[发明专利]一种动态摩阻扭矩计算方法

摘要

本发明涉及一种动态摩阻扭矩计算方法，其技术方案是首先建立基于全井服役管柱系统的有限元数值模型，然后对数值模型施加边界条件后采用有效的算法进行计算分析狭长井筒中的服役管柱受到的摩阻扭矩。所述的基于全井服役管柱系统动力学的动态摩阻扭矩计算方法包括以下步骤：建立全井井筒和服役管柱组合有限元网格模型；赋予有限元数值模型的物理属性，定义服役管柱的边界条件；结合动力学方程与管柱-井筒的互作用模型描述管柱动态行为下受到的摩阻扭矩方程；运用数值算法对有限元数值模型进行动力学计算，提取摩阻扭矩关键参数进行评价分析。本发明综合考虑了管柱的纵横扭三向耦合的动力学行为特性，能真实的反映服役管柱的实际的钻进情形，还能为现场钻井管柱设计、井眼轨迹优化、井身质量控制等问题提供参考依据。

主权项

一种动态摩阻扭矩计算方法，首先建立基于全井服役管柱系统的有限元数值模型，对数值模型施加边界条件后采用有效的算法进行计算分析狭长井筒中的服役管柱受到的摩阻扭矩，其特征在于，所述的基于全井服役管柱系统动力学的动态摩阻扭矩计算方法包括以下步骤：步骤1、根据设计需要建立全井井筒和服役管柱组合相对应的实体模型，采用有限元法数值化、离散全井管柱系统，得到有限元网格模型；步骤2、针对模拟的工况条件，赋予有限元数值模型的物理属性，定义服役管柱的边界条件；步骤3、结合动力学方程与管柱‑井筒的互作用模型描述管柱动态行为下受到的摩阻扭矩方程；步骤4、运用有效的算法对上述所建立的全井服役管柱系统数值模型进行非线性动力学瞬时响应计算，计算全体管柱受到的摩阻扭矩，并提取摩阻、扭矩瞬时值等参数绘制曲线进行评价分析。