简答题

钻柱在井下受到哪几种载荷作用?

正确答案

钻柱在井下受到的力的载荷有:
(1)轴向拉力和压力:钻柱受到的轴向载荷主要有自重产生的拉力、由钻井液产生的浮力和因加钻压而产生的压力。此外,钻柱与井壁、钻井液间的摩擦,循环钻井液时在钻柱内积钻头水眼上所消耗的压力,起下钻时上提或下放钻柱速度的变化等均会产生附加的轴向载荷。
(2)扭矩:在钻井过程中,钻柱受到钻头扭矩的作用,在钻柱各个截面上都产生剪应力。钻柱承受的扭矩在井口处最大,在井底处最小。
(3)弯曲力矩:产生弯曲变形的钻柱在轴向压力的作用下,将受到弯曲力矩的作用,在钻柱内产生弯曲应力。
(4)离心力:当钻柱绕井眼轴线公转时,将产生离心力。离心力将引起钻柱弯曲或家具钻柱的弯曲变形。
(5)外挤压力:最大外挤压力发生在全空钻杆下到井底的时候。来自环空的钻井液柱的载荷会挤压钻杆。
(6)扭转振动:当井底对钻头旋转的阻力不断变化时,会引起钻柱的扭转振动,因而产生交变剪应力,降低钻柱的寿命。
(7)横向摆振:在某一临界转速下,钻柱将出现摆振,其结果是使钻柱产生公转,引起钻柱严重偏磨。

答案解析

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