徑向振動對旋轉鉆柱魔阻扭矩的影響
鉆進中的徑向振動對鉆柱摩阻扭矩產生的影響尚不清楚,筆者在分析原理基礎上,通過改變橢圓外形長短軸半徑比、鉆進轉速、鉆速讓鉆柱徑向振動特性變化,測量旋轉鉆柱瞬時扭矩,探究徑向振動對鉆柱摩阻扭矩的影響規(guī)律。
旋轉鉆進過程中,鉆柱受外力矩,包括:滑動摩擦力所產生的扭矩和鉆井液黏滯力產生的扭矩。降低滑動摩擦力產生的扭矩,有效降低鉆柱受外力矩,滑動摩擦力所產生的扭矩。
滑動摩擦力切向分量是等效摩擦系數(shù)的切向分量及鉆柱與井壁接觸力的乘積。因旋轉鉆桿減磨接頭截面外形為橢圓形,隨著鉆柱旋轉可產生小幅度徑向振動,為受迫振動,振動頻率與鉆柱轉速相關。
變化規(guī)律與徑向振動特性有關,鉆柱完全脫離井壁時,接觸點=0。利用徑向振動改變鉆柱與井壁滑動摩擦力,影響鉆柱滑動摩擦力產生的扭矩。通過測量對旋轉鉆柱扭矩,可以分析徑向振動是否能減小摩降扭的效果。
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