Випуски МФіНТ »  Том 42, випуск 12

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
  1. Guangjian Dong and Ping Chen, Shock and Vibration, 2016, Article ID 7418635 (2016). Crossref
  2. Fushen Ren and Baojin Wang, JVE, 19, Iss. 7: 4866 (2017). Crossref
  3. Я. С. Гриджук, І. І. Чудик, А. С. Величкович, А. В. Андрусяк, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 7(97): 6 (2019). Crossref
  4. A. S. Velichkovich, Chem. Petrol. Eng., 43: 458 (2007). Crossref
  5. 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
  6. A. Velychkovych, I. Petryk, and L. Ropyak, Shock and Vibration, 2020, Article ID 3292713 (2020). Crossref
  7. В. М. Мойсишин, О. О. Слабий, Металофіз. новітні технол., 40, № 4: 541 (2018). Crossref
  8. К. Г. Левчук, SOCAR Proceedings, № 2: 23 (2017). Crossref
  9. V. Moisyshyn and K. Levchuk, Oil and Gas Science and Technology, 72, No. 5, Article Number 27 (2017). Crossref
  10. К. Г. Левчук, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 5: 701 (2018). Crossref
  11. 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
  12. I. I. Vytvytskyi, M. V. Seniushkovych and I. P. Shatskyi, Науковий вісник НГУ, № 5: 29 (2017).
  13. I. Shatskyi, A. Velychkovych, I. Vytvytskyi, and M. Seniushkovych, Eng. Solid Mechan., No. 7: 355 (2019). Crossref
  14. T. O. Pryhorovska, S. S. Chaplinskiy, and I. O. Kudriavtsev, Petrol. Expl. Develop., 42, No. 6: 812 (2015). Crossref
  15. Т. А. Пригоровская, С. С. Чаплинский, Нефтяное хозяйство, № 1: 38 (2018). Crossref
  16. T. Pryhorovska, Eng. Solid Mechan., No. 6: 315 (2018). Crossref
  17. О. О. Власій, В. В. Мазуренко, Л. Я. Роп’як, О. В. Рогаль, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 7(85): 25 (2017). Crossref
  18. I. P. Shats’kyi, O. M. Lyskanych, and V. A. Kornuta, Strength Mater., 48, No. 3: 469 (2016). Crossref
  19. Л. Я. Роп’як, І. О. Шуляк, О. М. Богаченко, Східно-Європейський журнал передових технологій, 1, № 5(59): 53 (2016). Crossref
  20. L.  Ya. Ropyak, T.  O. Pryhorovska, and K.  H. Levchuk, Progress in Physics of Metals, 21, No. 2: 274 (2020). Crossref
  21. Л. Я. Роп’як, В. В. Остапович, Східно-Європейський журнал передових технологій, 2, № 5(80): 50 (2016). Crossref
  22. I. Chudyk, P. Raiter, Ya. Grydzhuk, and L. Yurych, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, No. 1: 52 (2020). Crossref
  23. H. Xu, T. Shi, Z. Zhang, and B. Shi, Mathematical Problems in Engineering, 2014, Article ID 287076 (2014). Crossref
  24. 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
  25. I. Shatskyi, L. Ropyak, and A. Velychkovych, Eng. Solid Mechan., 8, No. 4: 301 (2020). Crossref
  26. 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
  27. 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
  28. 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
  29. 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
  30. 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
  31. V. Martsynkowskyy, C. Kundera, and S. Gudkov, Proc. Eng., 136: 150 (2016). Crossref
  32. 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.
  33. L. S. Saakiyan, A. P. Efremov, L. Ya. Ropyak, and A.V. Gorbatskii, Soviet Mater. Sci., 23, No. 3: 267 (1987). Crossref
  34. Л. С. Саакиян, А. П. Ефремов, Л. Я. Ропяк, Защита металлов, 25, № 2: 185 (1989).
  35. Ю. Й. Стрілецький, В. А. Ровінський, О. В. Євчук, Східно-Європейський журнал передових технологій, 3, № 9(81): 24 (2016). Crossref
  36. 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
  37. 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
  38. І. П. Шацький, В. В. Перепічка, Л. Я. Роп’як, Металоф. новітні технол., 42, № 1: 69 (2020). Crossref
  39. 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
  40. Л. Я. Роп’як, І. П. Шацький, М. В. Маковійчук, Металоф. новітні технол., 41, № 5: 647 (2019). Crossref
  41. 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
  42. V. Tarelnyk, I. Konoplianchenko, N. Tarelnyk, and A. Kozachenko, Mater. Sci. Forum, 968: 131 (2019). Crossref
  43. T. M. Radchenko and V. A. Tatarenko, Defect and Diffusion Forum, 273-276: 525 (2008). Crossref
  44. A. B. Melnick, V. K. Soolshenko, and K. H. Levchuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 10: 1387 (2020). Crossref
  45. I. Yu. Sahalianov, T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, and Yu. I. Prylutskyy, Ann. Phys., 398: 80 (2018). Crossref
  46. В. А. Пасічник, О. О. Хмуренко, Східно-Європейський журнал передових технологій, 4, № 7(76): 15 (2015). Crossref
  47. 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
  48. V. Moisyshyn and K. Levchuk, Min. Miner. Depos., 10, Iss. 3: 65 (2016). Crossref
  49. К. Г. Левчук, В. М. Мойсишин, І. В. Цідило, Металоф. новітні технол., 38, No. 12: 1655 (2016). Crossref
  50. L. Belkacem, N. Abdelbaki, M. Gaceb, E. Bouali, and M. Bettayeb, Chemical Engineering Transactions, 61: 1099 (2017). Crossref
  51. E. I. Kryzhanivs’kyi, R. S. Yakym, L. E. Shmandrovs’kyi, and Yu. D. Petryna, Mater. Sci., 46, No. 5: 607 (2011). Crossref
  52. R. S. Yakym and D. Yu. Petryna, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 5: 731 (2020). Crossref
  53. L. Skitsa, T. Yatsyshyn, M. Liakh, and O. Sydorenko, Min. Miner. Depos., 12, Iss. 3: 71 (2018). Crossref
  54. O. Mandryk, V. Artym, M. Shtohry, and V. Zaytsev, Management Systems in Production Engineering, 28, Iss. 3: 168 (2020). Crossref
  55. П. В. Балицкий, Взаимодействие бурильной колонны с забоем скважины (Москва: Недра: 1975).
  56. 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).
  57. В. М Мойсишин, М. В. Лисканич, Р. А. Жовнірук, Прикарпатський вісник НТШ. Число, № 1(53): 81 (2019). Crossref
  58. Б. Д. Борисевич, В. М. Мойсишин, Р. Б. Щербій, Розвідка та розробка нафтових та газових родовищ, № 3(32): 23 (2009).
  59. М. М. Протодьяконов, Методика рационального планирования эксперимента (Москва: Наука: 1970).
  60. В. М. Мойсишин, Б. Д. Борисевич, Ю. Л. Гаврилів, С. А. Зінченко, Стійкість і коливання бурильної колони (Івано-Франківськ: Лілея-НВ: 2013).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 1979 Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України