращение колонны, то она будет вращаться в том режиме, на поддержание которого затрачивается минимальная мощность. Поэтому различные участки колонны в один и тот же момент времени могут вращаться в разных режимах. При вращении колоны в режиме 1 напряжение поперечного изгиба будут знакопеременные (усталостные), а износ труб по всей поверхности будет равномерный. Если трубы вращаются в режиме 2, то напряжение изгиба будут постоянные, а износ односторонний. Наиболее неблагоприятный. Толщина стенки и жесткость труб в этой плоскости будут уменьшаться, а в последующем будут изгибаться именно в этой плоскости и быстро выйдут из строя. При вращении труб в режиме 3 трубы будут подвергаться усталостным напряжениям, как и в режиме 1. Износ будет равномерный и минимальный. Однако не все эти режимы вращения равновероятны. Имеется целый ряд ограниченный для режимов 2 и 3. Так, они маловероятны на искривленных и наклонных участках и если зенитный угол превышает 8 – 10⁰. Поэтому наиболее вероятен режим вращения 1

Исходя из сути задачи в данный момент времени б.к. будет вращаться в таком режиме, на которую потребуются минимальная мощность.

Где L- длина б.к.

f_пр- прижимающая к стенке скв. Сила

R-радиус вращения

N_min- минимальная мощность