水平受压柔性钻柱耦合振动动力学行为机理研究

项目名称： 水平受压柔性钻柱耦合振动动力学行为机理研究

项目编号： No.11372071

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 任福深

作者单位： 东北石油大学

项目金额： 82万元

中文摘要： 水平井工程是近些年发展起来的一项新技术，是提高油气产量的重要技术手段。本课题采用理论分析、数值模拟和实验验证的研究方法，研究转速、钻压、流体、流速、扭矩及冲击载荷等因素对水平受压柔性钻柱的影响，计及重力、摩阻、几何非线性和接触非线性等因素，建立水平受压柔性钻柱横向、纵向和扭转的耦合振动模型及解算方法，研究钻柱横纵扭耦合振动的控制方法；计及水平钻柱内、外钻井液对钻柱振动的影响，分析诱发水平钻柱产生涡动的机理，判断钻柱涡动产生的边界条件，研究水平柔性钻柱涡动与钻柱横向振动的耦合振动模型及耦合振动的控制方法。通过水平钻柱动力学的综合模拟实验，验证和完善所建立的数学模型及模型解算方法的正确性，揭示水平受压柔性钻柱耦合振动的动力学行为机理，为水平钻井技术参数优化和大型水平井专用钻井装备的研制及控制提供理论支持和技术指导。

中文关键词： 非线性动力学；试验；振动；屈曲；涡动

英文摘要： As a rapid developed new technology in recent years, horizontal well engineering is an important technical method to improve the oil production. In this paper,theoretical analysis,numerical simulation and experiment verification are combined to conduct

英文关键词： nonlinear dynamics；experiment；vibration；buckling；whirling