隨著鉆井技術(shù)的不斷創(chuàng)新,陸地與海洋油氣勘探開發(fā)的不斷進(jìn)行,大斜度井、定向井和分支井等技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,地質(zhì)導(dǎo)向等鉆井新工藝也得到了快速發(fā)展。鉆柱動力學(xué)是整個鉆井工程領(lǐng)域的基礎(chǔ),然而鉆柱動力學(xué)相關(guān)的理論和實(shí)驗(yàn)研究卻相對較少,因此非常有必要開展大斜度井眼中的鉆柱動力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)研究。本文是基于中國石油大學(xué)(華東)的室內(nèi)鉆柱動力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)裝置,通過開展室內(nèi)鉆柱模擬實(shí)驗(yàn)來探究大斜度井眼中鉆柱動力學(xué)的特性,主要包括了三個方面:鉆柱的橫向振動特性、井底鉆壓波動特性和鉆頭側(cè)向力及鉆進(jìn)趨勢。依據(jù)相似原理推導(dǎo)的相似比,按照1:10的比例設(shè)計(jì)并且建造安裝了室內(nèi)鉆柱動力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置通過實(shí)時調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和鉆壓來模擬不同的鉆進(jìn)參數(shù),并且借助各類傳感器實(shí)時測量旋轉(zhuǎn)鉆柱在大斜度井眼中的動力學(xué)參數(shù)。按照現(xiàn)場常用的鉆進(jìn)參數(shù)編制了實(shí)驗(yàn)方案,并基于MATLAB軟件編寫了用于自動處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的程序。通過智能補(bǔ)償算法,精確還原了鉆柱在井筒中的運(yùn)動軌跡。從鉆柱橫向振動入手,分別探討了鉆柱橫向振動頻率和橫向振動幅度隨著鉆壓、轉(zhuǎn)速和井斜角的變化規(guī)律,通過鉆柱的受力機(jī)理分析,解釋了鉆柱的橫向偏移現(xiàn)象;分析了鉆壓的波動頻率和波動幅度... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(華東)山東省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

驅(qū)動裝置

模擬井底Fig.2-4Simulateddownhole

圖 2-5 橫向振動位移測量裝置Table.2-5 lateral displacement measured eqaipment速顯示儀鉆壓顯示儀轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)面板機(jī)啟動停止按鈕鈕

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水平井段旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時鉆頭側(cè)向力及鉆進(jìn)趨勢試驗(yàn)研究[J]. 邵冬冬,管志川,溫欣,史玉才.  中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(03)
[2]水平旋轉(zhuǎn)鉆柱橫向振動特性試驗(yàn)[J]. 邵冬冬,管志川,溫欣,史玉才.  中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[3]全井鉆柱系統(tǒng)多體動力學(xué)模型[J]. 程載斌,姜偉,任革學(xué),周建良,蔣世全,楊蔡進(jìn),何保生.  石油學(xué)報(bào). 2013 (04)
[4]水平井井底鉆壓波動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 邵冬冬,管志川,張文斌,溫欣,史玉才.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(15)
[5]水平井眼中旋轉(zhuǎn)鉆柱運(yùn)動特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 管志川,邵冬冬,溫欣,史玉才.  工程力學(xué). 2013(05)
[6]鉆柱渦動理論研究的必由之路——鉆井液動力潤滑學(xué)與鉆柱動力學(xué)相結(jié)合[J]. 李子豐.  石油學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]鉆柱動力學(xué)仿真方法及模型研究進(jìn)展[J]. 駱光亮,蔣祖軍,況雨春,吳永興.  西部探礦工程. 2013(05)
[8]井底光鉆鋌鉆具組合旋轉(zhuǎn)及鉆壓波動規(guī)律模擬研究[J]. 劉永旺,管志川,史玉才,邵冬冬,魏凱.  石油礦場機(jī)械. 2012(05)
[9]井眼軌跡控制工具發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 馮定,袁詠心,李漢興,檀便友,李亞俊,張紅,吳力.  石油機(jī)械. 2011(03)
[10]氣體鉆井鉆柱的靜動力學(xué)特性研究[J]. 祝效華,賈彥杰,童華.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)

博士論文
[1]水平井眼中鉆柱動力學(xué)特性分析[D]. 邵冬冬.中國石油大學(xué)(華東) 2013
[2]基于實(shí)際井眼軌跡的鉆柱動力學(xué)特性有限元分析[D]. 胡以寶.上海大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于渾沌理論的鉆柱橫扭耦合動力學(xué)特性分析[D]. 付雷.中國石油大學(xué) 2011



本文編號：2901555