【摘 要】
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该文根据定向井下部钻具工作状态,建立了下部钻具非线性力学分析模型,该模型除考虑钻具结构、井眼形态、各种外载荷等因素外,还考虑了钻具与井壁的初始间隙和随机多向接触摩
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该文根据定向井下部钻具工作状态,建立了下部钻具非线性力学分析模型,该模型除考虑钻具结构、井眼形态、各种外载荷等因素外,还考虑了钻具与井壁的初始间隙和随机多向接触摩擦、钻具有自重分力和钻压引起的纵向弯曲,是一种双重非线性力学分析模型.采用有限元法中的梁单元和多向接触摩擦间隙元,对钻具有双重非线性力学模型进行求解,为下部钻具力学分析提供了一种实用的计算方法.通过定向井常用钻具井斜性能影响因素分析,得到了近钻头稳定器与钻头间距的短距离比,能够改变钻具井斜性能,为变距稳定器的设计和应用提供了可靠的理论依据.据此研制的变距稳定器样机,在5口斜直井的现场试验表明:变距稳定器工作原理可靠,结构设计合理,能够由地面调整钻压或泵压来改变稳定器至钻头距离,使钻具井斜性能发生变化,实现了旋转钻井时的井斜连续控制,这一工具也可在定向井、水平井中推广应用.
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