底部钻具组合反向涡动试验和模拟研究

摘要：

钻柱与井壁接触可能导致反向涡动.为研究底部钻具组合(BHA)在反向涡动过程中的振动响应,开发了反向涡动试验机.通过解析模型和有限元模型预测了BHA动态响应,并用试验结果进行了验证.φ171.45 mm BHA在φ215.9 mm井眼中的试验结果显示,光滑井眼和不连续井眼中BHA的侧向加速度范围分别为20g～30g和40g～50g,均方根值分别为3.01g和7.28g.从功率谱可以看出,不连续井眼显示了高达200 Hz的更大频率范围,而光滑井眼显示了不同的频率峰值.分析结果表明:光滑和不连续井眼情况下,反向涡动可能发生于摩擦接触,而且与光滑井眼相比,不连续井眼产生了更大频率范围的动态载荷;经过验证的模型可有效预测反向涡动现象和系统响应.研究结果可为国内BHA设计和应用提供参考.

关键词：底部钻具组合、侧向振动、反向涡动、解析模型、有限元模型

所属期刊栏目：47

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项“复杂地层钻井提速提效关键工具与装备”2016ZX05021-003

在线出版日期：2019-06-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：38-49