套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统横向振动特性分析

摘要：

振动固井工程中利用激振器对套管柱进行激励使其达到共振效果,以此来提高固井质量,这就需要对套管柱-钻井液-水泥浆耦合系统进行模态和振动特性分析.针对这一问题,建立了套管柱-钻井液-水泥浆流固耦合模型,利用有限元分析软件ANSYS Workbench进行模态分析和振动响应分析,采用单因素分析法对其固有频率影响因素进行仿真分析.结果表明:套管柱在流固耦合状态下各阶固有频率低于无耦合时的情况,相同阶数下,模态振型基本相似;耦合系统横向振动频率随长度的增加而减小,随钻井液密度和水泥浆密度的变化较小,随温度的升高而降低;在较大激振力下,底端振幅较大.实际固井作业中,可以发挥大激振力和低频组合方式产生的共振效果,来提高固井质量.

关键词：振动固井、固有频率、流固耦合、模态分析、共振

所属期刊栏目：20

分类号：TE925(石油机械设备与自动化)

资助基金：陕西省科技计划项目2018GY-077

在线出版日期：2020-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：12397-12402