Глазунов С. М. Квазістатичні та динамічні фрикційні ефекти при бурінні глибоких свердловин

У дисертації поставлена нова задача про теоретичне моделювання та виявлення найбільш загальних закономірностей впливу лінійних та нелінійних сил контактного та в'язкого тертя на рухомість бурильної колони при проведенні технологічних операцій буріння і особливості перебігу вимушених та самозбурених коливань. Завдяки спільному застосуванню методів будівельної механіки аналізу пружного деформування гнучких криволінійних стержнів, методів теоретичної механіки, методів диференціальної геометрії та обчислювальних методів, побудовані нові математичні моделі та диференціальні рівняння, які описують операції протягування з обертанням бурильних колон у криволінійних свердловинах з невпорядкованою хвилястістю, тривимірна геометрія траєкторій яких задана в дискретній (табличній) формі за результатами геофізичних вимірів (свердловинної навігації). Вони дозволяють обчислити сили контактного та фрикційного опору та прогнозувати стани їх прихватів. З його використанням розроблена нова методика проектного з'єднання ділянок траєкторії свердловини з різними функціями кривизни. Запропоновано застосовувати для цієї мети сегменти дуг спіралей Корню або кубічних парабол. Комп'ютерним моделюванням встановлено, що таке трасування траєкторії свердловини дозволяє суттєво знизити сили фрикційного опору. На основі аналізу відомих у літературі функцій сил нелінійної фрикційної взаємодії долота з породою (сил різання) запропоновані нові математичні моделі торсіонних автоколивань бурильних колон у в'язкому середовищі промивної рідини. Виконане комп'ютерне моделювання біфуркаційних переходів від станів простого обертання колони до станів їхніх торсіонних автоколивань.