Моделювання силової секції гвинтових вибійних двигунів

Abstract

Мета. У практиці буріння свердловин різного призначення все частіше застосовуються гвинтові вибійні двигуни. Постає проблема забезпечення надійного функціонування ГВД, зокрема, робочої пари “ротор – статор”. Для оцінки його функціонування необхідно дослідити роботу гвинтового вибійного двигуна виробництва компанії Wenzel Downhole Tools діаметром 171 мм при бурінні Гнідинцівського нафтового родовища для вибору раціональної конструкції та режимних параметрів ГВД, які забезпечують надійне і ефективне їх функціонування. Методика. Застосовано модуль Flow Simulation програмного середовища SolidWorks для моделювання течії рідин і газів на основі використання їх типових фізичних моделей. Результати. Отримано моделі поля швидкостей, тисків та температури бурового розчину в площинах перерізу робочої пари “ротор – статор”, а також моделі поля тисків та температури на поверхні ротора. Побудовано графіки зміни досліджуваних параметрів. Виконано аналіз моделей та кривих, які отримано в результаті досліджень. Наукова новизна. Розв’язання даної задачі шляхом побудови математичної моделі руху бурового розчину в силовій секції гвинтового вибійного двигуна, одержання параметричних полів швидкостей, тисків та температури. Практична значимість. Одержані моделі рекомендуються для використання при гідравлічних і термодинамічних розрахунках вибійного гвинтового двигуна.