井下底部钻具组合高频扭转振动分析
作者机构：北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室北京市海淀区100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室 中国石油集团工程技术研究院有限公司 中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第三采油厂
基 金：国家自然科学基金青年项目“干热岩储层双重介质射孔簇内复杂多裂缝起裂及扩展机理研究”(52104001) 北京信息科技大学重点研究培育项目“基于人工智能方法的近钻头高频扭转振动状态识别研究”(2121YJPY220) 北京市教委一般项目“高频复合振动冲击钻井立体破岩机理研究”(KM202111232004) 中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学(北京)战略合作科技专项(ZLZX2020-03)
出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)
年 卷 期：2022年第50卷第9期
页 码：79-84页
摘 要：高频扭转振动(HFTO)严重影响了钻具工作的安全性及可靠性。为了明确HFTO的作用机理,制定合理可靠的减振策略,对井下新型近钻头测量短节采集的数据进行了处理及解释,分析了井下HFTO的频率、振幅以及黏滑与HFTO耦合作用。利用ANSYS建立底部钻具组合简化分析模型,并使用模态分析模块求解钻具扭转振动固有频率及振型。在模态分析的基础上进行谐响应分析,通过施加大小不同的周期作用力来模拟钻压和扭矩,得到钻具的扭转振动响应。研究结果表明:模态分析结果与实际钻井情况相符合;谐响应分析表明发生HFTO时对钻头处扭矩大小更敏感,可以通过减小扭矩缓解高频扭转振动。研究结果可为底部钻具组合设计和钻井参数优化提供理论指导依据,降低HFTO对钻具的损害。
主 题 词：底部钻具组合 高频扭转振动 模态分析 固有频率 谐响应分析
学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学]
D O I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2022.09.011
馆 藏 号：203114503...
