旋转导向偏心稳定器力学特性分析

李青洋

[摘 要]近年来，在旋转导向钻井技术研究及旋转导向钻井工具研究方面取得了较大进展，并且在偏心稳定器的研制工作中取得了显著进展。国内外许多学者对旋转钻井中钻具组合的力学特性开展了研究，这对于发展定向井技术与开拓定向井力学理论研究起到了重要作用，但对于旋转导向偏心稳定器的力学特性的研究却少有报道。开展旋转导向偏心稳定器的力学特性研究，特别是偏心稳定器翼肋位移引起旋转导向钻井工具对井壁推靠力的变化及影响规律的研究， 可以提高对钻具造斜能力及其机理的认识， 同时也可以用于解决旋转导向钻井工具研制工作中的技术问题。

[关键词]旋转导向钻井技术；工具；偏心稳定器；力学特性

中图分类号：S718 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0334-01

通常情况下，旋转导向钻井系统最基本的结构形式为钻头+钻柱稳定器+挠性接头+随钻测量工具+非磁钻铤+钻柱稳定器+钻铤+钻杆。本文基于悬臂梁模型，建立了旋转导向偏心稳定器在提离井底条件下的力学模型，分析了偏心稳定器产生的造斜力与钻具横向均布载荷、井斜角、钻具长度、偏心位移以及钻具抗弯刚度等参数的关系，其结果可以为旋转导向钻井工具的设计和钻具组合的选配提供依据。

1 力学模型建立与分析

为研究问题方便，作如下假设：（1）井眼是刚性的，即钻具对于井壁的作用力与井壁对于钻具的反作用力相等。（2）偏心稳定器直径是满眼的，即不考虑井径的扩大问题。……