Power-V诱导的钻柱黏滑振动特征分析

作     者：王文昌 段浩宇 李宁 王孝亮 狄勤丰 WANG Wenchang;DUAN Haoyu;LI Ning;WANG Xiaoliang;DI Qinfeng

作者机构：上海大学力学与工程科学学院上海200072 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 

出 版 物：《上海大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shanghai University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2024年第30卷第2期

页      面：299-307页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金石油化工联合基金重点资助项目(U1663205) 国家自然科学基金面上资助项目(52174003) 国家自然科学基金青年基金资助项目(51704191) 

主　　题：黏滑振动 钻柱动力学 振动信号测量 Power-V 

摘      要：黏滑是石油钻井过程中影响钻井效率和井下钻柱安全的一种振动形式.垂直钻井系统Power-V在提供有效控斜力的同时,还会诱导钻柱黏滑振动.通过研究垂直钻井系统Power-V与井壁的接触作用及钻头与地层的相互作用模型,基于钻柱动力学有限元方法,深入分析Power-V的作用机理,研究其对扭转振动的影响,指出Power-V和井壁间的相互作用会导致钻柱与井壁的摩阻显著增加,进而引起摩阻扭矩的增大,诱导井下黏滑振动.实测振动数据证实,Power-V与井壁间的相互作用是引起钻柱黏滑振动的关键因素.这对于揭示黏滑振动的成因和更好地发挥Power-V的作用具有重要意义.