基于CFD的环空钻井液对钻柱横向振动频率的影响分析

摘要

钻柱与井壁环空内钻井液对钻柱横向振动的影响较大,其影响往往以附加质量予以考虑.假设钻井液为不可压缩流体,推导了考虑轴向流动时环空钻井液对钻柱横向振动影响的附加质量系数.针对考虑轴向钻井液流动后附加质量系数求解困难的问题,应用计算流体动力学方法(CFD)和动网格技术,建立了钻柱在环空内振动引起环空内部流动的计算模型,得到了环空钻井液中的压力分布和速度分布,由压力分布求得了作用在钻柱上沿钻柱运动方向的钻井液附加作用力,从而得到了钻柱横向振动的附加质量系数,为考虑轴向流动的钻柱横向振动附加质量系数的求解提供依据.