摘要
超深井钻井作业过程中,螺杆钻具失效事故时有发生,究其原因,除了其本身质量外,钻柱振动也是诱发钻具失效的主要原因。针对这一问题,考虑真实井眼轨迹、钻具组合、钻头与地层的相互作用及井壁的摩擦属性,利用多体动力学软件,建立了螺杆钻具全井钻柱动力学特性仿真模型,模拟了不同弯角螺杆钻具的轴向力、扭矩、弯矩及水平面运动轨迹随井深的变化。分析结果表明:随着螺杆钻具弯角的增大,其所受轴向力的平均值与幅值也随之升高,这表明其所受轴向振动也更加剧烈;随着螺杆钻具弯角的增大,其所受扭矩及弯矩的平均值不变,但其所受力的幅值会变大,这表明大弯角螺杆钻具在井下发生钻具疲劳失效的概率大幅增加,因此应考虑配置扶正器或减振器等井下工具。研究结果可为可调弯螺杆钻具的合理使用提供参考。
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单位中石化石油机械股份有限公司