有效

一种确定钻柱与井壁非线性接触位置的方法

刘洪涛、娄尔标、何新兴、滕学清、李宁、周波、王文昌、张端瑞、耿海龙、彭芬、张涛
中国石油天然气股份有限公司

摘要

本发明一种确定钻柱与井壁非线性接触位置的方法,相邻两单元相连处为一节点,将钻柱当前时刻有限元动力学方程转化为钻柱有效刚度矩阵、钻柱所有节点的位移矩阵和有效载荷矩阵的关系式。按两单元三节点关系式分块,每个分表达式进行矩阵运算,得到每个中间节点的径向位移矩阵表达式;若径向位移大于井眼与钻柱的间隙,将节点的径向位移设为井眼与钻柱的间隙值,再进行矩阵乘法运算,得到新的有效载荷子矩阵;按上述过程循环计算所有节点的径向位移,直到都在井眼与钻柱的间隙内,组合得到钻柱在当前时刻的径向位移,得到所有时刻的节点位移。最后判断所有节点所有时刻的径向位移是否等于井眼与钻柱的间隙,来确定钻柱与井壁的非线性接触位置。