铅垂井段钻柱的动力分岔研究

doi:10.7623/syxb200005017

石油学报 ›› 2000, Vol. 21 ›› Issue (5): 86-90.DOI: 10.7623/syxb200005017

铅垂井段钻柱的动力分岔研究

焦永树¹, 蔡宗熙², 严宗达²

1. 河北工业大学, 天津300130;
2. 天津大学, 天津300072

收稿日期:1999-01-07 修回日期:1999-07-07 出版日期:2000-09-25 发布日期:2010-05-21
作者简介:焦永树,男,1858年8月生.1982年毕业于河北工业大学,1998年在天津人学获结构工程博士学位现为河北工业大学副教授.通讯处:天津市河北工业大学机械学院.

DYNAMIC BIFURCATION OF THE DRILLSTRING IN VERTICAL SECTION

JIAO Yong-shu¹

College of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China

Received:1999-01-07 Revised:1999-07-07 Online:2000-09-25 Published:2010-05-21

摘要/Abstract

摘要： 基于弹性大变形理论,考虑到轴力沿钻柱轴线的变化及其对钻柱弯曲变形的影响等因素,将受自重作用的铅垂井段钻柱在波动钻压激励下的振动转化为一个参数激励系统,用Galerkin方法首次得到了描述此系统的Mathieu方程,并通过将方程的解展成富里叶级数的方法,得到了该振动系统的动力分岔值曲线及其所包围的动力不稳定区.当钻井作业参数落在动力不稳定区时,钻柱将发生破坏性振动.根据钻柱的物理与几何性质及钻柱的工作状态,首次推导出了参数激励系统分岔参数的计算公式,并据此开发了相应的程序模块.该模块可以根据钻井现场的实际情况,提供合理的转速和钻压等作业参数,以避开动力不稳定区,改善钻柱的工作状态,延长其工作寿命.

关键词: 钻柱, 钻压, 振动, 波动, 稳定性, 转数, 频率, 参数激励系统, 动力分岔, 铅垂井段, 工作参数, 工作状态

Abstract: Cement slurry's rheological characteristic can be changed by application of physics fields for treatment such as magnetic field,electrostatic field and middle or high frequency electromagnetic field.Its apparent viscosity,plastic viscosity and fluid loss are reduced while its mobility and crushing strength are enhanced.Furthermore,if friction reducer and physics fields are used together,the amount of friction reducer may be decyesed.

Key words: drillstring, weight-on-bit, vibration, fluctuation, stability, rotary speed, frequency, parametrically excited system, dynamic bifurcation, vertical section, drilling parameters, working state

中图分类号:

TE821

焦永树, 蔡宗熙, 严宗达. 铅垂井段钻柱的动力分岔研究[J]. 石油学报, 2000, 21(5): 86-90.

JIAO Yong-shu. DYNAMIC BIFURCATION OF THE DRILLSTRING IN VERTICAL SECTION[J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2000, 21(5): 86-90.

[1]	狄勤丰, 骆大坤, 周星, 王文昌, 陈锋. 横向主动控斜力作用下底部钻具组合动力学特征[J]. 石油学报, 2023, 44(9): 1552-1561,1573.
[2]	石祥超, 陈帅, 孟英峰, 陈军海, 李皋, 杨昕昊, 焦烨. 岩石可钻性测定方法的改进和优化建议[J]. 石油学报, 2023, 44(9): 1562-1573.
[3]	高永海, 尹法领, 张党生, 孙小辉, 赵欣欣, 陈野, 孙宝江. 水合物储层水平井钻井井筒-储层耦合模型与井壁稳定性分析[J]. 石油学报, 2023, 44(7): 1151-1166.
[4]	王宏博, 董世民, 张洋, 王树强, 孙秀荣. 基于气液分离的泵内压力与抽油杆柱纵向振动耦合仿真[J]. 石油学报, 2023, 44(2): 394-404.
[5]	葛际江, 师小娟, 刘子铭, 郭洪宾, 李隆杰, 周代余, 王伟. 盐水中月桂酰胺丙基二甲铵基羟磺基甜菜碱的含量测定及热稳定性[J]. 石油学报, 2022, 43(4): 524-532.
[6]	张明贺, 杨进, 刘和兴, 李磊, 傅超, 杨宇翔, 徐东升, 马阔. 膨胀式导管提高深水钻井水下井口承载力的机理[J]. 石油学报, 2021, 42(6): 791-800.
[7]	朱华银, 王粟, 张敏, 武志德, 石磊. 盐穴储气库全周期注采模拟——以JT储气库X1和X2盐腔为例[J]. 石油学报, 2021, 42(3): 367-377.
[8]	黄文君, 张星坤, 高德利, 石小磊, 苏鹏. 复合模式下套管磨损形状与深度计算模型[J]. 石油学报, 2021, 42(10): 1373-1381.
[9]	李文婧, 姜源, 单保东, 禹晓珊, 王超. 盐穴储气库注采运行时温效应对腔体稳定性的影响[J]. 石油学报, 2020, 41(6): 762-776.
[10]	刘静, 夏军勇, 刘玺, 吴飞鹏, 蒲春生. 低频波对泡沫稳定性协同强化效应[J]. 石油学报, 2020, 41(5): 584-591.
[11]	董世民, 王宏博. 定向井抽油杆柱横向振动仿真模型及扶正器布点优化[J]. 石油学报, 2020, 41(12): 1686-1696.
[12]	张彦廷, 郑志滨, 陈敬凯, 黄鲁蒙, 张晧, 王志坤, 葛政. 石油钻柱顶部高频激振解卡耦合响应特性[J]. 石油学报, 2020, 41(12): 1697-1705.
[13]	王成文, 王桓, 薛毓铖, 杨乐, 王瑞和, 靳建洲, 李勇. 高密度水泥浆高温沉降稳定调控热增黏聚合物研制与性能[J]. 石油学报, 2020, 41(11): 1416-1424.
[14]	高德利, 王宴滨. 海洋深水钻井力学与控制技术若干研究进展[J]. 石油学报, 2019, 40(S2): 102-115.
[15]	杨龑栋, 廖华林, 牛继磊, 汪振, 张晨. 冲击振动钻井工具流固耦合模拟试验[J]. 石油学报, 2019, 40(6): 734-739.

铅垂井段钻柱的动力分岔研究

DYNAMIC BIFURCATION OF THE DRILLSTRING IN VERTICAL SECTION

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价