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预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型

石油学报 2007年第6期28卷 118-121页

作者：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

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... 详细信息

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

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底部钻具组合两维分析的新算法

天然气工业 2004年第8期24卷 62-64页

作者：付胜利高德利石油大学

过去在对底部钻具组合 (BHA)进行力学分析时 ,全是依靠手工进行公式的推演 ,不但费时费力 ,而且容易出错。而在计算轴向力时 ,只是简单地用钻压值减去井底到所算跨中点的BHA轴向重量 (浮重 ) ,并假设BHA轴向力与井眼轴线方向一致 ,没有... 详细信息

过去在对底部钻具组合 (BHA)进行力学分析时 ,全是依靠手工进行公式的推演 ,不但费时费力 ,而且容易出错。而在计算轴向力时 ,只是简单地用钻压值减去井底到所算跨中点的BHA轴向重量 (浮重 ) ,并假设BHA轴向力与井眼轴线方向一致 ,没有考虑稳定器处支反力对轴向力的影响 ,这样处理必然给计算结果带来一定的误差。文章应用MatLab的符号运算功能对二维底部钻具组合分析权余法 (MWR)的消除残值方程和边界条件方程构成的方程组进行直接求解 ,使得求解过程更为简单和准确 ;同时 ,假设BHA轴向力与BHA变形线轴线方向一致 ,并考虑稳定器处支反力对轴向力的影响 ,将钻压作为目标函数对BHA单跨轴向力进行迭代求解 ,进一步提高了计算精度。

关键词：钻具组合两维分析技术计算方法稳定器轴向力井眼轨迹控制加权余量法

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直井防斜钻具组合技术综述

天然气工业 2000年第1期20卷 50-53页

作者：殷朝阳柏景海何俊才大庆石油管理局钻井二公司

在石油及天然气钻井过程中，影响井斜的因素是多方面的，钻具组合及其操作技术对控制井斜起着至关重要的作用。随着钻具组合技术的发展，控制井斜的技术水平和能力也不断提高。文章对旋转钻井过程中，国内外一些具有代表性的直井防斜钻... 详细信息

在石油及天然气钻井过程中，影响井斜的因素是多方面的，钻具组合及其操作技术对控制井斜起着至关重要的作用。随着钻具组合技术的发展，控制井斜的技术水平和能力也不断提高。文章对旋转钻井过程中，国内外一些具有代表性的直井防斜钻具组合，尤其是对国内近几年的最新防斜钻具结构做了概要论述，并对这些防斜钻具的优缺点进行了对比分析。同时还简要介绍了国外最先进的井斜控制闭环系统及应用情况。旨在为钻井界科技人员提供此方面的技术信息，以便在实际钻井中加以利用和选择。

关键词：直井防斜装置钻具组合综述钻井井斜

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空气钻井钻具组合动力学特征及井斜机理研究

石油学报 2008年第6期29卷 917-921页

作者：狄勤丰朱卫平姚建林赵业荣雷桐张汉林上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 中国石油长庆石油勘探局陕西西安710061

研究了用牙轮钻头进行空气钻井时光钻铤钻具组合动力学特征及井斜机理,建立了光钻铤钻具组合的转子动力学模型,分析了空气钻井与泥浆钻井时光钻铤钻具组合动力学特征的区别。结果表明,高碰摩系数使空气钻井时钻具组合反向涡动,空气的低... 详细信息

研究了用牙轮钻头进行空气钻井时光钻铤钻具组合动力学特征及井斜机理,建立了光钻铤钻具组合的转子动力学模型,分析了空气钻井与泥浆钻井时光钻铤钻具组合动力学特征的区别。结果表明,高碰摩系数使空气钻井时钻具组合反向涡动,空气的低阻力使空气钻井的涡动速度增大。泥浆钻井则相反,钻具组合以较低的涡动速度向前涡动。这些特征的综合作用使得空气钻井时钻头上的降斜力小于泥浆钻井,成为引起空气钻井井眼易斜的主要原因之一。

关键词：空气钻井钻具组合斗斜机理动力学模型涡动

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非连续性旋转导向钻具组合的广义纵横弯曲法

石油学报 2014年第3期35卷 543-550页

作者：洪迪峰唐雪平苏义脑盛利民窦修荣中国石油集团钻井工程技术研究院北京100083

旋转导向系统底部钻具组合的三维力学分析是导向工具设计和井眼轨道控制的基础。结合有限元单元划分思想和纵横弯曲法梁理论,提出了广义纵横弯曲法。将钻柱分解为若干单元,以节点处的弯矩、转角、挠度和到钻头的曲线长度作为广义坐标,... 详细信息

旋转导向系统底部钻具组合的三维力学分析是导向工具设计和井眼轨道控制的基础。结合有限元单元划分思想和纵横弯曲法梁理论,提出了广义纵横弯曲法。将钻柱分解为若干单元,以节点处的弯矩、转角、挠度和到钻头的曲线长度作为广义坐标,以井眼轴线作为参考构型,采用梁理论建立单元受力变形方程,同时补充节点边界条件和特殊连接边界条件,组装单元方程和边界方程得到系统方程组,选取牛顿迭代法进行数值求解。与经典算例进行了比对,计算结果相吻合;以某型非连续性旋转导向钻具组合为例研究了井斜角、造斜率和钻头侧向力的关系,分析了造斜能力并给出了最大造斜率,论证和演示了广义纵横弯曲法的正确性和实用性。

关键词：旋转导向系统钻具组合纵横弯曲法弯矩非连续性造斜能力分析

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偏心下部钻具组合力学性能试验研究

石油钻采工艺 1998年第1期20卷 12-17页

作者：何世明施太和张先普雷桐西南石油学院长庆石油勘探局

使用自制的钻柱模拟试验架和测试装置对偏心下部钻具组合在直井中的力学特性进行了试验研究，分析了钻压、转速、弯接头的弯曲角度和扶正器对偏心下部钻具组合运动状态、钻头侧向力、钻柱扭转角的影响。研究结果对偏心下部钻具组合的理... 详细信息

使用自制的钻柱模拟试验架和测试装置对偏心下部钻具组合在直井中的力学特性进行了试验研究，分析了钻压、转速、弯接头的弯曲角度和扶正器对偏心下部钻具组合运动状态、钻头侧向力、钻柱扭转角的影响。研究结果对偏心下部钻具组合的理论研究和实际钻井作业有一定的指导意义。

关键词：油井钻井工艺钻具组合力学性能钻具

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钻具组合通过能力模式及其分析

石油钻采工艺 1993年第5期15卷 1-6页

作者：赵俊平苏义脑北京石油勘探开发科学研究院

在大曲率半径井眼内,钻具组合的通过能力是定向钻进的主要限制因素之一。因此,研究通过能力是十分必要的。本文在考虑了钻具组合变形的条件之后,建立起钻具组合通过能力的一般模式。通过对该模式的分析,得出在大曲率半径井眼内必须采用... 详细信息

在大曲率半径井眼内,钻具组合的通过能力是定向钻进的主要限制因素之一。因此,研究通过能力是十分必要的。本文在考虑了钻具组合变形的条件之后,建立起钻具组合通过能力的一般模式。通过对该模式的分析,得出在大曲率半径井眼内必须采用柔性或铰链式钻具组合的结论,并说明了考虑变形时钻具组合的通过能力大于未考虑变形时的通过能力的事实,确定了钻具通过能力与井眼曲率半径间的关系。本文还建立了未考虑变形时的钻具最大通过能力下的弯角模式。通过对弯角模式的分析,提出了铰链式钻具组合的铰链接头之问活动弯角的选择原则。这些结论对钻短曲率半径水平井的工具设计与机理研究有指导意义。

关键词：钻具组合曲率井眼通过能力

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钻具组合造斜规律的统计研究

天然气工业 1992年第1期12卷 37-39页

作者：李黔陈平西南石油学院开发系四川省南充市637001

本文用多元分析法建立钻具组合产生井斜能力的数学模型,分析了了各种钻具组合在不同地层中,井斜变化率与初始井斜角、初始井斜变化率、井眼轴线和地层面相交夹角的关系。这种关系可用一个线性模型近似描述,可用于定量预报和控制井眼轨... 详细信息

本文用多元分析法建立钻具组合产生井斜能力的数学模型,分析了了各种钻具组合在不同地层中,井斜变化率与初始井斜角、初始井斜变化率、井眼轴线和地层面相交夹角的关系。这种关系可用一个线性模型近似描述,可用于定量预报和控制井眼轨迹。本文对实钻资料中小样本问题的讨论,有利于实钻资料的应用。

关键词：钻具组合造斜多元分析数学模型

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水平井及大斜度井下部钻具组合的弹性稳定性

石油机械 1995年第11期23卷 32-37页

作者：姜伟中国海洋石油渤海公司钻井部

应用能量法研究了水平井及大斜度井钻柱的弹性稳定性。在研究压杆弹性稳定性的能量方程过程中，根据现场作业情况，分析了钻柱转速、钻头扭矩、井斜角以及钻柱的几何尺寸、钻柱自重引起的横向均布载荷等参数对下部钻柱弹性稳定性的影响... 详细信息

应用能量法研究了水平井及大斜度井钻柱的弹性稳定性。在研究压杆弹性稳定性的能量方程过程中，根据现场作业情况，分析了钻柱转速、钻头扭矩、井斜角以及钻柱的几何尺寸、钻柱自重引起的横向均布载荷等参数对下部钻柱弹性稳定性的影响，并由此导出了在水平井及大斜度井中下部钻具组合临界钻压的计算公式。这对指导水平并及大斜度井的现场施工、正确选择钻井参数和选配钻具组合、确保井下钻具安全有着十分重大的意义。

关键词：水平井钻具组合稳定性斜井