三维弯曲井眼套管动力学建模与仿真器开发

通过对井眼轨迹的模拟和计算,在充分掌握轨迹特征参数的基础上,以分段分析管柱受力和刚度模型为依托,综合考虑井斜角和方位角的变化、套管柱内外密度的不同、内外钻井液的压力以及套管自身的几何参数、物理参数等因素的影响,导出包含曲率和挠率计算的三维井眼套管上提、下放钩载计算模型。模型开发的大钩载荷分析仿真器以VB 6.0作开发平台,数字处理部分用Matlab软件编程计算。根据数据误差的来源以及实钻井眼的连续性,采用三次样条法使数据连续化。实例分析表明,实测结果和下套管模拟计算结果基本一致,模型对造斜段钩载的模拟较好;模型可在套管下入前进行大钩载荷预测,以防摩擦阻力超过大钩极限载荷而引起不必要的施工事故。