钻进深度对煤矿水平井钻柱振动特性的影响

摘要：

煤矿水平井钻柱在钻进过程中,随着钻进深度增加,钻柱在重力作用下与井壁产生复杂的碰撞接触,由此产生的托压效应更加显著,使得钻柱动力学特性随钻进深度增加而发生明显改变,进而影响钻柱的疲劳寿命.基于岩石钻头钻柱井壁耦合动力学分析模型,通过有限元动态仿真,研究了钻进至不同深度下钻柱的纵向、横向和扭转振动特性,分析了钻进过程对钻柱振动特性的影响规律.结果表明:随着钻进深度增加,钻柱纵向跳钻现象呈现"平缓—剧烈—平缓"的趋势,横向扰动呈现"小范围蠕动—大范围扰动—小范围蠕动"的特点,扭转方向剧烈涡动占比呈现先增加后减小的规律,钻柱主要动力学指标与钻进深度呈非线性关系.因此在对钻柱系统进行动态分析及优化时,不能只分析特定深度,应包含整个钻进过程.

关键词：煤矿水平井、钻柱、钻进深度、振动特性

所属期刊栏目：46

分类号：TD421(矿山机械)

资助基金：国家重点研发计划2018YFC0808004

在线出版日期：2023-04-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：30-42