垂直井中连续管的纵向振动分析

作     者：周志宏 殷卓成 Zhou Zhihong;Yin Zhuocheng

作者机构：长江大学 中石化江汉石油工程有限公司工程技术研究中心 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2019年第47卷第3期

页      面：124-128页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：国家科技重大专项"深层页岩气开发关键装备与工具应用研究"(2016ZX05038-006) 

主　　题：直井 连续管 管柱振动 固有频率 共振 差分方法 应力振幅 

摘      要：直井中连续管运动时的阻尼较小,如果激励频率与固有频率相同,在较小的周期性激励下就有可能产生较大幅度的振动,这种振动有可能导致连续管的表面损伤,或加速连续管的疲劳损伤。鉴于此,建立了直井中连续管的纵向振动微分方程,经过简化,得到了连续管振动频率的特征方程,通过数值计算可以得到不同长度连续管纵向振动的固有频率。应用差分方法,计算了共振条件下振幅的增长趋势。研究结果表明:连续管下入越深,基频的频率越低;越高阶固有频率的共振,井口连续管应力振幅增加越快;激励力的频率与连续管起升或下降速度成正比,速度越大,共振时井口连续管应力振幅越大。研究结果可为连续管振动损伤预防研究奠定理论基础。