基于气体钻井的钻井系统动力学特性研究

气体钻井中的井斜和钻具失效机理是目前亟待解决的重要理论问题。项目将在钻柱动力学和钻头与岩石互作用研究成果基础上，将钻柱、钻头、井底岩石、井壁、气体钻井介质及钻井参数等作为一个系统，在建立基于气体钻井工况下钻井系统动力学模型、基于冲击动力学的钻具断裂失效力学模型的基础上，探索开展基于冲击力学的气体钻井防斜打快和钻具失效机理研究；针对所建模型开展大型复杂非线性系统数学模型的数值求解方法研究，实现气体钻井不同工况下钻柱动力学特性仿真研究；借助MWD、LWD等完成现场数据的测试、采集，实现对所建动力学模型和仿真研究的校验。由此开展气体钻井工况下钻柱动力学特性、井斜机理、钻具断裂机理研究，为气体钻井工况下提高井下钻具使用寿命、防止井斜、优化钻具组合、优选钻井参数、设计高性能的空气锤、钻头等提供新的理论依据和设计准则，为提高我国气体钻井技术整体水平和国际竞争能力奠定理论基础。