基于有限元法的单根钻杆动力学仿真模拟分析

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• 出版年：2009
• 作者：伊鹏；刘衍聪；高凯；孙振刚
• 单位1：中国石油大学机电工程学院
• 出生年：1983
• 学历：硕士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：钻杆；有限元；应力集中；振动
• 起始页：12
• 总页数：5
• 经费资助：国家高科技研究发展规划（863）资助项目“深水半潜式钻井船设计与建造关键技术（2006AA09A104）”；中国石油大学（华东；研究生创新基金资助项目“钻进过程钻柱动力学仿真模拟及性能优化方案研究（S2008-13）”。
• 刊名：石油钻采工艺
• 是否内版：否
• 刊频：双月刊
• 创刊时间：1979
• 主管单位：中国石油天然气集团公司
• 主办单位：华北油田分公司；华北石油管理局
• 主编：董范
• 地址：河北任丘华北油田采油工艺研究院
• 邮编：062552
• 电子信箱：cyy_bjb@petrochina.com.cn;syzc@vip.163.com
• 网址：www.syzcgy.cn
• 卷：31
• 期：4
• 期刊索取号：P714.06 432
• 数据库收录：中文核心期刊、中国科技核心期刊；中国科学引文数据库来源期刊；中国学术期刊（中英文版）收录；中国科技论文统计源期刊；中国期刊全文数据库（CJFDWG）全文收录；俄罗斯文摘杂志收录；美国化学文摘收录；美国剑桥科技文摘收录；美国石油文摘收录；中国石油天然气集团优秀期刊
• 核心期刊：中文核心期刊、中国科技核心期刊

摘要

为进一步明确钻进中的钻杆柱工作状态，以直井段中单根钻杆为研究对象，基于有限元法建立钻杆的动力学模型，以实际设计参数为依据，确定边界条件，综合考虑静、动载荷的耦合作用，对钻杆受迫振动发展过程进行仿真模拟分析，在一定程度上反映井下钻杆工作状态，并为钻杆柱的随钻控制研究提供理论基础。分析结果表明，现役钻杆接头台阶及螺纹处普遍存在应力集中，设计时应予以改进；钻杆受迫振动的发展过程中，钻压及转速是重要的振动激励参数，较浅井段钻杆振动参与形式以横振为主，随着钻进的深入，其他振动形式频繁的交替激发并参与，应通过调整钻进参数、避免工作于固有频率而激发模态振动。