钻柱力学分析及井眼轨迹描述研究.pdf

中图分类号:TE257 单位代码:10425 学号:G0804021 ◎寸阂石油六学工程硕士学位论文 China University of Petroleum De gree Thesis of Engineering Master 钻柱力学分析及井眼轨迹描述研究 Drillstring mechanical analysis and description ofwell tra 学科专业: 机械工程研究方向:机械设计及理论作者姓名:生林萍指导教师:徐兴平教授二O一二年五月 Drillstring mechanical analysis and description ofwell iectoDan otion olweII traectorv i AThesisSubmitted fortheDegree ofEngineering Master Candidate:Sheng Linping Supervisor:Prof. College ofMechanical&E1 China University ofPetro 关于学位论文的独创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外, 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对于研究所做的任何贡献均己在论文中作出了明确的说明。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。:阳I2,年/月岁日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学(华东)有权使用本学位论文(包含但不限于其印刷版和电子版),使用方式包含但不限于:保留学位论文,按规定向国家有关部门(机构)送交、赠送和交换学位论文,允许学位论文被查阅、借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名:兰签盎指导教师签名:——日期:为-z年,月j日日期: 年月日摘要本文分析了钻柱力学和井眼轨迹描述方面的国内外研究成果。在此基础上, 开展了如下研究: 首先,建立了钻柱的静力学模型,并用有限元分析软件ANSYS对钻柱进行了应力和应变分析。其次,根据插值理论进行了井眼轨迹的拟合。本中采用了三次样条插值数据拟合方法以及最小二乘法对现场的井眼轨迹数据进行了处理,求解出井斜角和方位角以及三维空间内的位移值,并对这些井深轨迹参数进行拟合,为绘制出井深轨迹的水平投影图以及三维视图等工作打下基础。最后,开发了定向井井眼轨迹绘制软件。该软件能够根据现场的井身数据,将井眼轨迹以三维视图的形式绘制出来,并可以每隔1米输出一个测点的拟合的井身参数等,并结合现场数据进行了试用,效果良好。关键词:钻柱,井眼轨迹,有限元,动力学 Drillstring mechanical analysis and description ofwelltrajectory Sheng Linping(Control Theory andControlEngineering) Directed by Xingping Abstract Thispaper analyzes the drillstring mechanics and welltrajectory described thedomestic andforeign research thebasisof thisstudy,carried outthefollowing: First,the staticmodel ofdrillstring isestablished,and thefiniteelement analysis softwareANSYS ofthe drillstring andthe stressand strainanalysis. Secondly,according totheinterpolation theory of welltrajectory USfS three timesspline interpolation datafitting method and leastsquare method on siteofthewellbore trajectory data processing,for solving a well deviation and azimuth angle and the displacement value in three—dimen