钻柱系统粘滑振动稳定性分析及减振方法探讨

张晓东 朱晓凤 何 石 杨文武 王 彪

ZHANG Xiao-Dong ZHU Xiao-Feng HE Shi YANG Wen-Wu WANG Biao

随着深井、超深井的发展，钻柱系统粘滑振动严重影响着钻井速度、钻井成本和钻井安全。钻头切削 岩石的摩擦力是钻柱系统发生粘滑振动的主要因素。针对钻头切削岩石的实际工况，分析了钻头+岩石的切削模 型!建立了其相互作用的摩擦模型，得出钻头处扭矩随转速的变化趋势。从能量守恒出发，分析了钻柱系统粘滑振 动的稳定性，计算得出了钻柱系统粘滑振动稳定时的临界钻压。将临界钻压公式描绘成钻柱振动状态的钻压-转 盘转速关系图，并在此基础上探讨了粘滑振动的减振方法，以期为钻井过程中减少钻柱的粘滑振动提供参考。