搜索到725篇“ 钻柱系统“的相关文章
- 提升钻速降低钻柱系统状态波动的多目标优化方法及设备
- 本发明公开了一种提升钻速降低钻柱系统状态波动的多目标优化方法及设备,涉及地质钻探工程领域,提升钻速降低钻柱系统状态波动的多目标优化方法方法,其步骤主要包括:根据机理分析建立扭矩波动和钻速波动指标;采用极限学习机方法建立钻...
- 杨霄吴敏 陆承达 黄恒宇 吴潇 陈世鹏 杨傲雪 孙皓
- 钻柱系统粘滑振动机理及优化方法研究
- 2023年
- 在钻井过程中,广泛存在钻柱系统的涡动、粘滑、轴向振动等振动现象,这些振动现象会导致钻柱系统的作业状态变得低效,这不仅意味着钻井能量的浪费,还会影响机械钻速,加速钻具的老化与失效,造成井眼几何形状不规则,严重威胁钻井效率及安全。在单趟钻钻进过程中,由于钻具组合已经确定不能更改,因此在不改变钻具组合等硬件条件的情况下,如何利用钻井参数的优化,实现“软优化提速”尤为重要。本文通过构建钻柱系统二自由度粘滑振动模型,模拟了钻柱粘滑振动状态,探讨了钻柱粘滑振动的抑制方案,为现场实现“软优化提速”提供科学支撑。
- 邱晨王建华陈俊宇申长芮覃吉
- 关键词:钻井钻柱振动
- 水平井钻柱系统动力学特性分析模型的建立
- 2023年
- 相较于直井及斜直井,水平井应用较广,但目前关于水平井整体钻柱动力学特性的研究不够深入。为探究其动力学特性,基于有限单元法以及钻柱动力学方程,综合考虑弯曲井眼轨道、钻柱与井壁非线性碰撞接触等因素,建立水平井钻柱系统钻进仿真模型,将仿真模型结果与Johancsik模型对比,验证了仿真模型的准确性。通过模拟钻进全程来剖析稳定器、大钩载荷以及卡钻情况对钻柱系统整体动力学特性的影响。研究结果表明:三维模拟分析钻柱与井壁接触力及钻柱振动验证了稳定器可减少钻柱与井壁的碰撞;当卡钻情况发生时,水平段和竖直段钻柱屈曲特性逐渐从螺旋屈曲转变为正弦屈曲;较之于未施加大钩载荷的情况,施加大钩载荷后降低了钻柱的钻进速度,缓解了钻柱的振动,验证了实际作业中施加大钩载荷的必要性;经模拟分析确定临界大钩载荷,当在钻柱端施加的大钩载荷大于临界值时,钻柱在钻进过程中会发生卡钻的情况;当其小于临界值时,大钩载荷的值越大钻柱轴向进给及横向振动越稳定,钻柱与井壁的接触力越小,在实际钻井作业中可依据井况调整大钩载荷的值。研究成果可为钻柱研究设计及结构优化提供参考。
- 吴泽兵张文溪袁若飞沈飞刘家乐贺啸林
- 关键词:水平井钻柱系统动力学特性屈曲
- 基于格林函数的多跨钻柱系统的振动特性分析
- 2023年
- 随着油气勘探开发向着深层、深水及非常规等复杂领域的不断扩展,钻井面临的井况与约束条件更加苛刻,钻柱的动力学特性更加复杂,失效问题频发。该文应用格林函数理论对多跨旋转钻柱双向耦合动力学特性进行了定量分析和研究。考虑多稳定器及不同约束条件,以钻柱整体为研究对象,基于Euler-Bernoulli梁模型和Hamilton原理建立了具有广义边界约束条件及多稳定器的旋转钻柱双向耦合动力学方程。采用分离变量法、Laplace变换及Laplace逆变换求解所获得的振动微分方程,得到了旋转钻柱系统横向振动的格林函数解以及以格林函数为基础的多跨旋转钻柱系统的闭合形式的模态函数及隐式的频率方程。定量地分析了稳定器位置、弹簧刚度系数与稳定器个数对钻柱系统振动特性的影响。数值结果表明:稳定器位置与固有频率的关系曲线中有相应阶次数目的峰值;随着等效弹簧的刚度系数的增大,系统的固有频率随之增大,但当刚度增加到一定值时,系统的一阶和二阶频率将趋于稳定。研究结果有助于深化对多跨旋转钻柱的动力学特性规律的认识,为提高钻速、减少钻柱失效及钻柱钻井技术的应用提供了新的研究方法和理论依据。
- 常学平范谨铭韩笃政周杰
- 关键词:格林函数LAPLACE变换解析解
- 谐振冲击下钻柱系统动力学特性研究
- 深地油气资源已成为国家重要的战略接替能源,但地层温压环境高、岩石抗钻性强、钻具寿命低造成机械钻速缓慢一直是深地钻探的“卡脖子”关键所在。共振冲击钻井技术是一种极具潜力解决深地钻探提速问题的新型钻井技术,但其钻井提速机理研...
- 陈卓
- 关键词:动力学特性数值仿真状态依赖时滞
- 井下钻柱系统的振动与调控特性研究被引量:3
- 2022年
- 黏滑振动严重影响钻柱系统的寿命,延长钻井周期,危及工作人员的安全。针对在钻井工程中由线性扭矩负载和摩阻负载共同作用引发的黏滑振动问题,从影响参数着手分析黏滑振动的抑制规律。首先根据钻柱系统二自由度集中质量模型,考虑钻头与地层间相互作用,建立钻柱系统运动微分方程;然后根据运动微分方程,结合Simulink计算框图,讨论了扭矩、转速、钻头摩阻扭矩以及刚度系数对钻柱黏滑振动特性的影响;最后设计试验平台,在其他参数不变的情况下,针对转速、钻柱与井壁间的摩擦阻力(钻头扭矩)、钻柱刚度系数(钻柱长度)对黏滑振动的影响展开试验,进一步验证理论研究和计算机模拟的正确性。研究结果表明:转速、钻柱与井壁间的摩擦阻力(钻头扭矩)和钻柱刚度系数(钻柱长度)为黏滑振动的主要影响因素;增大顶驱转盘转速、增加钻柱刚度系数、减小钻头摩阻扭矩,可以抑制黏滑振动现象。研究结果对抑制钻柱黏滑振动有一定的借鉴意义。
- 马苏南易先中周元华张华何璟彬王宴滨马西旗
- 关键词:运动微分方程
- 基于流固耦合钻柱系统动力学模拟被引量:1
- 2022年
- 通过研究钻柱系统的非线性动力学问题,建立了钻柱系统流固耦合动力学方程.利用Galerkin截断方法,将偏微分方程转化为常微分方程,采用Runge-Kutta积分法进行了数值模拟,研究了不同支撑刚度系数下,系统脉动频率、脉动幅值和质量比等参数激励对钻柱系统动力学特性的影响.结果表明,在不同的参数激励下模型表现出丰富的动力学行为,呈现不同的周期运动、拟周期运动、混沌运动和跳跃间断现象.系统由混沌运动通往周期运动的路径为倍周期倒分岔形式;支撑刚度在一定程度上引起系统固有特性的改变,对系统的非线性动力学行为有复杂的影响.
- 王荣鹏宋桂秋周世华
- 关键词:钻柱系统非线性动力学流固耦合GALERKIN方法
- 一种水平钻柱系统动力学模拟试验台及试验方法
- 本发明提供了一种水平钻柱系统动力学模拟试验台及试验方法,涉及石油开发模拟试验技术领域,包括水平钻柱模块、动力模块、破岩模块和测量模块,所述模拟试验台使用分段式井筒,不仅可以模拟分段井筒对水平钻柱的约束,同时也方便在两个分...
- 林伟况雨春朱光辉杨博潘磊银星
- 文献传递
- 一种水平钻柱系统动力学模拟试验台及试验方法
- 本发明提供了一种水平钻柱系统动力学模拟试验台及试验方法,涉及石油开发模拟试验技术领域,包括水平钻柱模块、动力模块、破岩模块和测量模块,所述模拟试验台使用分段式井筒,不仅可以模拟分段井筒对水平钻柱的约束,同时也方便在两个分...
- 林伟况雨春朱光辉杨博潘磊银星
- 文献传递
- 旋挖钻机潜孔锤钻柱系统动力学特性研究
- 旋挖钻机潜孔锤在钻凿桩基领域应用日益广泛,针对潜孔锤钻进过程中钻柱的振动规律展开研究,对潜孔锤和其它形式钻进装备的优化设计、状态监测和故障诊断具有重要意义。本文以系统动力学模型为基础,通过数值仿真、有限元分析和现场实验,...
- 仇文宁
- 关键词:旋挖钻机潜孔锤钻柱系统动力学特性
- 文献传递
相关作者
- 祝效华
- 作品数:707被引量:1,276H指数:20
- 供职机构:西南石油大学
- 研究主题:接头 破岩 螺杆钻具 钻头 气体钻井
- 曹卫华
- 作品数:244被引量:0H指数:0
- 供职机构:中国地质大学(武汉)
- 研究主题:存储设备 钻进过程 钻进 微波滤波器 综合焦比
- 吴敏
- 作品数:333被引量:4H指数:1
- 供职机构:中国地质大学(武汉)
- 研究主题:钻进过程 存储设备 钻柱 钻进 高炉
- 陈鑫
- 作品数:140被引量:0H指数:0
- 供职机构:中国地质大学(武汉)
- 研究主题:存储设备 机械臂 综合焦比 钻进过程 螺丝
- 田家林
- 作品数:505被引量:459H指数:11
- 供职机构:西南石油大学
- 研究主题:接头 钻头 粘滑 钻井效率 钻柱