水平井完井管柱受力分析與摩阻預(yù)測(cè)方法.pdf

1、套管柱是由若干個(gè)10m左右的套管經(jīng)螺紋連接而成，并配有扶正器等配件，是井下管柱的一種。自六十年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在井下管柱受力變形分析方面開(kāi)展了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究工作，取得了一大批成果。井下管柱受力變形分析方法主要有經(jīng)典微分方程法、縱橫彎曲連續(xù)梁法、加權(quán)殘數(shù)法、初參數(shù)法、有限差分法、有限元法。而摩阻的預(yù)測(cè)是井下套管受力變形分析的重點(diǎn)，這是由于：摩阻是水平井下套管設(shè)計(jì)和實(shí)際下入過(guò)程中的關(guān)鍵因素。在套管下入之前，必須計(jì)算套管在實(shí)鉆井眼中的

2、受力大小，預(yù)測(cè)套管柱下入的可行性。目前對(duì)套管的受力分析都是借用鉆柱的力學(xué)分析模型，沒(méi)有專門針對(duì)套管的力學(xué)模型，只是在鉆柱力學(xué)模型中忽略了轉(zhuǎn)速和扭矩的影響。本文的重點(diǎn)就在于：針對(duì)套管柱在井下的實(shí)際受力情況，進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和簡(jiǎn)化，建立三維井眼中套管柱的受力微分方程和有限元方程，并分別求解。通過(guò)兩種方法的計(jì)算結(jié)果的對(duì)比發(fā)現(xiàn)：在完鉆的實(shí)際井眼中，除去鉆井液、管柱結(jié)構(gòu)和井眼表面狀況等因素的影響，井下套管柱摩阻的變化趨勢(shì)同井眼全角變化率的變化趨勢(shì)