涡动条件下钻柱的屈曲分析

摘要：

建立了涡动条件下钻柱屈曲的平衡方程.在弯曲挠度为小变形和钻柱中轴向力为0的条件下,采用理论方法分析了钻柱的弯曲挠度、屈曲应力随转盘转速变化的情况.当涡动速度增加导致钻柱的弯曲挠度增加和钻柱中存在轴向力时,钻柱的弯曲挠度以及交变应力的大小就需要通过非线性有限元来进行分析.使用非线性有限元方法求解了不同轴向拉力条件下钻柱的弯曲挠度、最大应力、最小应力和应力幅度.计算结果表明,不考虑轴向力时,理论分析结果与非线性有限元分析结果精度较高且具有一致性;当钻柱中轴向拉力大于200 kN时,由涡动引起的交变应力对钻柱的影响可以忽略;适当增大钻铤长度可以减轻钻柱的疲劳失效.

关键词：钻柱、涡动、屈曲、非线性有限元、理论分析、交变应力

所属期刊栏目：39

分类号：TE2;TB3

资助基金：国家"973"计划项目"深井复杂地层钻井设计平台与风险控制机制"2010CB226706

在线出版日期：2013-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：1-4