摩阻扭矩計(jì)算

本文格式為Word版，下載可任意編輯——摩阻扭矩計(jì)算摩阻扭矩的計(jì)算黃根爐20224摩阻扭矩的計(jì)算1主要模型根據(jù)是否考慮管柱剛性力可將現(xiàn)有的摩阻扭矩計(jì)算模型分為三種軟模型軟模型硬模型硬模型和和半軟半硬模型半軟半硬模型不管哪種計(jì)算模型其核心核心都是通過合理地假設(shè)以便通過合理地假設(shè)以便求出管柱與井壁的接觸正壓力求出管柱與井壁的接觸正壓力從而求出摩阻扭矩一致的模型采用不同的計(jì)算方法需要的假設(shè)條件也不一樣有的計(jì)算方法需要假設(shè)管柱與井眼軸管柱與井眼軸線外形一致線外形一致且與井壁連續(xù)接觸與井壁連續(xù)接觸有的計(jì)算方法需要假設(shè)管柱與井壁的接觸位置管柱與井壁的接觸位置還有的計(jì)算方法需還有的計(jì)算方法需要的要的假設(shè)較少假設(shè)較少摩阻扭矩的計(jì)算2軟模型的假設(shè)條件管柱類似于軟繩管柱類似于軟繩其剛性很小可以疏忽其剛性很小可以疏忽管柱與井眼軸線外形完全一致且與井壁連續(xù)接觸管柱與井眼軸線外形完全一致且與井壁連續(xù)接觸井壁為近似剛性的井壁為近似剛性的疏忽管柱和井眼局部外形如鉆桿接頭扶正器井徑疏忽管柱和井眼局部外形如鉆桿接頭扶正器井徑擴(kuò)大等對(duì)摩阻扭矩的影響擴(kuò)大等對(duì)摩阻扭矩的影響疏忽鉆柱動(dòng)態(tài)因素的影響疏忽鉆柱動(dòng)態(tài)因素的影響摩阻扭矩的計(jì)算3軟模型的計(jì)算步驟根據(jù)根據(jù)井眼軌跡測(cè)斜數(shù)據(jù)或分點(diǎn)計(jì)算數(shù)據(jù)井眼軌跡測(cè)斜數(shù)據(jù)或分點(diǎn)計(jì)算數(shù)據(jù)將管柱分為將管柱分為相應(yīng)的相應(yīng)的計(jì)算單元計(jì)算單元微元微元對(duì)于每個(gè)微元來說它的單位長(zhǎng)度的浮重是已知的對(duì)于每個(gè)微元來說它的單位長(zhǎng)度的浮重是已知的只要知道微元的下端軸向力就可以計(jì)算出該微元只要知道微元的下端軸向力就可以計(jì)算出該微元的接觸正壓力摩阻摩扭和上端軸向力的接觸正壓力摩阻摩扭和上端軸向力最下面一個(gè)微元的下端軸向力就是鉆壓或?yàn)榱氵@最下面一個(gè)微元的下端軸向力就是鉆壓或?yàn)榱氵@樣自下而上逐個(gè)微元舉行計(jì)算就可以計(jì)算出整個(gè)管樣自下而上逐個(gè)微元舉行計(jì)算就可以計(jì)算出整個(gè)管柱的摩阻扭矩和大鉤載荷柱的摩阻扭矩和大鉤載荷摩阻扭矩的計(jì)算4軟模型的管柱微元受力分析右圖所示右圖所示11平面為管柱平面為管柱微元所在的斜平面微元所在的斜平面22平平面為過微元中點(diǎn)切線方面為過微元中點(diǎn)切線方向的鉛垂面向的鉛垂面以微元中點(diǎn)為原點(diǎn)分以微元中點(diǎn)為原點(diǎn)分別以中點(diǎn)的切線主法別以中點(diǎn)的切線主法線和副法線方向?yàn)槿齻€(gè)線和副法線方向?yàn)槿齻€(gè)坐標(biāo)軸的方向建立微元坐標(biāo)軸的方向建立微元隨動(dòng)坐標(biāo)系隨動(dòng)坐標(biāo)系eetteenneebb摩阻扭矩的計(jì)算4軟模型的管柱微元受力分析將重力向隨動(dòng)坐標(biāo)系三將重力向隨動(dòng)坐標(biāo)系三個(gè)坐標(biāo)軸方向上分解個(gè)坐標(biāo)軸方向上分解那么有那么有摩阻扭矩的計(jì)算4軟模型的管柱微元受力分析根據(jù)管柱微元的合力在根據(jù)管柱微元的合力在三個(gè)坐標(biāo)方向上均為零三個(gè)坐標(biāo)方向上均為零列平衡方程那么有列平衡方程那么有上述方程組中有3個(gè)獨(dú)立未知數(shù)T1NnNb3個(gè)方程3個(gè)未知數(shù)故可以求解摩阻扭矩的計(jì)算5軟模型的管柱微元正壓力計(jì)算解上述方程組并化簡(jiǎn)解上述方程組并化簡(jiǎn)那么有那么有摩阻扭矩的計(jì)算6軟模型的摩阻扭矩計(jì)算遞推公式有了接觸正壓力計(jì)算公式就可以按下式遞推算出有了接觸正壓力計(jì)算公式就可以按下式遞推算出各段摩阻扭矩大小各段摩阻扭矩大小F微元摩阻力NM微元摩扭矩NmN微元接觸正壓力N摩擦系數(shù)a微元軸向摩阻系數(shù)分量c微元切向摩阻系數(shù)分量T1微元上端軸向力NT2微元下端軸向力NDo管柱外徑mn微元轉(zhuǎn)速rpmVa微元軸向速度ms起鉆取正下鉆取負(fù)摩阻扭矩的計(jì)算7軟模型摩阻扭矩計(jì)算一般步驟收集數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)包括包括井眼軌跡測(cè)斜數(shù)據(jù)井眼軌跡測(cè)斜數(shù)據(jù)對(duì)于設(shè)計(jì)軌對(duì)于設(shè)計(jì)軌道來說是其分點(diǎn)計(jì)算數(shù)據(jù)道來說是其分點(diǎn)計(jì)算數(shù)據(jù)管柱組合數(shù)據(jù)管柱組合數(shù)據(jù)包括包括各段長(zhǎng)度外徑內(nèi)徑接頭外徑扶正器外徑各段長(zhǎng)度外徑內(nèi)徑接頭外徑扶正器外徑每米重量等每米重量等泥漿密度鉆壓轉(zhuǎn)速套管下深泥漿密度