匹配旋转导向的螺杆钻具钻柱动力学研究

• 作者: 刘强 刘轶溟 杨春雷
• 来源期刊: 应用力学学报
• 关键词: 钻柱动力学 螺杆钻具 旋转导向 扶正器
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 本期编辑关注
• 页码范围: 1272-1279
• 页数: 8页
• 分类号: TE921
• 语种: 中文
• DOI: 10.11776/cjam.38.03.B341

摘要

随着钻井提速提效技术的发展,螺杆钻具匹配旋转导向工具的组合方式被大量使用.为了探究这种组合方式的优越性,本文以某油田现场使用的钻具组合方式为例,进行了全井钻柱动力学分析.为了较好地模拟出钻具在井下的受力情况,利用动力学软件Adams进行建模;为了得到较为准确的计算结果,根据井下的实际情况,考虑了钻头与井底的接触方式、排量与螺杆转速的关系、旋转导向工具推靠力及钻柱与井壁接触的属性等因素,在Adams软件基础上进行开发.随后,建立了全井钻柱动力学仿真模型,模拟了常规螺杆钻具和匹配旋转导向工具的螺杆钻具在相同工况下的动力学特性,对比两种方式下螺杆钻具的轴向力、弯矩、扭矩等随时间的变化,所得结果可用于指导钻具组合的设计.通过动力学分析发现:匹配旋转导向工具的螺杆钻具所受的弯矩增大明显;螺杆钻具配备下扶正器可以有效降低钻具的弯矩和振幅.