油气井管柱冲击动力问题探究

【作者】 魏强； 李子丰； 杜建强； 赵延超；

【机构】 燕山大学机械工程学院；

【摘要】 目前,针对油气井领域内冲击动力问题相关研究极少,这些冲击动力问题包括,(1)偶尔发生的钻柱或抽油杆柱等由于断脱或刹车不灵或操作失误,导致管柱沿井筒向下滑落冲击井底产生冲击屈曲;(2)震击器解卡时,震击力引发的管柱冲击振动;(3)射孔和爆炸松扣解卡时,炸药爆炸引发的管柱的冲击振动。拟对这些冲击动力问题进行探究。针对管柱冲击井底的研究方面,利用高速相机及DIC技术对冲击井底时管柱进行试验研究,试验结果尚不精确;拟对冲击屈曲中的管柱进行动力学建模,由于存在井壁限制其求解方法尚不清晰。针对接触井底之前管柱滑落过程中的的振动和屈曲尚未研究。针对震击解卡的管柱冲击问题,拟利用高速相机以及DIC技术对震击器起振过程中的管柱进行试验研究;拟对三维井眼中震击器冲击的管柱进行动力学建模,求解方法有待探讨。针对射孔管柱的力学分析方面,拟采用弹性细长杆动力学模型,但是不同位置不同时间段射孔弹的冲击力如何表达以及如何求解该方程有待探讨。更多还原