Почему при бурении важно учитывать динамические нагрузки на бурильную колонну?

При бурении важно учитывать динамические нагрузки на бурильную колонну, потому что они могут привести к снижению эффективности бурения и износу инструмента. 4

Некоторые причины динамических нагрузок: вибрация от работы долот, резкие остановки при прохождении уступов, аварийные работы с применением ударных механизмов, гидравлические удары, резкая посадка колонны труб на элеватор или клинья в клиновом захвате. 3

Некоторые последствия воздействия динамических нагрузок:

• Потеря прямолинейной формы устойчивости. 1 Если критическая нагрузка превышена, формируется продольный изгиб колонны. 1 В таком состоянии инструмент формирует значительные боковые силы, что может привести к запиранию инструмента и недохождению осевой нагрузки до долота. 1
• Циклические переменные напряжения. 4 Поскольку колонна вращается вокруг собственной оси, а не вокруг оси скважины, при каждом обороте сжатая и растянутая части меняются местами. 3 Это приводит к циклическому изменению изгибного напряжения и повышает вероятность усталостного слома бурильных труб. 3
• Искривление скважины. 2 Даже небольшая по величине периодическая сжимающая нагрузка с большим периодом может вызвать значительные поперечные перемещения колонны, что приводит к искривлению скважины. 2

Таким образом, учёт динамических нагрузок позволяет прогнозировать прочность и долговечность инструмента, а также корректировать технологические параметры бурения для обеспечения максимальной скорости проходки без осложнений при наименьшей затраченной энергии. 1