【摘要】：振動固井是一種能夠明顯提高固井界面膠結(jié)強(qiáng)度的新方法,但推廣使用該方法則需要解決水泥漿候凝階段如何使固井管柱產(chǎn)生井下徑向振動的問題。為此,研制了電力振動器。該振動器由高溫電機(jī)振動組件把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電機(jī)振動組件通過輸出軸帶動偏心塊旋轉(zhuǎn)形成激振源,對套管串底部產(chǎn)生一個沿軸向方向旋轉(zhuǎn)的激振力;然后運(yùn)用主坐標(biāo)分析法,分析激振力在直井套管串產(chǎn)生的振動特性,得出電力振動器振動對套管串產(chǎn)生的動響應(yīng)模型;最后以某井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計為依據(jù),分析了不同套管串長度、不同激振力和不同振動頻率對套管串最下端的振動幅值的影響。研究結(jié)果表明:(1)套管串長度與套管串最下端的振動幅值呈反比關(guān)系;(2)激振力與套管串最下端的振動幅值呈正比關(guān)系;(3)振動頻率的平方與套管串最下端的振動幅值呈反比關(guān)系。該研究成果可為在不同井深和不同振幅需求的固井現(xiàn)場應(yīng)用振動固井技術(shù)提供理論支撐。
[Abstract]:Vibration cementing is a new method which can obviously improve the cementing strength of the cementing interface. To this end, a power vibrator was developed. The vibrator is driven by a high-temperature motor vibration component to convert electric energy into mechanical energy, the motor vibration component drives the eccentric block to rotate to form a shock source through an output shaft, an exciting force that rotates in the axial direction is generated on the bottom of the casing string, and then a main coordinate analysis method is used, By analyzing the vibration characteristics of the exciting force in the string of the straight shaft, the dynamic response model of the vibration of the power vibrator to the casing string is obtained, and the length of the different casing string is analyzed based on the structure design of a well shaft. The influence of different excitation force and different vibration frequency on the vibration amplitude at the lowest end of the casing string. The results show that (1) the length of the casing string is inversely proportional to the vibration amplitude at the lowest end of the casing string; (2) the excitation force is proportional to the vibration amplitude at the lowest end of the casing string; and (3) the square of the vibration frequency is inversely proportional to the vibration amplitude at the lowest end of the casing string. The research results can provide theoretical support for the application of vibration cementing technology in well cementing field with different well depth and different amplitude requirements.
【作者單位】： 中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院;
【基金】：中國石油天然氣集團(tuán)公司科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)課題“高效輔助破巖及完井試油關(guān)鍵工具研制”(編號:2016B-4002)
【分類號】：TE256

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本文編號：2449080