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深水顶张式立管参数振动与涡激振动耦合振动分析方法研究 总被引:1,自引:0,他引:1
考虑浮式平台垂荡引起的顶张式立管参数振动对横向振动的影响及立管与流体的流固耦合作用,开展了深水顶张式立管参数振动与涡激振动耦合振动分析方法研究,提出了深水顶张式立管参数振动与涡激振动耦合的振动模型。利用耦合振动模型对1 500 m水深的顶张式立管进行了算例分析,结果表明:由平台垂荡引起的立管参数振动加剧了立管横向振动的幅值,并且在同一海流速度下沿不同轴向位置处立管的参数振动对立管横向振动幅值的影响不尽相同,立管的参数振动对顺流向振动幅值的影响大于对横流向振动幅值的影响。 相似文献
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1振动理论简述物体的振动是指物体在稳定平衡位置附近作运动的过程。工程中最常遇到的简单振动系统是如图1所示的简单自由振动系统,即质量-弹簧系统。物体的质量为m,系统的刚性系数为K。质量m受到一个瞬时干扰(或激发)时,它就离开平衡位置而产生振动。这种振动称为自由振动。单位时间内振动的次数称为频率,在自由振动下物体的振动频率称为固有频率,用f表示。单自由度质量-弹簧系统固有频率可表示为:f=21πKm姨但是,对于复杂系统,固有频率不是只有一个,而是有多个。自由振动是由于激发或干扰而导致的。振动系统受到持久性、图1简单自由振动… 相似文献
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深井中钻柱动力学机理研究 总被引:5,自引:0,他引:5
为合理设计深井中的钻柱结构,提高钻具寿命,防止井下断钻具事故,讨论了钻柱的纵向振动、横向振动、扭转振动及进动之间的相互耦合关系,并指出了钻柱振动的危害和减少振动的现场措施。介绍了两种研究钻柱振动动力学的方法──有限元法和机械阻抗法。经举例说明深井中大井眼小钻铤的危害性,认为大井眼小钻铤的环空较大,钻铤的刚度较弱,在轴向力作用下易屈曲,激发横向振动,且钻铤的横向变形较大,因振动引起的交变应力也较大;纵向振动易出现动力失稳而诱发横向振动,横向振动又易诱发扭转振动。建议使用大井眼大钻铤设计方案。 相似文献
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连续管振动减摩钻井技术可以较好地降低连续管钻井过程中的摩擦阻力。构建了连续管振动减摩钻井模型,对连续管的受力及运动进行了分析。通过搭建振动钻进试验台,模拟激振器在连续管屈曲段的微井眼振动能量,开展相应的振动试验对连续管振动钻井技术进行了验证,并对不同条件下的井筒摩阻进行了比较分析。分析结果表明,轴向振动减摩效果优于旋转振动减摩效果,适当增加振动频率可提高减摩效果,应优先发展轴向振动减摩工具与钻井工艺方法;合适的振动幅度、振动频率与连续管的整体力学性能、地层特性有关;单纯通过井下工具虽可达到减摩降阻效果,但增加了井下结构的复杂性,给钻井带来了额外风险。 相似文献
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粘滑振动是引起钻具失效、影响钻井时效的复杂振动形式,国内外学者对其产生机理进行了大量研究,但至今没有定论。采用ESM钻柱振动测量工具测量了某超深井井下钻柱的三轴加速度,通过分析三轴加速度的特征,研究了井下钻柱的粘滑振动特征。结果表明:实测井段发生了大量的粘滑振动,粘滑振动频率约为0.11 Hz,粘滑振动周期约为9.0 s,粘滞时长达4.0 s,滑脱阶段井下钻柱转速最大达330.0 r/min,约为地面转速的2.75倍;粘滑振动与地面测量扭矩波动具有很好的对应关系,说明可以通过地面测量扭矩特征初步判断井下钻柱是否产生粘滑振动。频域分析结果表明,当发生滑脱运动时,径向加速度的频谱中粘滑振动频率对应的能量幅值最大,同时还包含横向共振频率和与井壁接触产生的外激励频率等,但轴向振动的频谱中粘滑振动频率对应的能量幅值较小,表明钻柱粘滑振动过程中扭转振动最为突出,并存在强烈的横向振动和较弱的轴向振动。研究结果对描述粘滑振动的特征、判断超深井钻井过程是否发生粘滑振动和及时采取消除粘滑振动技术措施具有指导作用。 相似文献