特深层小井眼钻井钻柱系统动力学特性

摘要

目前基本建立了解决超深井的钻井技术体系，但在特深级万米井方面还处于研究空白。探究特深层小井眼钻进中钻柱的动力学特性是保障钻柱安全以及高效破岩的重要基础。但目前针对特深层小井眼钻柱的动力学研究仍然匮乏。建立特深层钻井的全井钻柱系统动力学数值模型，分析不同细长比钻柱在同一井深下的屈曲变形、动态应力以及振动情况。结果表明：随着钻柱细长比的不断增加，钻柱底部的受压区域长度会不断增加，使钻柱的屈曲变形更加复杂，钻柱所受压应力和剪切应力增大，钻柱的横向振动减小，轴向振动和扭转振动增大，底部钻具组合起到的稳定效果也会减弱；当钻柱细长比增大至1.29×10～5时，由于钻柱尺寸减小而带来的动力学响应会更加剧烈。

关键词

特深层 / 钻柱系统 / 小井眼 / 动力学 / 钻井提速

基金资助

国家自然科学基金杰出青年基金项目(52225401)