柔性钻杆优化设计及承载能力研究

根据柔性钻具的工作状态和井眼曲率半径,采用强度理论和几何关系,考虑柔性钻杆与井眼曲率的柔度匹配,使柔性钻杆在安全承载的条件下柔度达到最大,对柔性钻杆主要结构参数进行了优化设计,推导出相应的计算公式。采用数值模拟方法,考虑柔性钻杆各部件间的接触非线性和材料非线性,建立了单节柔性钻杆局部模型,采用增广的拉格朗日接触算法进行计算,得到造斜段柔性钻杆能承受的极限扭矩为2. 0kN·m,为验证数值模拟方法的正确性,对柔性钻杆开展了扭转试验研究,可知柔性钻杆的破坏扭矩与数值模拟得到的结果相吻合。