牙轮钻头及钻柱系统扭转振动仿真模型

摘要

利用钻柱动力学有限元模型的数值计算方法,在考虑了钻头与岩石互作用力学模型的基础上,建立了钻头和钻柱扭转振动动力学仿真模型.通过仿真计算可预测钻头处阻力扭矩、钻柱顶部扭矩和钻头转速的变化情况.对81/2英寸XHP2S钻头做了仿真,结果表明,钻头处受岩石的阻力扭矩是随机变化的,并有负扭矩出现,扭矩的变化幅值随静钻压的增加而增加;钻柱顶部转盘施加的扭矩变化不如底部剧烈;钻头的转速在局部有较小的波动,其总体变化较为平缓.