关于钻柱一次弯曲临界条件的考证

关于钻柱在钻压作用下,出现一次弯曲和二次弯曲时的临界受压长度,鲁宾斯基先后在1950年、1951年两次发表论文给出了其计算公式和值。对比了鲁宾斯基两篇论文的区别,回顾了鲁宾斯基有关垂直井钻柱屈曲理论在我国的应用情况,考察了鲁宾斯基对自己论文的态度,得出了钻柱一次弯曲的临界受压长度应该为1.94m,而不应该是目前广泛应用的2.04m。

造斜段弯曲钻柱非线性动力学分析与仿真

为确定定向井弯曲钻柱的钻进状态,以造斜井段中初弯曲钻柱为研究对象建立系统非线性力学模型,构造动态接触模型,探究接触状态,并对动力学模型进行迭代求解,得到仿真过程动态响应,考察钻柱不同位置处静动态特性差异,并与直井钻柱对比分析。结果表明:弯曲钻柱两侧工作于高应力状态,随曲率半径增大钻柱应力幅值、挠曲变形单调增加;下部交变作用较明显,其接触状态由碰撞变为摩擦,动态特性与直井相似,中上部钻进状态平稳,弯曲状态对其屈曲变形有抑制作用;随载荷的增加钻柱呈螺旋钻进状态,屈曲失稳将由下部产生并向上扩展。

弯曲钻柱中声传播特性教学实验装置研制

建立了用于测试声波在钻柱信道中传输及衰减特性的教学实验装置,基于该装置对钻柱弯曲状态对钻柱中声传播的影响规律进行了实验研究及分析。研究结果表明:声波在钻柱中传播时存在的交替排列通阻带随着钻柱弯曲程度变化而发生变化,钻柱弯曲时,通带宽度基本不变,通带声波幅值加强,通带后移,随着弯曲程度的增加,上述趋势更加明显;随发射声波频率的增加,通带后移幅度增大;声波激励电压、脉冲宽度及速率对钻柱弯曲后传输性能变化影响较小,基本可以忽略。井下随钻信息声传输方法的开发与实现要充分考虑井眼内钻柱状态的影响。

水平井造斜段弯曲钻柱振动方程的建立及求解

以定向造斜井段中的弯曲钻柱为研究对象,分析其钻进过程中轴向振动和扭转振动,考虑钻井液阻尼、自重和与井壁摩擦对振动特性的耦合作用,建立系统动力学模型,推导出振动微分方程并确定约束条件。对求解方法和过程进行研究探讨,在给定初始条件和边界条件下,采用假设模态法求解钻柱振动模型,得出轴向振动和扭转振动特性的近似表达式。其建模理论、思路和对振动方程的求解讨论可推广应用于不同轨迹井段中的钻柱。

钻柱疲劳破坏的预防

说明了在钻井工程中 ,钻柱在拉压载荷作用下最大弯曲发生的位置 ,介绍了钻柱疲劳破坏模型 ,举例说明了钻杆不发生疲劳破坏时所允许的最大井眼曲率的计算 ,提出了预防钻柱疲劳破坏的主要措施 ,为在定向井和水平井钻进过程中避免或减少发生钻柱复杂情况和井下事故提供了可靠的保证。

钻柱疲劳破坏的预防

指出在钻井工程中 ,钻柱在拉压载荷作用下最大弯曲发生的位置 ;介绍钻柱疲劳破坏模型 ,举例说明钻杆不发生疲劳破坏时所允许的最大井眼曲率的计算 ;提出预防钻柱疲劳破坏的主要措施 。

井中钻柱旋转方式与钻具偏磨及实例分析

钻具偏磨可引起钻具失效,导致钻具疲劳断裂,造成井下事故。钻柱在井中存在4种可能的运动形式,井中钻柱公转是偏磨主要方式,同时钻柱公转受多种因素制约。通过实例分析,证实了中和点以下钻柱弯曲引起钻柱公转是钻具偏磨的主要原因,提出了相应的预防措施。

井深误差对井眼轨迹不确定性影响及校正

钻井过程中井眼的精确深度是一个不容忽视的问题,为减小随钻测量的井深误差,避免井眼轨迹的不确定性,利用建立的钻井液循环状态下非稳态传热模型,分析了钻井过程中井眼温度分布对井深测量数据的影响。在此基础上,采用摩阻扭矩力学模型,对钻柱在拉压状态下变形引起的井深误差展开探讨。实例分析表明,此方法得到的井深数据误差椭球体积减小,测深误差总修正比为40.7%,对大位移井和救援井井深的精确计算有一定参考价值。

钻具组合在湘临地1井井斜控制中的应用

井斜是钻井施工中经常遇到的问题,且井身质量也是评价一个井的关键质量参数。合理的钻具组合及钻进参数能对优质高效地完成钻井施工起到极大的帮助,如果使用不当反而会造成井斜增大等情况从而严重影响施工进度及井身质量。井钻斜了,给钻井工作本身也增加不少困难,甚至造成严重事故。在斜井内,钻柱易靠井壁,产生摩阻;在弯曲井段,钻柱易产生弯曲,发生疲劳折断;在井斜突变处,易产生键槽,发生卡钻;井斜大了,下套管困难,且不能居中,固井质量,不能保证。因此,井斜问题就成为目前需要研究并予以解决的热点。