导致钻铤失效的井下振动分析及其解决方案

发布时间：2017-07-08 20:10

  本文关键词：导致钻铤失效的井下振动分析及其解决方案

  更多相关文章： 纵向振动 横向振动 扭转(粘滑)振动 共振 钻铤疲劳失效 振动 分析软件 V形扶正器

【摘要】：在某些区块或地层尤其是大井眼钻进时,因井下存在较为严重的振动,钻铤出现频繁的疲劳破坏,且多数刺漏、断裂处于螺纹根部。分析上述钻铤失效的原因后发现:井下严重的振动所引起的循环往复弯曲应力导致了该种疲劳破坏。为此,对井下振动模式进行理论分析,包括纵向振动、横向振动和粘滑(扭转)振动及力学界建立的物理模型,从理论角度剖析了实际井下不同振动形式可能产生共振的危害和理论依据;然后根据钻柱井下横向振动情况及涡动规律,分析了根据既定的边界条件确保稳定的钻井参数的最佳区域,阐释了在最佳区域内钻井,既可以保持钻具的稳定或消除涡动和粘滑振动以获得最大机械钻速,还可以减少或消除下部钻具尤其是钻铤的交变应力疲劳的认识。最后提出了减弱和消除井下振动的解决方案:(1)根据特定的钻具组合、钻井环境,运用上述建立的物理和数学模型,可以较为方便地计算出应该避免的可能引起井下共振的转速及相关参数,且共振转速恰恰就是最佳防振转速,利用井下振动分析软件在钻具组合设计和现场施工时可以避开共振频率;(2)V形扶正器是一种新颖且高效的减弱和消除井下横向和粘滑振动的工具。
【作者单位】： 国民油井格兰特钻具有限公司;中国石油川庆钻探工程公司川西钻探公司;中国石油川庆钻探工程公司川东钻探公司;中国石化西南石油工程公司;
【关键词】： 纵向振动 横向振动 扭转(粘滑)振动 共振 钻铤疲劳失效 振动 分析软件 V形扶正器
【分类号】：TE92
【正文快照】： 笔者在近年的钻具技术交流、现场调研和相关失效分析讨论时发现一个共性:在某些区块或地层尤其是大井眼钻进时,钻铤出现频繁的疲劳破坏,且多数刺漏、断裂处于螺纹根部,同时从地面和钻井参数观察到或判断井下存在较为严重的振动,由此导致钻铤过早疲劳破坏。通过对这种钻铤失效

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吕拴录;邝献任;王炯;马福保;吴富强;刘德英;;钻铤粘螺纹原因分析及试验研究[J];石油矿场机械;2007年01期

2 胡芳婷;苏建文;卢强;张琦;;实行钻铤分级 减少钻铤失效[J];石油矿场机械;2008年06期

3 薛卫东;杨丽景;卫英慧;侯利锋;李大赵;;石油钻铤开裂失效分析[J];机械工程与自动化;2009年04期

4 刘润波;冯水山;陈世维;孙全俊;郑龙男;;新型钻铤的研制与应用[J];西部探矿工程;2009年12期

5 刘飞;曾德智;施太和;任建;卢亚锋;王沫;;4145H石油钻铤钢示波冲击性能研究[J];石油天然气学报;2012年02期

6 刘飞;曾德智;施太和;刁玉宏;任建;土林;;4145H钻铤钢的示波冲击性能及其动态断裂韧性[J];天然气工业;2012年05期

7 冯永仁;鲍忠利;于会媛;;钻铤孔槽结构有限元分析及优化[J];石油工业计算机应用;2013年01期

8 包福贵;高凯;宋华;王雷;;钻铤扭转振动状态的动态仿真模拟[J];石油机械;2013年07期

9 ;大庆钻井科研所革新成功偏心钻铤[J];石油钻采机械情报;1973年04期

10 徐祖(火西);减少钻铤柱与地层及套管间磨损问题的探讨[J];石油钻采工艺;1984年05期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘永旺;管志川;史玉才;邵冬冬;魏凯;;井底光钻铤钻具组合旋转及钻压波动规律的模拟研究[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 记者 赵士振　通讯员 庞世乾 施慧丽;新焊接技术让废旧钻具“再上岗”[N];中国石化报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 贾永红;提高钻铤低温冲击性能的热处理工艺方法研究[D];西安石油大学;2011年

2 王云梁;钻铤硬度自动检测流水线研制[D];西安石油大学;2010年

3 曹勇;钻铤接头锥螺纹的修复方法研究[D];兰州理工大学;2012年

4 孙胜伟;钻铤的脉冲窄间隙MIG焊焊机的研制[D];中国石油大学;2008年

，

本文编号：536088