On dynamic stability of drill strings in a supersonic gas flow

2018

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.26577/jmmcs-2018-1-488
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

In this work stability of the drill string nonlinear dynamics, complicated by the effect of an external axial load, initial curvature of the drill string, geometric nonlinearity and the influence of a supersonic gas flow as a circulating medium is studied. The drill string is modelled as a rotating elastic isotropic rod with constant cross-section. Pressure of the gas flow used to clean the borehole from drill cuttings and to transport them from the bottom to the surface is determined by the nonlinear dependences of the piston theory in the third approximation. Utilization of the Galerkin method allows to reduce the drill string mathematical model to an ordinary differential equation for the generalized time function, containing an asymmetric nonlinear characteristic, which is further eliminated by introducing the corresponding substitution. Considering a small perturbation to the system and applying the harmonic balance method, characteristic determinants are constructed. Equations describing boundaries of instability zones of basic resonance, which allow to determine the range of dangerous frequency regimes and to increase safety of the drilling process, are obtained.