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深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析

《深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析》是依托上海大学，由狄勤丰担任项目负责人的面上项目。

深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析基本信息

中文名深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析
项目类别面上项目
项目负责人狄勤丰
依托单位上海大学

深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析结题摘要

1）针对钻柱的变截面、变刚度旋转长轴和双重非线性特征，考虑钻柱与井壁的非线性碰摩特性，本研究基于哈密顿原理建立了深井、超深井钻柱动力学模型，并重点分析了非线性项对钻柱动态特性的影响。2）提出了运用直梁和空间曲梁单元混合求解动力学模型的新型有限元节点迭代方法，避免了大型矩阵的处理，使得利用普通计算机求解分析大型结构和非线性力学问题成为可能，从而实现了超深井钻柱的动力学特性求解，得到了超深井钻柱不同位置的涡动轨迹、涡动速度、涡动加速度。3）针对节点迭代法计算费时难题，考虑钻柱与井壁碰摩的具体特征，提出采用弹塑性边界的接触问题处理方法，对迭代过程进行了优化，使计算时间得到了大幅度缩短（7000m钻柱动力学特性的模拟由原来的14小时缩短到3小时）。4）提出了一种考虑钻柱动态应力和碰撞应力的深井、超深井钻柱动态安全因子计算方法，并提出了一套基于钻柱动力学动态安全性的实用评价技术。结合塔里木油田生产实际，分析了塔里木油田3套井身结构钻柱的动力学特性，初步明确了不同井身结构条件下钻柱动力学特性的具体特征，相关研究成果已在塔里木油田的钻井设计中加以应用。同时，研究了钻柱结构参数和施工参数对钻柱动力学特性的影响，形成了以钻柱动态安全性为依据的参数优化方法。5）结合超深井钻柱在复杂载荷作用下的空间构形特征，探讨了这种双重非线性问题的固有频率计算方法，分析了载荷激励下钻柱的模态响应。6）结合气体钻井特征，分析了气体钻井过程中的钻柱动力学特性，并与泥浆钻井进行了对比，研究了钻井液性能对钻柱动力学特性的耦合效应。结果表明，气体钻井的涡动频率和涡动速度明显高于泥浆钻井，气体钻井时钻柱与井壁的碰撞更为频繁且冲击应力远大于泥浆钻井。7）利用井下实测工具，测量了塔里木油田超深井钻柱的井下振动特性，获得了井下钻柱的涡动、粘滑、轴向振动等有用信息。利用FFT和STFT信号处理分析，得出了振动的主要频率。8）利用弹塑性模型对复杂载荷作用下钻具接头丝扣的三维力学特性进行了研究，得到了钻具接头丝扣的受力特征，研发了钻柱接头的极限工作扭矩图板；9）为了使钻柱动态安全性评估和动力学特性仿真平台更能具有实际应用价值，研发了一套钻柱动态安全性仿真平台，并在塔里木油田得到较好的应用。 2100433B

深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析造价信息

市场价
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深井框铝扣板

规格型号：
规格尺寸mm:600×600 静电喷涂板 0.7mm
价格行情：
材料单位：
m2
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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深井框铝扣板

规格型号：
规格尺寸mm:600×600 辊涂板 0.8mm
价格行情：
材料单位：
m2
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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深井框铝扣板

规格型号：
规格尺寸mm:600×600 辊涂板 0.6mm
价格行情：
材料单位：
m2
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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深井框铝扣板

规格型号：
规格尺寸mm:600×600 辊涂板 0.7mm
价格行情：
材料单位：
m2
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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深井框铝扣板

规格型号：
规格尺寸mm:600×600 静电喷涂板 0.8mm
价格行情：
材料单位：
m2
材料品牌：
材料税率：
13%
供应商：
佛山市南海联兴得利装饰材料有限公司
报价时间：
2022-12-07

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磁力电钻

规格型号：
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2011年3季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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磁力电钻

规格型号：
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2011年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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磁力电钻

规格型号：
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
汕头市2011年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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磁力电钻

规格型号：
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2010年4季度信息价
所属行业：
建筑工程
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磁力电钻

规格型号：
价格行情：
材料单位：
台班
材料税率：
地区时间：
广州市2010年1季度信息价
所属行业：
建筑工程
备注说明：

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30米接地深井

规格型号：
30米接地深井
需求量：
90m
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 含运费
询价时间：
2018-08-24

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深井接地极

规格型号：
深井接地极
需求量：
0个
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2009-07-30

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深井变频泵

规格型号：
深井变频泵 N=15KW
需求量：
1台
报价数：
1
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
不含税费 | 含运费
询价时间：
2016-08-29

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桥动力学石

规格型号：
25mm
需求量：
28.6m²
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中高档
费用说明：
不含税费 | 不含运费
询价时间：
2021-06-30

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深井泵

规格型号：
深井泵xy90Q15-260/54-7.5
需求量：
1台
报价数：
3
材料品牌：
材料档次：
中档
费用说明：
含税费 | 不含运费
询价时间：
2022-07-22

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深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析中文摘要

进入21世纪后，深井、超深井技术发展迅速，与之相关的钻柱失效问题也备受关注。本研究针对深井、超深井钻柱工作环境的特殊性，基于哈密顿原理建立钻柱动力学分析模型，并根据实际井眼的复杂空间三维形态和钻柱超长细比特性所带来的钻柱双重非线性特征，有机结合直梁单元和曲梁单元，利用有限元节点迭代法求解具有复杂边界条件的钻柱动力学模型，研究考虑钻柱变形、接触位置和碰摩特征的新型接触非线性算法，使其充分反映钻柱与井壁之间的动态碰摩接触关系。探讨以底部钻具组合动力学响应为激励的全井钻柱动力学特性分析方法。详细描述深井、超深井钻柱的动态特征，分析结构参数、施工参数对钻柱动态应力的影响规律。研究钻柱动态安全因子表示方法，探讨深井、超深井钻柱动态安全性。研究以动态安全性为目标函数的钻柱结构参数和施工参数优化方法，为降低深井、超深井动态应力、提高钻柱安全性提供有效工具。形成深井、超深井钻柱动力学特性仿真分析平台。

深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析常见问题

动力学振动分析

因为重力是不变的，弹力是与位移X有关，当这两个力同时取微分后，重力的微分为零，导致公式中就没有重力了。能量对时间的导数是能量随时间的变化，能量对距离的导数是能量随距离的变化。可以用能量法和牛顿二定律。...
水动力学原理是什么原理？

研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下：①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体，边界层外的液体可视...
飞行器动力学

飞行动力学（AIRCRAFT DYNAMICS ）　　是研究飞行器在空中的运动规律及总体性能的科学。所有穿过流体介质或者是真空的运动体，统称为飞行器。主要包括航天器、航空器、弹箭、水下兵器等。研究弹...

深井、超深井钻柱的非线性动力学特性分析文献

深埋隧道施工过程的非线性动力学特性分析

深埋隧道施工过程的非线性动力学特性分析

深埋隧道施工过程的非线性动力学特性分析

格式：pdf

大小：1.5MB

页数： 5页

为了地下空间的有效合理开发、施工优化、确保工程顺利进行,必需对深埋隧道围岩的稳定性进行分析。基于快速拉格朗日法和非线性动力学方法对隧道围岩的能量耗散特性进行分析,论证了围岩体的能量分布是其应力分布的决定因素以及由于岩体单元应力状态的变化而发生屈服准则的改变是其破坏的根本原因。阐叙了围岩系统状态和最大Lyapunov指数的关系,通过计算发现能量序列的最大Lyapunov指数为负数时,系统处于有序的定常态,围岩发生了急剧的屈服破坏现象,而最大Lyapunov指数为正数时,系统处于孕育变化的混沌状态,围岩处于相对稳定状态。

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Lorenz系统的非线性动力学行为及仿真

Lorenz系统的非线性动力学行为及仿真

Lorenz系统的非线性动力学行为及仿真

格式：pdf

大小：1.5MB

页数： 5页

针对非线性动力学行为的特点,利用计算机仿真技术,应用数学微分方程理论以及Matlab软件对超混沌类Lorenz系统的非线性动力学行为及其计算机仿真情况展开具体分析与探索,包括Lorenz系统数学模型及其吸引子、Lyapunov指数和维数、时序波形、功率谱、Poincare映射,以及Lorenz平衡点等。结合3种情况对超混沌类Lorenz系统的计算机仿真进行分析,整体研究成果为同步加密通信工程应用、混沌控制等提供了一定理论依据和实践支持,具有积极的理论与实践意义。

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天然气深井超深井钻井技术编辑推荐

《天然气深井超深井钻井技术》系统阐述了国内复杂地层深井超深井钻井工程面临“喷、漏、卡、塌、毒、硬、斜、磨”等技术问题的解决方案，对解决我国复杂地层深井超深井钻井井下复杂问题有很好的参考价值。全书最后由蒋祖军、郭新江、王希勇统稿定稿。

天然气深井超深井钻井技术目录

第一章深井超深井钻井技术发展现状 第一节国外深井超深井钻井技术现状 一、国外深井超深井钻井概况 二、国外深井超深井钻井技术 第二节国内深井超深井钻井技术现状 一、国内深井超深井钻井概况 二、国内深井超深井主要钻井技术 第三节天然气深井超深井钻井技术发展方向 一、国外深井超深井钻井技术发展趋势 二、国内天然气深井超深井钻井技术发展方向 第四节天然气深井超深井钻井技术难点及对策 一、天然气井特点 二、天然气深井超深井钻井主要技术难点 三、天然气井深井超深井钻井技术对策 参考文献 第二章天然气深井超深井井身结构设计 第一节地层压力理论及预测方法 一、基本概念 二、地层孔隙压力预测方法 三、地层破裂压力预测方法 四、井眼坍塌应力预测方法 第二节井身结构设计理论 一、井身结构设计原理 二、井身结构设计的基础参数 第三节井身结构设计方法 一、井身结构设计方法及步骤 二、套管尺寸与井眼尺寸选择和配合 第四节套管选型及强度校核 一、套管选型 二、强度校核 三、等安全系数法套管强度设计 第五节应用实例 参考文献 第三章钻头选型技术 第一节地层岩石力学参数 一、岩石力学参数求取方法 二、利用测井资料计算岩石力学参数 第二节钻头选型方法 一、钻头选型考虑的因素 二、钻头选型方法 第三节钻头选型 一、钻头分类 二、岩石分类 三、地层硬度分级 四、钻头选型实例 参考文献 第四章复合钻井技术 第一节井下动力钻具工作原理 一、螺杆钻具工作原理 二、涡轮钻具工作原理 第二节井下动力钻具的选择 一、螺杆钻具的选择 二、涡轮钻具的选择 第三节复合钻井配套技术 一、螺杆钻具配套技术 二、涡轮钻具配套技术 参考文献 第五章液体欠平衡钻井技术 第一节液体欠平衡钻井井筒多相流技术 一、气液两相流的流型判别 二、欠平衡钻井环空流动模型的建立 三、多相流井底压力计算基本模型 第二节合理欠压值设计 一、欠平衡钻井井内基本压力关系 二、井底欠压值的确定依据 三、井底欠压值的设计流程 四、地层压力的计算 五、钻井液密度窗口的确定 第三节液体欠平衡钻井工艺技术 一、主要设备及工艺流程 二、井底欠压的控制 参考文献 第六章深井超深井气体钻井技术 第一节气体钻井技术概述 第二节注人参数优化设计 一、最小动能法原理 二、最小注气量计算方程 三、计算结果校正 四、气体钻井欠压值合理设计分析 第三节气体钻井工艺技术 一、气体钻井主体设备 二、气体钻井辅助设备 三、气体钻井工艺技术及应用 第四节井下着火及燃爆监测 一、井下燃烧方式概述 二、燃爆机理与井下灭火 三、井下燃烧的计算机模拟 四、实验研究 五、井下燃爆监测系统 第五节地层出水监测技术 一、出水监测原理 二、出水监测仪器研制 三、出水监测仪器的现场应用 第六节气液转换技术 一、气体钻进结束后井壁失稳复杂情况实例 二、井壁失稳原因分析 三、气液转换技术 参考文献 第七章深井超深井防斜钻井技术 第一节深井防斜钻井技术 一、井斜机理分析 二、防斜钻井技术 第二节单弯螺杆钻具防斜技术 一、防斜单弯螺杆钻具力学特性分析 二、应用实例 第三节钟摆钻具组合防斜技术 一、常规钟摆钻具组合力学特性分析 二、预弯钟摆钻具结构设计与力学性能分析 三、应用实例 第四节偏轴组合防斜打快技术 一、偏轴组合防斜原理 二、应用实例 第五节垂直钻井防斜技术 一、垂直钻井技术进展及井斜控制机理 二、国内外自动垂直钻井系统 三、应用实例 参考文献 第八章天然气深井超深井井控技术 第一节天然气井压力变化特点 一、天然气的特性 二、天然气侵入井内的方式及影响 三、环空气体运移特征 第二节溢流控制原理 一、U形管原理 二、井底常压原理 三、关井允许的最大套管压力 四、关井立管压力 五、压井液密度的确定 第三节天然气井井控装备 一、防喷器组合 二、节流、压井管汇 三、其他装置 第四节天然气井压井方法及应用 一、常规压井方法及应用 二、非常规压井方法及应用 参考文献 第九章深井超深井钻井液技术 第一节钻井液体系控制因素及作用机理 一、高密度钻井液体系 二、抗高温钻井液体系 第二节深井超深井钻井液体系 一、复合金属离子聚磺钻井液 二、硅醇聚磺钻井液 三、甲酸盐钻井液 四、油基钻井液 五、仿油基钻井液 第三节井下复杂情况预防及处理 一、井壁稳定钻井液技术 二、防漏堵漏钻井液技术 参考文献 第十章深井超深井储层保护技术 第一节天然气储层损害的评价方法 一、室内评价方法 二、矿场评价方法 三、气藏损害评价方法和装置 第二节天然气储层伤害因素 一、气层潜在损害因素 二、气层外部损害因素 第三节天然气储层保护的钻井完井液技术 一、储层保护对钻井液的基本要求及钻完井液类型 二、屏蔽暂堵储层保护技术 三、高酸溶防漏堵漏技术 参考文献 第十一章深井超深井油层套管防磨技术 第一节套管磨损机理分析 一、影响套管磨损的主要因素分析 二、套管磨损机理分析 三、套管磨损预测 第二节套管防磨减磨技术 一、主动防磨技术 二、被动防磨技术 第三节套管磨损评价技术 一、铁屑监测评价技术 二、测井评价技术 参考文献2100433B

深井超深井钻井新技术内容简介

内容简介 深层油气资源的勘探开发是实现我国油气资源战略的主要途径。本书围绕复杂地质条件下深井超深井钻井的关键技术，汇集了这一领域的最新研究与应用成果，主要内容包括：钻井地质环境描述技术、深井超深井优化设计技术、盐膏层钻井技术、深井水平井钻井技术、欠平衡钻井技术、旋转冲击钻井技术、深井优快钻井技术、井壁稳定技术、油气层保护技术、钻井完井一体化工作液技术、高压油气井防气窜固井技术、高强低密度固井技术、脉冲振动固井工艺技术以及系列固井工具的开发及应用。理论联系实际，新颖实用，是国内深井超深井钻井技术的研究现状和水平的一个缩影。 本书可供从事石油钻井的研究人员和现场工程技术人员阅读，也可供高等院校相关专业的青年教师、研究生和高年级学生参考。

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