振动固井电力振动器激振力和振幅分析

尹宜勇 刘硕琼 王兆会

中国石油集团钻井工程技术研究院

振动固井电力振动器激振力和振幅分析

尹宜勇 刘硕琼 王兆会

中国石油集团钻井工程技术研究院

为了使水泥浆在候凝阶段产生振动，提高固井质量和界面胶结强度，研制了一种固井电力振动器。该振动器通过高温电池组提供电能，带动高温电机产生振动，安装在管柱的底端，不会改变常规固井工艺。通过结构设计和力学分析，对该工具的激振力进行了计算，其最大激振力为1 732 N。运用能量法，结合某井的参数，对该工具在安装有弹性扶正器的直井套管产生的振幅进行了分析，得出了其在弹性扶正器处产生的振幅计算模型，为井下振动固井工具的现场试验提供了理论指导。

振动固井；电力振动器；激振力；振幅；能量法；弹性扶正器

振动固井技术能够明显提高固井质量和界面胶结强度［1-2］。目前，国内外在振动固井工具方面的研究较多，主要分为机械敲击套管振动工具、井下水力脉冲振动工具和候凝期间顶面井口环空脉冲振动工具［3-5］。机械敲击套管振动工具需要用车载绞车在井口下入供电电缆［6-7］，该工具的使用改变了常规固井工艺，增加了固井成本，延长了固井作业时间。井下水力脉冲振动工具无法在水泥浆候凝期间实现振动固井。候凝期间顶面井口环空脉冲振动工具需要空气压缩机和空气脉冲发生器提供振动能量［8］，不仅改变了常规固井工艺，还增加了固井成本。……