深层页岩气水平井钻柱动态摩阻扭矩分析

摘要：

为了研究钻柱接触和钻柱振动对动态摩阻扭矩的影响,建立了实钻井眼轨迹的三维全井钻柱系统动力学数值仿真模型,针对深层页岩气水平井摩阻扭矩大的问题,分析钻进过程钻柱系统摩阻扭矩、应力分布及振动情况.研究结果表明:钻柱所受平均摩阻扭矩在增斜段处激增达到极大值,而进入水平段后,摩阻扭矩急剧减小,最后趋于稳定;水平段的平均摩阻扭矩略大于调整段,且摩阻扭矩的数值分布趋势与接触力、钻柱所受应力的分布趋势相同;钻柱所受的摩阻扭矩除了增斜段是连续分布的以外,水平段和调整段都是间歇性分布,但水平段比调整段分布更密集,同时钻柱接触力在水平段和增斜段都为低边接触;每当钻柱因井斜角、方位角变化而弯曲时,其所受应力、接触力和摩阻扭矩都会明显增加,且增加快慢与钻柱的弯曲程度呈正相关.所得结论可为深层页岩气水平井钻井参数优选及提速方案制定提供理论依据.

关键词：深层页岩气、水平井、摩阻扭矩、钻柱振动、接触力、顶驱转速、应力分布

所属期刊栏目：51

分类号：TE921(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金;电脉冲-机械复合破岩提速机理研究;中国石油-西南石油大学创新联合体科技合作项目

在线出版日期：2023-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：18-25