摘要
兴古7-H173大位移作业工况复杂，井下钻柱由于钻压、转速等因素容易发生耦合振动，研究大位移井井下钻柱纵向、横向、扭转三维耦合振动规律对减少钻具疲劳失效至关重要。本文建立大位移井钻柱耦合动力学有限元模型并求解，模型主要考虑了三维振动位移随时间的变化，同时考虑了井底钻压波动对耦合振动频率的影响，结合理论和现场进行分析。通过数值模拟发现，钻具耦合振动存在周期性变化规律，井底钻压波动越大，井下钻柱耦合振动频率幅值越大，但振动周期未发生明显改变，振动频率在一阶固有频率与二阶固有频率幅值之间的波动范围减小；而转速越高，振动周期明显减小，振动频率在一阶固有频率与二阶固有频率幅值之间波动范围减小，越容易达到共振幅值。通过现场试验可以发现，井下钻柱振动存在周期性波动，高钻压、高转速条件下井下钻柱振动明显加强，而降低钻压、转速，振动明显减弱，与数值模拟规律接近，具有一定适用性，为大位移井下钻柱振动研究提供了可靠性意见。
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