预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型

doi:10.7623/syxb200706024

石油学报 ›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (6): 118-121.DOI: 10.7623/syxb200706024

预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型

狄勤丰, 朱卫平, 姚建林, 邹海洋

上海大学、上海市应用数学和力学研究所, 上海, 200072

收稿日期:2007-02-05 修回日期:2007-05-31 出版日期:2007-11-25 发布日期:2013-07-10
作者简介:狄勤丰,男,1963年8月生,1997年获西南石油大学博士学位,现为上海大学、上海市应用数学和力学研究所教授,博士生导师,主要从事石油工程、工程力学等方面的教学和科研工作.E-mail:qinfengd@sina.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(No.50174047)和(No.50674065);上海市科委项目(No.061658035);上海市重点学科建设项目(Y0103)联合资助

Dynamic model of bottom hole assembly used in pre-bending dynamic vertical and fast drilling technology

Di Qinfeng, Zhu Weiping, Yao Jianlin, Zou Haiyang

Shanghai Institute of Applied Mathematics and Mechanics, Shanghai University, Shanghai 200072, China

Received:2007-02-05 Revised:2007-05-31 Online:2007-11-25 Published:2013-07-10

摘要/Abstract

摘要： 建立了预弯曲动力学防斜打快钻具组合的动力学模型,对其动力学特性进行的仿真研究。结果表明,这种模型可以较好地反映出钻具组合在井下的涡动轨迹、涡动速度和涡动方向,同时能近似地计算出这种钻具组合的动态相对防斜力大小。钻具组合的涡动使得钻头对下井壁的动态侧向冲击力明显大于对上井壁的动态冲击力,从而使钻头具有较大的动态防斜力。通过合理设计结构参数和施工参数,可以有效地改善预弯曲动力学防斜打快钻具组合的涡动特征,从而使这种钻具组合具有较好的防斜效果。预弯曲动力学防斜打快技术的使用钻压比钟摆极限钻压提高50%以上,相应地提高了机械钻速。

关键词: 预弯曲动力学防斜打快技术, 钻具组合, 涡动特征, 侧向冲击力, 动力学模型

Abstract: The dynamic model of bottom hole assembly (BHA) used in pre-bending dynamic vertical and fast drilling (PBDVD) technology was established. The simulation of dynamic features of BHA shows that the trace, speed and direction of whirl motion of BHA can be reflected preferably by this model. The dynamic anti-deviation force of BHA can be calculated approximately. The dynamic impact force of bit acted on low side of hole-wall is larger than that on upper side due to the whirl motion of BHA used in PBDVD, which leads to a large dynamic anti-deviation force. The whirl features of BHA can be effectively improved by optimizing the structure parameters and operation parameters. The hole can be controlled vertically with a weight on bit higher 50% than the maximum weight on bit used for pendulum BHA. The mechanical speed of drilling can be enhanced.

Key words: pre-bending dynamic vertical and fast drilling technology, bottom hole assembly, whirl features, side impacting force, dynamic model

中图分类号:

TE22

狄勤丰, 朱卫平, 姚建林, 邹海洋. 预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型[J]. 石油学报, 2007, 28(6): 118-121.

Di Qinfeng, Zhu Weiping, Yao Jianlin, Zou Haiyang. Dynamic model of bottom hole assembly used in pre-bending dynamic vertical and fast drilling technology [J]. Editorial office of ACTA PETROLEI SINICA, 2007, 28(6): 118-121.

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预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型

Dynamic model of bottom hole assembly used in pre-bending dynamic vertical and fast drilling technology

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