深井高温对钻柱横向振动固有频率影响研究

摘要

钻柱共振是引起深井钻具失效的主要原因.钻柱在深井段处在一个高温的环境下,温度的升高必然使钻柱的固有频率发生变化.为此,分析了井下高温对钻柱横向振动固有频率的影响,推导出井下任意温度时在轴向力作用下钻柱横向振动固有频率的计算公式.通过实际算例,分析了考虑轴向力因素时井下高温对钻柱横向振动固有频率的影响.计算结果表明:随着温度的升高,钻柱横向振动的固有频率逐渐降低,其降低的幅度随着轴向压力的增大而增大;轴向压力较大时,温度对钻柱横向振动一阶固有频率的影响远大于对二阶固有频率的影响;轴向压力对钻柱一阶固有频率随温度变化的影响程度远大于轴向拉力的影响程度.