钻柱与井壁碰撞的拉格朗日算法动力学仿真
闫相祯1
李茂生1
杨秀娟1
高德利2
1.中国石油大学,储运与建筑工程学院,山东东营,2570612.中国石油大学,石油天然气工程学院,北京,102249
摘要：在影响钻柱横向振动的诸多因素中,钻柱与井壁的碰撞起着首要的作用.根据连续介质力学和非线性有限元理论,给出钻柱碰撞井壁过程中钻柱的控制方程,并建立相应的有限元列式.采用显式时间积分方法求解基于拉格朗日算法的碰撞动力学方程.数值计算的结果较真实反映钻柱碰撞井壁的动态过程,并与前人的试验结果吻合良好.研究结果表明,在文中的算例情况下,钻柱与井壁碰撞所造的最大第一主应力达到308 MPa,其结果远大于人们的估计;碰撞是造成钻柱先期失效的首要原因.该分析方法有效,可用于对钻柱动力学进行进一步的研究.采用显式非线性有限元技术可以对钻柱与井壁碰过程进行数值仿真分析,钻柱与井壁碰撞的整个时间历程得以全面细致地模拟再现.
关键词：朗格朗日算法碰撞钻柱井壁动力学
分类号：TE2(钻井工程)
资助基金：中国科学院项目（非规范项目）(50234030)
论文发表日期：2006-01-01
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：5( 341-345 )
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