钻柱稳定性的试验研究

钻柱失稳对钻井作业造成诸多不利影响，钻压传递困难，易发生卡钻以及对井壁稳定和井眼轨迹控制不利。石油大学采用水平井“九五”课题组自行设计的钻柱稳定性实验台进行了钻柱稳定性试验。试验中采用内径３０ｍｍ、外径４０ｍｍ的透明有机玻璃管模拟井壁，采用　１４ｍｍ、　１２ｍｍ、　 １０ｍｍ、　 ８ｍｍ等不同尺寸的紫铜管模拟不同外径、刚度、单位长度重量的受压钻杆，分别对各种试件在９０°、６０°、３０°、０°倾角的不同条件下进行了试验。试验表明：１．各试件基本上遵循相同的规律，即非失稳状态、初始失稳及准螺旋失稳状态、准螺旋失稳及螺旋失稳状态３个阶段。２．摩阻力对钻柱失稳具有迟滞作用，在一定程度上起到增加钻柱稳定性的作用。３．改变试件的倾角．在试件自重的影响下随着与竖直方向夹角的增大，试件的失稳载荷增加，证明了与理论分析的一致性。还证明了现有理论结果预测值大都高于试验值，其中准螺旋理论结果与试验值较为接近，可供实际钻井作业参考。