绳索取心复合钻柱的动力学行为研究

来源期刊：探矿工程岩土钻掘工程2017年第7期

论文作者：梁健 郭宝科 王志刚 孙建华 李鑫淼 尹浩

文章页码：34 - 40

关键词：绳索取心钻进;复合钻柱;铝合金钻杆;非线性有限元法;动力学;磨损;

摘    要：绳索取心复合钻柱在岩心钻探"满眼钻进"过程中,钻杆易出现不同程度的划痕、压痕及磨痕等情况。本文利用非线性有限元方法,采用三维管单元对绳索取心复合钻柱拉压两处截面的涡动轨迹、涡动速度、横向振动、纵向振动规律进行了分析。结果表明:转速的增加和钻压的增大会显著增加钻柱与井壁的碰撞次数;在相同钻压条件下,随着钻柱回转速度的增大,钻柱与井壁的碰撞机率增加、接触轨迹增长,致使钻柱与孔壁的滑动摩擦机会增多;钻柱的涡动速度均值将随钻压和转速的增加而增大,转速大于钻压的影响;转速的增加则会加大钻柱的横向振荡频率,钻压的增大会增加钻柱横截面的纵向振荡幅值。