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文档简介

1、柔性钻具组合防斜打快机理研究柔性钻具组合是最近提出来的一种钻具组合,并在油田某些区块收到很好的应用效果,该钻具组合安装有柔性接头,通过稳定器的配合,能改变钻头轴线的偏转方向和受力状态。柔性接头钻具组合防斜打快机理研究是基于柔性钻具组合在易斜地层中的应用,本文从以下几个方面开展了工作：1.采用有限元法建立了直井的井底应力场分析模型,分析了不同因素下各向异性地层井底应力场的分布差异,探讨了不同因素对井底应力场及井眼轨迹的影响。研究表明,不同节理面倾角岩体发生应力集中的位置受节理面与井眼相交的影响较大,井眼内的液柱压力越小,井底岩石越容易受到拉应力破坏,易产生偏斜；节理面间距越小,应力集中发生次数越

2、多,岩石更容易破坏,产生偏斜；水平主应力的大小和方向会改变井眼偏斜方向；大尺寸井眼中,井底井眼附近岩石更容易发生破坏；考虑钻压作用的井底井周附近的岩石应力增大,更容易发生应力集中现象。2.从静力学上分析了柔性钻具组合的防斜原理,其降斜的条件是柔性接头的中心位于井眼轴线上,主要靠加压改变钻具变形产生的挠曲方向,使近钻头稳定器紧贴于上井壁,在加压钻进中实现钻头偏转角下倾,产生降斜趋势；建立了柔性钻具组合静力学分析模型,实例计算表明,柔性钻具组合的钻头降斜力随钻压和井斜角增大而增大,在井眼产生井斜的条件下,相比常规钟摆钻具组合具有更好的防斜性能。3.基于地层和钻头的相互作用模型,考虑钻头各向异性和地层各向异性的影响,采用“井斜趋势角”综合指标对防斜钻具组合的防斜性能进行分析；实例计算表明,在地层特性和钻头特性相同条件下,随着钻压的增大,柔性钻具的井斜趋势角明显大于钟摆钻具组合,其降斜趋势更明显,在大钻压下能更好地发挥其防斜性能。4.运用转子动力学理论和虚功原理建立了底部钻具组合的动力学分析模型,以距离钻头较近的带柔性接头的钻铤段为研究对象,探讨分析了钻压和井斜影响下的钻铤形心涡动规律；动力学仿真结果表明,在钻井液中涡动特征为向前涡动,井斜角越大,钻铤形心偏向下井壁的运动越明显；适当的增加钻压,对于

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