静态推靠式旋转导向钻具静力学特性分析

摘要：

为了研究静态推靠式旋转导向钻具静力学特性,考虑心轴-外筒-井壁之间的相互作用,结合Timoshenko梁单元与接触单元,建立了静态推靠式旋转导向系统底部钻具组合(RSB-HA)有限元模型,选取Newmark-HHT法作为数值求解算法,采用纵横弯曲梁法验证了所建模型的正确性.以二维定向井为例,研究了井眼曲率、井斜角、导向力和钻压等参数对RSBHA静力学特性的影响规律.研究结果表明:增大井眼曲率、井斜角、导向力和钻压均可使RSBHA产生的造斜力增大,其中导向力的影响最为显著;随着井斜角的增大,RSBHA横向位移相应增大,上切点位置则逐渐下移,RSBHA与井壁之间的接触力逐渐增大;接触区域随井斜角的增大而逐渐扩大,RSBHA磨损最严重区域由下端向上端逐渐转移.研究结果可为RSBHA系统的井眼轨迹预测和力学特性分析提供参考.

关键词：静态推靠式、旋转导向工具、导向机构、有限元模型、底部钻具组合、静力学特性

所属期刊栏目：49

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家重点研发计划;国家科技重大专项

在线出版日期：2021-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7