摘要：钻柱与井壁接触可能导致反向涡动。为研究底部钻具组合(BHA)在反向涡动过程中的振动响应,开发了反向涡动试验机。通过解析模型和有限元模型预测了BHA动态响应,并用试验结果进行了验证。 171.45 mm BHA在 215.9 mm井眼中的试验结果显示,光滑井眼和不连续井眼中BHA的侧向加速度范围分别为20 g ~30 g 和40 g ~50 g ,均方根值分别为3.01 g 和7.28 g 。从功率谱可以看出,不连续井眼显示了高达200 Hz的更大频率范围,而光滑井眼显示了不同的频率峰值。分析结果表明:光滑和不连续井眼情况下,反向涡动可能发生于摩擦接触,而且与光滑井眼相比,不连续井眼产生了更大频率范围的动态载荷;经过验证的模型可有效预测反向涡动现象和系统响应。研究结果可为国内BHA设计和应用提供参考。

关键词：底部钻具组合 侧向振动 反向涡动 解析模型 有限元模型 

单位：中国石油长庆油田分公司第六采油厂; 中国石油长庆油田分公司第八采油厂