一种钻柱疲劳失效风险的评价方法

摘要

本发明公开了一种钻柱疲劳失效风险的评价方法，包括如下步骤：a.获取或测量目标井的井身结构，钻具组合结构和实际井眼轨迹参数；b.建立钻柱动力学有限元模型；c求解全井钻柱各节点截面屈曲应力、动态弯曲应力和动态轴向力以及修正动态弯曲应力；d求解全井钻柱各节点截面疲频系数；e.根据求得的疲频系数给出其与井深关系图，从而对钻柱是否具有较高的产生疲劳失效的风险进行评价，并确定出钻柱疲劳失效风险较高的位置。本发明既适用于钻井设计过程中钻柱疲劳失效风险大小的预测，进行钻柱结构参数和钻井参数的优化，也适用于实际钻井过程中钻柱疲劳失效风险大小的评估，研究钻柱疲劳失效的机理。

主权项

一种钻柱疲劳失效风险的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：a.获取或测量目标井的井身结构，钻具组合结构和实际井眼轨迹参数；b.建立钻柱动力学有限元模型；c.按照钻进时的实际工况，给定转速、钻压钻井参数，计算求解全井钻柱各节点截面在一定钻进时间内的屈曲应力、动态弯曲应力和动态轴向力；计算由于钻柱接箍的存在导致的过渡带局部弯曲应力放大系数，对动态弯曲应力进行修正；d.根据钻柱动态疲劳系数模型求解钻柱动态疲劳系数；根据动态弯曲应力的变化得到弯曲应力变化频率，根据钻柱动态疲劳系数并考虑钻柱振动频率对疲劳的影响建立全井钻柱疲频系数计算模型，根据此模型求解全井钻柱各节点截面的疲频系数；e.根据求得的疲频系数给出其与井深关系图，从而对钻柱是否具有较高的产生疲劳失效的风险进行评价，并确定出钻柱疲劳失效风险较高的位置。