摘要：针对钻柱振动引起的钻具失效问题,综合考虑钻柱弹性变形及钻柱与井筒的碰撞摩擦相互作用,研究了钻头与下部钻柱的振动特性。根据哈密顿原理和有限单元法,建立了全井钻柱纵、横、扭耦合振动动力学模型;将钻头、钻柱、井筒视为一个完整的系统,以川渝地区某中深井实钻操作参数、下部钻具组合(BHA)和井筒参数作为基本输入数据,采用非线性仿真技术,研究了不同井段钻柱以及钻头的振动规律,分析了钻头处的动态钻压、扭矩及转速波动情况。结果表明,钻头处振动剧烈,跳动幅度较大,因此有必要研究振动控制工具和方法,以减少振动对钻头的伤害,改善钻头的工作环境并提高钻进效率。形成的钻头-钻柱-井筒系统非线性仿真技术,为下部钻具组合优化、钻井操作参数优选、钻具失效预防乃至钻头优化设计,提供了可行的分析手段,为研究振动控制策略提供了基础技术支持。

摘要：井口最高稳定关井压力计算的准确与否直接关系着钻完井设计水平和施工安全性。在目前设计施工中其常采用近似公式和精确公式两种方法进行计算,其中近似公式在深井计算中误差较大,精确公式由于缺乏气体组分数据,在计算结果上也存在一定误差。为此,引入数值计算方法,建立了气体一维稳定管流压力计算模型;基于气井井口关井条件,形成了井筒内静气柱压力分布计算方法,并通过实例验证其实用性和正确性。