【摘 要】
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应用非线性有限元分析软件研究了中上部井段常用的2种311mm(1214英寸)刚性满眼钻具组合的固有振型、频率和峰值应力。结果表明,随钻具组合长度的增加,各阶模态频率显著降低
【机 构】
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中石化石油工程西南有限公司油田建设工程公司,西南石油大学机电工程学院,哈里伯顿（天津）能源服务公司
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“气体钻井钻具与井壁碰摩机理及量化评价方法研究”(50804040)
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应用非线性有限元分析软件研究了中上部井段常用的2种311mm(1214英寸)刚性满眼钻具组合的固有振型、频率和峰值应力。结果表明,随钻具组合长度的增加,各阶模态频率显著降低,并在160m之后降势变缓;上扶正器之上的第1切点将下部钻柱封隔成一个相对独立的系统,其到钻头的距离应作为模态的临界计算长度。刚性满眼钻具组合的中高阶振型表现为空间弯曲形态,高阶振型对应的峰值应力均超过钻柱材料的屈服强度,钻井工程中应特别注意避免高阶共振;设计刚性满眼钻具时可适当选用小规格外径的钻铤,在不改变固有频率的前提下,降低共振时的峰值应力,可延长钻具寿命。
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