旋转钻柱与井壁的碰撞摩擦边界问题研究

旋转钻柱与井壁的碰撞摩擦边界是钻柱动力学研究和摩阻扭矩计算的基础研究内容。介绍了6种钻柱与井壁边界问题的研究方法,借助有限单元法中构造形函数的思想,提出了时间历程形函数法,构造钻柱与井壁的动态边界。将构造的动态边界模型融入全井钻柱系统动力有限元模型中,研究了钻柱的动力学特性,根据仿真结果与现场实测数据的对比,验证了该研究方法的正确性和合理性。

东海某井起下钻遇阻及托压现象钻柱力学分析

东海某定向井在三开12-1/4″井眼钻进过程中多次遇阻并发生托压现象。为分析原因,该文基于有限元方法,建立了定向井钻柱的静力学和动力学计算模型,计算了井筒中起下钻时钻柱的准静态受力,以及旋转钻进过程中钻柱的动态受力情况,系统分析了钻进中遇阻及定向托压的原因。结果表明井斜较大井筒中,底部钻具组合与井壁的平均接触力增大,导致摩阻增大进而发生托压现象。底部钻具组合与井壁的剧烈碰撞引发的井壁脱落掉块导致了遇阻。该文对大斜度定向井钻井过程中预防托压现象提出了合理建议,为东海定向井的安全钻进提供有效的参考。