【摘要】：近年來,為了降低鉆井成本和提高開發(fā)效率,長水平段水平井鉆井技術得到了廣泛應用。但是,在水平井的長水平段,由于鉆柱緊貼在井壁上,造成摩擦阻力增大,使鉆壓難以有效傳遞到井底,形成“托壓現(xiàn)象”,引起一系列的鉆井問題。現(xiàn)場經驗表明,軸向減阻工具在水平井中的應用效果明顯,通過對鉆柱施加軸向振動可以有效降低長水平段水平井鉆井摩阻,但是目前軸向振動對摩擦阻力的影響規(guī)律仍然不太明確。因此,針對軸向振動對長水平段水平井鉆柱摩擦阻力的影響規(guī)律研究具有重要意義。通過調研國內外研究現(xiàn)狀,對長水平段水平井存在的問題進行了分析,并對軸向振動減阻工具原理進行了研究。根據(jù)漢密爾頓原理,建立長水平段水平井滑動鉆進情況下、施加軸向振動的鉆柱摩阻數(shù)學模型,選取了Newmark-β算法對模型求解,自主編制開發(fā)了該數(shù)學模型求解軟件。為了進一步驗證模型的合理性,設計并進行了軸向振動情況下的鉆柱摩阻室內模擬實驗,結合現(xiàn)場數(shù)據(jù)對模型進行了對比驗證。根據(jù)建立的軸向振動力學模型及求解方法,分析了軸向振動對鉆柱摩擦阻力的影響規(guī)律。分析結果表明:軸向振動的減阻能力與軸向振動參數(shù)相關;軸向振動激振力的增加能顯著提高減阻效率,在設備條件允許的范圍內,應盡可能的選用高激振力的軸向振動減阻工具;激振力頻率對減阻效率影響同樣顯著,并且存在最優(yōu)激振力頻率,在最優(yōu)激振力頻率下工作可以取得最大化的減阻效果;軸向振動減阻工具的安裝位置存在最優(yōu)區(qū)域。在工程現(xiàn)場應用中,應在設備條件允許的范圍內,盡可能的選用高激振力的軸向振動減阻工具,配合工具的最優(yōu)激振頻率,可以取到更好的減阻效果。 【學位授予單位】：重慶科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE921.2

【圖文】：

位論文 2 A 0 柱進入滑動運動的門限值降低，從而提井壁的接觸力減小，，從而減小摩擦阻力觸面法線方向的關系，振動減阻可分為]。在鉆進過程中，井壁不光滑、存在微施加法向振動進行減阻原理分析極為向振動減阻原理進行分析。原理分析方向與物體滑動方向相同，軸向振動減

圖 2.4 橫向振動減阻模型圖ig2.4 Friction reduction model of transverse vi程是將滑塊 A 受到的部分摩擦力分解的平均摩擦力 為： =1 ∫ 0 0 =1 0 0 ( 0 ) 力保持不變的情況下，平均摩擦力與滑系圖如圖 2.5 所示，物體 A 所受到的體 B 的速度振幅為物體 A 滑動速度的來的 0.2-0.3 倍。

【參考文獻】

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本文編號：2712103