專利名稱：一種評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于石油鉆柱的動(dòng)力學(xué)特性研究，專家學(xué)者較多地專注于鉆柱橫向位移、速度、加速度的計(jì)算分析，對(duì)鉆柱的動(dòng)態(tài)安全性研究考慮較少，使得鉆井技術(shù)人員還不得不依賴靜態(tài)安全系數(shù)方法來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)際鉆柱的安全性。但實(shí)際狀態(tài)下的鉆柱，其振動(dòng)可能十分劇烈，與井壁碰撞瞬間會(huì)受到很大的作用力，這些因素都會(huì)導(dǎo)致鉆柱內(nèi)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力急劇改變。因此分析實(shí)際工作狀態(tài)下的鉆柱安全性，不能只依賴于靜態(tài)安全系數(shù)方法，必須考慮鉆柱的動(dòng)態(tài)應(yīng)力大小和波動(dòng)程度。鉆柱的動(dòng)態(tài)應(yīng)力如果大于極限應(yīng)力，鉆柱就會(huì)發(fā)生過(guò)早失效事故。由此可見控制和保持鉆柱的動(dòng)態(tài)應(yīng)力處于較低的水平是保障鉆柱安全的根本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法，該方法考慮了動(dòng)態(tài)因素，更加符合實(shí)際鉆井情況，以便于及時(shí)調(diào)整鉆柱的各項(xiàng)參數(shù)。該發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種鉆柱動(dòng)態(tài)安全性評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟:(I)計(jì)算鉆柱與井壁動(dòng)態(tài)碰撞產(chǎn)生的瞬態(tài)動(dòng)態(tài)徑向應(yīng)力σ。，其表達(dá)式為:
權(quán)利要求
1.一種評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)計(jì)算鉆柱與井壁動(dòng)態(tài)碰撞產(chǎn)生的瞬態(tài)動(dòng)態(tài)徑向應(yīng)力σ。，其表達(dá)式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法，其特征在于，所述鉆柱軸線方向的正應(yīng)力σχ、鉆桿與井壁動(dòng)態(tài)碰撞產(chǎn)生的瞬態(tài)動(dòng)態(tài)徑向應(yīng)力O。和剪應(yīng)力τ利用已有的鉆柱系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)平衡方程進(jìn)行求解或采用實(shí)測(cè)的方法測(cè)得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法，其特征在于，還包括: 根據(jù)所述nd，ns及Iitl的值判斷鉆柱的安全； 當(dāng)nd彡ns,判斷鉆柱安全； 當(dāng)Iici < nd〈ns判斷鉆柱為亞安全；當(dāng)判斷鉆柱為不安全；其中ns為靜態(tài)安全系數(shù)，n0為動(dòng)態(tài)安全系數(shù)臨界底限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法，其特征在于，所述動(dòng)態(tài)安全系數(shù)臨界底限值取值范圍為1.00 1.15。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種評(píng)價(jià)鉆柱動(dòng)態(tài)安全性的方法，通過(guò)動(dòng)態(tài)安全系數(shù)計(jì)算模型計(jì)算動(dòng)態(tài)安全系數(shù)，式中nd為動(dòng)態(tài)安全系數(shù)；σs為鉆柱材料的屈服極限；σd為動(dòng)態(tài)應(yīng)力；該方法更加符合實(shí)際鉆井情況，可避免鉆柱過(guò)早失效事故，為鉆柱作業(yè)參數(shù)(鉆壓、轉(zhuǎn)速)的優(yōu)化提供了依據(jù)。
文檔編號(hào)G06F17/50GK103164580SQ20131008221
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者李寧, 狄勤豐, 滕學(xué)清, 王文昌, 楊成新, 陳鋒, 文志明, 周曉紅 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司