考虑钻头-岩石非线性相互作用的钻柱动力学研究  

作　　者：张会增 王名春 周长所 

机构地区：[1]中海油研究总院有限责任公司,北京100028

出　　处：《装备制造技术》2023年第1期62-63,92,共3页Equipment Manufacturing Technology

摘　　要：钻头作为底部钻具组合的重要组成部分,直接与岩石接触,其动态特性对底部钻具组合有重要影响。提出了聚晶金刚石钻头(PDC钻头)与岩石的非线性相互作用模型,采用PDC钻头动态特性作为钻柱动态模型的边界条件。为了更真实地模拟钻柱动力学,基于哈密顿原理,采用梁有限元法建立了钻柱动力学模型,通过广义-α法求解,并分析了PDC钻头的动态特性。研究结果表明:轴向振动是钻头最剧烈的振动形式,而当轴向振动传递到钻柱时,产生大幅度衰减,横向振动成为钻柱的主要振动;中性点附近的钻柱不再与井筒碰撞,其运动轨迹接近井眼轴线。

关 键 词：钻柱动力学 钻头-岩石互作用 梁有限元 

分 类 号：TE321[石油与天然气工程—油气田开发工程]