水力振荡器振动特性分析
本文选题:水力振荡器 切入点:振动 出处:《机械科学与技术》2017年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对大位移井和水平井钻柱与井壁摩阻大的问题,提出一种具有轴向振动减摩作用的水力振荡器。在水力振荡器结构设计、工作原理分析的基础上,建立其运动方程和力学特征模型,确定马达转子和动阀板运动关系,进行马达转子和阀片部分的受力分析,并建立水力振荡器在水平井的振动方程。通过算例分析得到过流面积变化频率与流量成正比,过流面积随静阀孔直径增大而增大,总轴向力随静阀孔直径增大而减小,振动位移随静阀孔直径、安装位置和井壁摩擦系数的增大而减小。现场试验表明,水力振荡器的使用可以减小井壁摩擦,改善钻压传递,钻井提速效果明显。
[Abstract]:In order to solve the problem of large friction between drill string and shaft wall in extended reach and horizontal wells, a hydraulic oscillator with axial vibration and friction-reducing effect is proposed. Based on the structural design of hydraulic oscillator and analysis of its working principle, The motion equation and mechanical characteristic model are established to determine the motion relationship between the motor rotor and the moving valve plate, and the mechanical analysis of the motor rotor and valve plate is carried out. The vibration equation of hydraulic oscillator in horizontal well is established. Through the example analysis, it is found that the change frequency of flow area is proportional to the flow rate, the flow area increases with the diameter of the static valve hole, and the total axial force decreases with the increase of the diameter of the static valve hole. The vibration displacement decreases with the increase of the diameter of the static valve hole, the installation position and the friction coefficient of the shaft wall. Field tests show that the use of the hydraulic oscillator can reduce the wall friction, improve the drilling pressure transfer, and increase the drilling speed obviously.
【作者单位】: 西南石油大学机电工程学院;西南交通大学机械工程学院;中石化石油工程机械有限公司;
【基金】:国家自然科学基金项目(51674216) 国家科技重大专项(2016ZX05038) 国家留学基金项目(201608515039)资助
【分类号】:TE927
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,本文编号:1600790
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