[发明专利]一种旋转导向钻井系统多体动力学快速分析建模方法有效
| 申请号： | 201010616202.0 | 申请日： | 2010-12-30 |
| 公开（公告）号： | CN102063541A | 公开（公告）日： | 2011-05-18 |
| 发明（设计）人： | 蒋世全;程载斌;任革学;周建良;何保生;杨蔡进;李汉兴;管楠祥 | 申请（专利权）人： | 中国海洋石油总公司;中海石油研究中心;清华大学 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50 |
| 代理公司： | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人： | 徐宁;关畅 |
| 地址： | 100010 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种旋转导向钻井系统多体动力学快速分析建模方法，其包括如下步骤：(1)根据钻井系统结构信息建立结构单元力学模型；(2)建立约束模型：①速度约束模型；②角速度约束模型；③刚体-梁固支约束模型；④梁-梁固支约束模型；(3)建立作用力模型；(4)建立钻井系统参数化模型；(5)将计算模型文件导入多体动力学仿真程序中，进行钻井系统的动力学分析，完成建模。本发明由于基于多体动力学基本理论建立钻井系统的力学模型，实现了旋转导向全井钻柱系统的旋转运动及动力学分析，动态预测井眼轨迹。本发明可以广泛应用于油气田及煤层气开发领域中。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 旋转 导向 钻井 系统 动力学 快速 分析 建模 方法 | ||
【主权项】：
一种旋转导向钻井系统多体动力学快速分析建模方法，其包括如下步骤：(1)根据钻井系统结构信息建立结构单元力学模型；(2)建立约束模型：①速度约束模型：将顶驱运动以一定速率变化的速度约束描述；②角速度约束模型：钻井系统在恒定转速下工作时，顶驱装置单元转动的边界条件用匀速变化的角速度约束模型描述；③刚体‑梁固支约束模型：结合刚体与柔性体建模方法，建立刚体与梁之间固支约束的数学方程；④梁‑梁固支约束模型：基于梁的建模方法，建立梁与梁之间固支约束的数学方程；(3)建立作用力模型；(4)建立钻井系统参数化模型；(5)将计算模型文件导入多体动力学仿真程序中，进行钻井系统的动力学分析，完成建模，其具体包括如下分析：钻压调制过程仿真、钻柱横向振动与涡动现象研究、钻柱纵向振动与跳钻现象研究、钻柱扭转振动与粘滑现象研究、钻柱与井壁的接触力分析、全井钻柱内力分析、摩阻分析、钻头力学特性研究、驱动装置力学特性研究以及钻井系统导向性能研究。
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