孙玉庆

摘 要：钻具摩阻力计算一直是水平多分支井钻井工艺设计与施工过程中的一个关键问题。由于水平分支井眼曲率的变化，将会使钻具的摩阻力增加，钻具的通过能力下降，严重时会导致钻头无法加压、钻柱早期破坏等复杂情况，不仅关系到安全钻井，还会增加油气井的生产成本。本文通过对定向井和水平井的工程项目的施工特点，在对定向井和水平井几何受力以及受力特点分析的基础上，以三维弯曲井眼钻柱受力分析模型的基础之上，建立工程项目的工程应用的算法，通过综合考虑传统钻柱设计以及强度的校准和核实的方式，实现对钻柱摩阻以及强度分析软件的开发和研究。具体的实践表明，建立的计算模型应考虑合理的影响因素，具有较高的准确性。

关键词：定向井；水平井；摩阻；钻压分析

前 言

定向井在一定角度上存在斜角，钻柱设备与定向井井壁之间存在较大的摩阻，然而不同工作状况下的摩阻的大小和方向也不同，在实际的钻井过程中钻柱在井眼中的摩擦阻力以及扭矩力也较大，此外，定向井井眼的弯曲对相应钻柱的受力具有较大的影响。由此具有较大的应力，钻柱的安全系数较低，由此，定向井以及水平井，要建立完善的钻井和完井体系，还应对扭矩、阻力值以及强度的计算，由此对钻柱的合理设计尤其必要。通过对三维弯曲井眼钻柱受力模型的分析，建立了工程项目的应用算法，通过综合考虑传统钻柱设计以及强度的方式，并利用数据库技术，进行了钻柱摩阻以及强度分析的研究。……