摘要：页岩气长位移水平井钻井过程中普遍存在钻柱托压问题,而应用轴向振动工具可以很大程度地降低长位移水平井钻井摩阻,提高水平段机械钻速,从而降低钻井成本。文章首先考虑了钻柱滑动速度对摩擦系数的影响,基于轴向振动摩擦实验建立了钻柱振动摩阻理论模型,分析了轴向振动工具的减阻原理;然后考虑井眼轨迹、钻柱结构、轴向振动工具结构参数等因素的影响,建立了全井钻柱动力学分析模型并针对主动轴向振动工具减阻效果进行了分析,结果表明,使用轴向振动工具-水力振动器后,大钩载荷降低了约17%;结合现场数据对轴向振动工具降低摩阻效果进行了对比分析,理论结果相较于实测误差低于6%。理论模型计算了带主动轴向振动减阻工具的钻柱大钩载荷,现场结果验证了计算模型的正确性,为页岩气水平井中带主动轴向振动减阻工具的钻柱的摩阻预测提供理论依据。

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