Разработка программного модуля для моделирования перемещений бурильной колонны (Вестник КазНУ. Серия математика, механика, информатика, 2023)
В данной работе разрабатывается программный модуль для расчета перемещений бурильной колонны с учетом влияния потока промывочной жидкости, внешних нагрузок и контактного взаимодействия бурильной колонны со стенками скважины. В основе модуля лежит обобщенная нелинейная математическая модель пространственных поперечных колебаний бурильной колонны. При построении математической модели использованы нелинейная теория упругости В.В. Новожилова и вариационный принцип Остроградского-Гамильтона. Для создания программного модуля используется универсальный язык Wolfram Language со встроенным вычислительным интеллектом. Модуль включает функции для выполнения 2D визуализации пространственных перемещений бурильной колонны, построения фазовых портретов решения и проведения сравнительного анализа получаемых численных результатов. Разработанный модуль позволяет прогнозировать динамику бурильной колонны до непосредственного начала бурения скважин за счет возможности предварительной настройки параметров буровой системы и учету факторов окружающей среды в процессе моделирования для обеспечения быстрой, безопасной и эффективной разведки и добычи полезных ископаемых.
Keywords: математическая модель; нелинейный; программный модуль; колебания; бурильная колонна