论文摘要
本文以老井重钻下部钻具为研究对象,考虑了钻具结构与井壁的间隙和接触状态、井眼曲率等因素的影响,建立了老井重钻下部钻具非线性力学模型,能够较真实地描述老井重钻的钻具细、环空间隙小的受力变形状态。同时,针对钻具与井壁在不同井深和不同井眼圆周方向上的随机接触摩擦,应用“多向接触摩擦间隙元”和空间梁单元对下部钻具非线性力学问题进行了有限元分析,得到下部钻具与井壁的接触状态和钻头处的受力变形值,结合钻具造斜性能评估方法,完成了老井重钻下部钻具组合造斜性能评估和软件的编制。针对老井重钻可组配钻具组合,为直井段设计计算了稳斜、降斜2套钻具组合,为井斜角为10°、30°、50°、70°的斜井段分别设计计算了增斜、稳斜、降斜3套钻具组合,分析了钻具结构（稳定器外径、安放位置）、钻压、井斜角、井眼扩大率对钻具井斜性能的影响规律,为钻具组合设计和工艺参数选择提供了理论依据。经杏4-40-侧斜623井的应用表明,所设计直井段塔式钻具的理论造斜率与实钻造斜率偏差为-0.14°/100m,为老井重钻钻具设计提供了可靠的理论分析方法和实用的钻具组合。
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