斜直井內(nèi)鉆柱長度對蛇形屈曲的影響.pdf

1、近年來發(fā)展起來的大位移井技術(shù)中經(jīng)常采用柔性鉆柱進(jìn)行作業(yè)，鉆柱是否穩(wěn)定直接關(guān)系到鉆井的成敗。因此現(xiàn)代石油鉆采工程要求能夠?qū)︺@柱的屈曲行為有一個較為準(zhǔn)確的了解，以此來優(yōu)化鉆井設(shè)計，降低鉆探成本。到目前為止，分析井中管柱屈曲問題的理論和方法尚不完善，所以很有必要對受徑向約束管柱的屈曲問題進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。 本文首先給出了井內(nèi)鉆柱屈曲問題的研究概況，在深入了解和總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上給出了本文的研究內(nèi)容。然后，根據(jù)實際工況，給出了能

2、保證能量泛函的駐立值與平衡微分方程本征值間一致性的端部約束方程。構(gòu)建了受徑向約束桿柱蛇形屈曲分析的DQ單元法的剛度方程，并給出了單元剛度矩陣和增量剛度矩陣的顯式。編寫了分析斜直井內(nèi)鉆柱蛇形屈曲問題的FORTRAN程序，研究了幾個算例。通過數(shù)值分析來解釋斜直井內(nèi)鉆柱的蛇形屈曲機(jī)理以及考察井斜角、端部約束條件和鉆柱長度等因素對鉆柱屈曲的影響，結(jié)合與現(xiàn)有的解析解和實驗結(jié)果證實了本文模型及分析方法的合理性。給出了一些有工程參考意義的結(jié)果。