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刚性满眼钻具组合模态分析研究
  • 期刊名称：石油机械,
  • 时间：0
  • 页码：36-38
  • 语言：中文
  • 分类：TE243[石油与天然气工程—油气井工程] O327[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构：[1]中石化石油工程西南有限公司油田建设工程公司, [2]西南石油大学机电工程学院, [3]哈里伯顿（天津）能源服务公司
  • 相关基金：国家自然科学摹金项目“气体钻井钻具与井壁碰唯机理及量化评价方法研究”（50804040）.
  • 相关项目：气体钻井钻具与井壁的碰摩机理及量化评价方法研究
作者： 贾彦杰|常寅|汤历平|胡修俊|祝效华|
关键词： 刚性满眼钻具组合, 模态分析, 临界长度, 振型, 峰值应力
中文摘要：

应用非线性有限元分析软件研究了中上部井段常用的2种φ311mm（12 1/4英寸）刚性满眼钻具组合的固有振型、频率和峰值应力。结果表明，随钻具组合长度的增加，各阶模态频率显著降低，并在160m之后降势变缓；上扶正器之上的第1切点将下部钻柱封隔成一个相对独立的系统，其到钻头的距离应作为模态的临界计算长度。刚性满眼钻具组合的中高阶振型表现为空间弯曲形态，高阶振型对应的峰值应力均超过钻柱材料的屈服强度，钻井工程中应特别注意避免高阶共振；设计刚性满眼钻具时可适当选用小规格外径的钻铤，在不改变固有频率的前提下，降低共振时的峰值应力，可延长钻具寿命。

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