Багатофакторна емпірична модель енергії зубцевих коливань шарошкового долота

В. М. Мойсишин $^{1}$ , М. В. Лисканич $^{1}$ , Л. В. Борисевич $^{2}$ , Р. А. Жовнірук $^{1}$

$^{1}$ Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул. Карпатська, 15, 76019 Івано-Франківськ, Україна
$^{2}$ Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, 76018 Івано-Франківськ, Україна

Отримано: 22.10.2020. Завантажити: PDF

З метою встановлення багатофакторної емпіричної моделі енергії зубцевих коливань $\sigma_{Eзуб}$ сталевого шарошкового долота використано метод раціонального планування експериментів. Згідно цього методу комбінація змінних чинників, до яких відносять осьове статичне навантаження $F_{ст}$ , частоту обертання долота $n$ , жорсткість $C$ та коефіцієнт демпфування $\beta$ бурильного інструмента, зустрічається тільки один раз. Загальну багатовимірну функцію подано добутком окремих залежностей від змінних чинників — $\sigma_{Eзуб}$ = $B_{ср}f(n)f(F_{ст})f(\beta)f(C)$ , де $B_{ср}$ — середнє значення числового коефіцієнта для множини усіх дослідів. Постійними факторами під час проведення планованого експерименту були тип і діаметр сталевого тришарошкового долота та витрата промивальної рідини (води). Планований факторний експеримент проведено у блоках пісковику городищенської світи, складених з двох пропластків твердістю за штампом 1440 МПа і 2050 МПа. За результатами експерименту побудовано рівняння багатофакторної емпіричної моделі енергії зубцевих коливань сталевого тришарошкового долота для пропластків твердістю 1440 МПа та 2050 МПа відповідно.

Ключові слова: сталеве шарошкове долото, емпірична модель, енергія зубцевих коливань, метод планування експериментів, змінний чинник.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i12/1729.html

PACS: 62.20.-x, 62.20.F-, 62.20.M-, 62.20.Qp, 81.40.Np, 81.70.Bt

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

Guangjian Dong and Ping Chen, Shock and Vibration, 2016, Article ID 7418635 (2016). Crossref
Fushen Ren and Baojin Wang, JVE, 19, Iss. 7: 4866 (2017). Crossref
Я. С. Гриджук, І. І. Чудик, А. С. Величкович, А. В. Андрусяк, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 7(97): 6 (2019). Crossref
A. S. Velichkovich, Chem. Petrol. Eng., 43: 458 (2007). Crossref
M. Dutkiewicz, I. Gołębiowska, I. Shatskyi, V. Shopa and A. Velychkovych, 22nd Int. Conf. on Innovative Manufacturing Engineering and Energy (July 24, 2018), MATEC Web of Conferences, vol. 178, Article Number 06010. Crossref
A. Velychkovych, I. Petryk, and L. Ropyak, Shock and Vibration, 2020, Article ID 3292713 (2020). Crossref
В. М. Мойсишин, О. О. Слабий, Металофіз. новітні технол., 40, № 4: 541 (2018). Crossref
К. Г. Левчук, SOCAR Proceedings, № 2: 23 (2017). Crossref
V. Moisyshyn and K. Levchuk, Oil and Gas Science and Technology, 72, No. 5, Article Number 27 (2017). Crossref
К. Г. Левчук, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 5: 701 (2018). Crossref
I. Shatskyi and V. Perepichka, Problem of Dynamics of an Elastic Rod with Decreasing Function of Elastic-Plastic External Resistance. Dynamical Systems in Applications (Ed. J. Awrejcewicz) (Springer Proceedings in Mathematics and Statistics: DSTA: 2017), vol. 249, p. 335. Crossref
I. I. Vytvytskyi, M. V. Seniushkovych and I. P. Shatskyi, Науковий вісник НГУ, № 5: 29 (2017).
I. Shatskyi, A. Velychkovych, I. Vytvytskyi, and M. Seniushkovych, Eng. Solid Mechan., No. 7: 355 (2019). Crossref
T. O. Pryhorovska, S. S. Chaplinskiy, and I. O. Kudriavtsev, Petrol. Expl. Develop., 42, No. 6: 812 (2015). Crossref
Т. А. Пригоровская, С. С. Чаплинский, Нефтяное хозяйство, № 1: 38 (2018). Crossref
T. Pryhorovska, Eng. Solid Mechan., No. 6: 315 (2018). Crossref
О. О. Власій, В. В. Мазуренко, Л. Я. Роп’як, О. В. Рогаль, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 7(85): 25 (2017). Crossref
I. P. Shats’kyi, O. M. Lyskanych, and V. A. Kornuta, Strength Mater., 48, No. 3: 469 (2016). Crossref
Л. Я. Роп’як, І. О. Шуляк, О. М. Богаченко, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 5(59): 53 (2016). Crossref
L.  Ya. Ropyak, T.  O. Pryhorovska, and K.  H. Levchuk, Progress in Physics of Metals, 21, No. 2: 274 (2020). Crossref
Л. Я. Роп’як, В. В. Остапович, Східно-Європейський журнал передових технологій, 2, № 5(80): 50 (2016). Crossref
I. Chudyk, P. Raiter, Ya. Grydzhuk, and L. Yurych, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, No. 1: 52 (2020). Crossref
H. Xu, T. Shi, Z. Zhang, and B. Shi, Mathematical Problems in Engineering, 2014, Article ID 287076 (2014). Crossref
O. Onysko, L. Borushchak, V. Kopei, T. Lukan, I. Medvid and V. Vryukalo, Int. Conf. ‘New Technologies, Development and Applications III. NT 2020’, Lecture Notes in Networks and Systems, vol. 128, p. 720. Crossref
I. Shatskyi, L. Ropyak, and A. Velychkovych, Eng. Solid Mechan., 8, No. 4: 301 (2020). Crossref
V. Kopei, O. Onysko, and V. Panchuk, Proc. of the 2nd Int. Conf. on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSMIE-2019 (June 11-14, 2019) (Lutsk, Ukraine: 2019), Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Cham, p. 149. Crossref
O. R. Onysko, V. B. Kopey, and V. G. Panchuk, IOP Conf. Series: Mater. Sci. Eng., The Int. Conf. of the Carpathian Euro-Region Specialists in Industrial Systems (April 11-12, 2019) (Baia Mare, Romania: 2019), vol. 749, Accession Number 012007 (2020). Crossref
T. Pryhorovska and L. Ropyak, Int. Conf. on Advanced Optoelectronics and Lasers, (Sept. 6-8, 2019) (Sozopol, Bulgaria: 2020), Accession Number 9019544: 493 (2019). Crossref
O. Onysko, V. Kopei, I. Medvid, L. Pituley, and T. Lukan, Int. Conf. ‘New Technologies, Development and Applications III. NT 2020’, Lecture Notes in Mech. Eng., p. 432. Crossref
O. Onysko, V. Kopei, V. Panchuk, I. Medvid, and T. Lukan, Int. Conf. ‘New Technologies, Development and Applications III. NT 2020’, Lecture Notes in Mech. Eng., p. 236. Crossref
V. Martsynkowskyy, C. Kundera, and S. Gudkov, Proc. Eng., 136: 150 (2016). Crossref
J. Gaft, V. Martsinkovsky, A. Zagorulko, and V. Gromyko, Papers Presented at 17th Int. Conf. on Fluid Sealing (Apr. 8-10, 2003) (York, UK: 2003), p. 505.
L. S. Saakiyan, A. P. Efremov, L. Ya. Ropyak, and A.V. Gorbatskii, Soviet Mater. Sci., 23, No. 3: 267 (1987). Crossref
Л. С. Саакиян, А. П. Ефремов, Л. Я. Ропяк, Защита металлов, 25, № 2: 185 (1989).
Ю. Й. Стрілецький, В. А. Ровінський, О. В. Євчук, Східно-Європейський журнал передових технологій, 3, № 9(81): 24 (2016). Crossref
R. M. Tatsiy, O. Yu. Pazen, S. Ya. Vovk, L. Ya. Ropyak, and T. O. Pryhorovska, J. Serb. Soc. Computational Mechan., 13, No. 2: 36 (2019). Crossref
Н. А. Вольченко, А. И. Вольченко, Д. А. Вольченко, П. А. Поляков, В. Я. Малык, Д. Ю. Журавлев, В. С. Витвицкий, П. С. Красин, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 5(97): 47 (2019). Crossref
І. П. Шацький, В. В. Перепічка, Л. Я. Роп’як, Металоф. новітні технол., 42, № 1: 69 (2020). Crossref
Z. Lipa, J. Peterka, P. Pokorný, Š. Václav, and I. Buranský, Research Papers Faculty of Materials Science and Technology in Trnava Slovak University of Technology in Bratislava, 18, Iss. 28: 27 (2010). Crossref
Л. Я. Роп’як, І. П. Шацький, М. В. Маковійчук, Металоф. новітні технол., 41, № 5: 647 (2019). Crossref
V. B. Tarel’nik, A. V. Paustovskii, Y. G. Tkachenko, V. S. Martsinkovskii, E. V. Konoplyanchenko, and K. Antoshevskii, Surf. Engin. Appl. Electrochem., 53, No. 3: 285 (2017). Crossref
V. Tarelnyk, I. Konoplianchenko, N. Tarelnyk, and A. Kozachenko, Mater. Sci. Forum, 968: 131 (2019). Crossref
T. M. Radchenko and V. A. Tatarenko, Defect and Diffusion Forum, 273-276: 525 (2008). Crossref
A. B. Melnick, V. K. Soolshenko, and K. H. Levchuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 10: 1387 (2020). Crossref
I. Yu. Sahalianov, T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, and Yu. I. Prylutskyy, Ann. Phys., 398: 80 (2018). Crossref
В. А. Пасічник, О. О. Хмуренко, Східно-Європейський журнал передових технологій, 4, № 7(76): 15 (2015). Crossref
O. Vytyaz, I. Chudyk, and V. Mykhailiuk, Study of the Effects of Drilling String Eccentricity in the Borehole on the Quality of Its Cleaning, in New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining (Eds. G. Pivnyak, V. Bondarenko, and I. Kovalevska) (Taylor & Francis Group: CRC Press: 2015), p. 591. Crossref
V. Moisyshyn and K. Levchuk, Min. Miner. Depos., 10, Iss. 3: 65 (2016). Crossref
К. Г. Левчук, В. М. Мойсишин, І. В. Цідило, Металоф. новітні технол., 38, No. 12: 1655 (2016). Crossref
L. Belkacem, N. Abdelbaki, M. Gaceb, E. Bouali, and M. Bettayeb, Chemical Engineering Transactions, 61: 1099 (2017). Crossref
E. I. Kryzhanivs’kyi, R. S. Yakym, L. E. Shmandrovs’kyi, and Yu. D. Petryna, Mater. Sci., 46, No. 5: 607 (2011). Crossref
R. S. Yakym and D. Yu. Petryna, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 5: 731 (2020). Crossref
L. Skitsa, T. Yatsyshyn, M. Liakh, and O. Sydorenko, Min. Miner. Depos., 12, Iss. 3: 71 (2018). Crossref
O. Mandryk, V. Artym, M. Shtohry, and V. Zaytsev, Management Systems in Production Engineering, 28, Iss. 3: 168 (2020). Crossref
П. В. Балицкий, Взаимодействие бурильной колонны с забоем скважины (Москва: Недра: 1975).
Р. А. Ганджумян, Исследование параметров продольных колебаний нижней части бурильной колонны при бурении шарошечными долотами с жесткой характеристикой привода (Дис. канд. техн. наук) (Ереван: 1970).
В. М Мойсишин, М. В. Лисканич, Р. А. Жовнірук, Прикарпатський вісник НТШ. Число, № 1(53): 81 (2019). Crossref
Б. Д. Борисевич, В. М. Мойсишин, Р. Б. Щербій, Розвідка та розробка нафтових та газових родовищ, № 3(32): 23 (2009).
М. М. Протодьяконов, Методика рационального планирования эксперимента (Москва: Наука: 1970).
В. М. Мойсишин, Б. Д. Борисевич, Ю. Л. Гаврилів, С. А. Зінченко, Стійкість і коливання бурильної колони (Івано-Франківськ: Лілея-НВ: 2013).