气体钻井钟摆钻具组合的有限元分析法

唐　波 赵金海 王敏生 闫振来

胜利油田博士后科研工作站，山东东营　257000;2.胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营　257017

在现行的钟摆钻具设计过程中，将第一个稳定器及其以下钻铤简化为简支梁进行计算。常规钻井液钻井时，钻压常远远大于稳定器以下钻铤浮重，忽略钻柱自身重力对轴向力的影响；而气体钻井时，钻压小，钻铤浮重大，此时钻铤自身重力的影响不得不考虑。以管单元模拟钻具的物理及几何特性，以间隙单元模拟钻具与井壁接触，采用有限元法，对气体钻井过程中下部钻具组合受力及变形进行了动态数值模拟，对单稳定器及双稳定器钟摆钻具组合进行了分析。该有限元模型不仅考虑了钻铤自身重力的影响，而且考虑了钻铤自转对其变形的影响，为钻柱力学分析提供了一种有效的手段，也为气体钻井防斜打直提供了理论依据。