Гловач Л. В. Прямі та обернені задачі механіки згинання бурильних колон у глибоких криволінійних свердловинах

Поставлені і розв'язані нові актуальні наукові задачі механіки поведінки бурильних колон при їх пружному згинанні у криволінійних каналах глибоких похило-скерованих та горизонтальних свердловин з метою прогнозування і запобігання нештатним режимам їх функціонування. З використанням теорії гнучких криволінійних стержнів розроблена математична модель та сформульовані диференціальні рівняння, що описують пружне деформування колон у каналах криволінійних свердловин. У моделі враховані жорсткісні властивості бурильних колон при їх згинанні, неоднорідні по довжині сили тяжіння, а також сили контактної та фрикційної взаємодії зовнішньої поверхні бурильної колони з поверхнею стінки свердловини. Сформульовані прямі та обернені задачі для побудованих рівнянь. Розв'язані задачі про визначення сил опору і моментів сил опору при осьовому русі бурильної колони спільно з її обертанням у криволінійних свердловинах з траєкторіями в формі дуги кола, ланцюгової лінії, четвертини еліпса, частини параболи та гіперболи. Поставлена задача про моделювання пружного згинання та виникнення критичних станів бурильних колон у криволінійних свердловинах, осьова лінія яких має додаткові (косинусоїдальні та спіральні) геометричні недосконалості. Знайдені діапазони геометричних параметрів і параметрів недосконалостей, при яких здійснення операцій спуску та підйому є можливим, а також їх критичні значення, при яких спостерігається ефект прихоплення бурильної колони і мають місце аварійні режими.