深部地质钻探孔内钻杆动力响应特性研究

来源期刊：矿产与地质2021年第1期

论文作者：瞿坤

文章页码：148 - 153

关键词：深部地质钻探;钻杆系统;动力学特征;模态分析;

摘    要：深部地质钻探时,钻杆受力条件复杂,振动形式多变且剧烈。为认识钻杆的动力学特征,减少钻杆失效风险,提高钻进效率,建立了仅考虑纵向振动和扭转振动耦合作用下的深部地质钻杆动力学分析模型,并推导了钻杆固有振动频率公式,在此基础上,借助ANSYS软件进行仿真分析。研究成果表明:在纵向（扭转）振动下,随着模态阶数的增加,钻杆的轴向（角）位移变化越来越复杂;随着模态阶数的增加,钻杆的固有频率呈现线性增加;在相同模态阶数条件下,随着深度的增加,固有频率逐渐降低,但其降幅逐渐减小;当激振频率与钻柱纵向（扭转）振动固有频率相近时,钻杆的轴向（角）位移达到极值。