中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究_祝效华.pdf

􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈􀪈 􀪈 振 动 与 冲 击 第 ３９ 卷第 ２３ 期ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ ＡＮＤ ＳＨＯＣＫＶｏｌ． ３９ Ｎｏ．２３ ２０２０ 基金项目 国家自然科学基金（５１６７４２１４）；四川省青年科技创新团 队项目（２０１７ＴＤ００１４）；四川省科技计划国际合作计划项目 （２０１６ＨＨ０００８） 收稿日期 ２０１９ －０６ －０４ 修改稿收到日期 ２０１９ －０９ －０４ 第一作者 祝效华 男，博士， 教授，博士生导师，１９７８ 年生 中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究 祝效华１， 曾 理２， 李 柯３ （西南石油大学 机电工程学院， 成都 ６１０５００） 摘 要中浅层油气储层埋深浅、物性差、自然产能低，为较难动用的致密砂岩油藏，这会给水平井钻井带来巨大 挑战，其中钻柱振动、拖压和摩阻问题是中浅层水平井急需解决的难题。 因此，对于钻柱振动和摩阻的模拟非常重要。 以 鄂尔多斯地区水平井为例，基于三向耦合振动模型，从轴向力、钻柱横向位移和摩擦扭矩三个方面描述了鄂尔多斯地区两 种不同井深结构的中浅层水平井钻柱的动力学特性，并和中深井做了对比。 探讨了在使用加重钻杆、水力振荡器解决拖 压问题过程中，不同加重钻杆根数、尺寸，水力振荡器脉冲力及安装位置对钻柱动力学特性及疲劳寿命的影响。 结果显 示相较于中深层水平井，中浅层水平井钻压波动量仅为中深井的 １／８，但是在造斜段，尤其是中和点附近的轴向力波动 量却很大，达到２０ ｋＮ， 是中深井的１／３，因此造斜段中和点附近钻柱的振动是中浅井关注的重点。 针对托压问题，在直井 段末端至井斜 ２５ ～３５井段增加 １０ ～１２ 根或者 １８ ～２０ 根 １１４ ｍｍ 或 １２７ ｍｍ 加重钻杆，既能够保证较小的钻压波动 量和摩阻，又能够保证造斜段钻柱较高的疲劳寿命。 该结论在现场得到了应用。 此外，可配合使用水力振荡器进一步降 低摩阻，推荐水力振荡器安装在距钻头 ４０ ｍ 处，脉冲力选用 ２１ ｋＮ。 关键词 中浅层水平井； 耦合振动； 摩擦扭矩 中图分类号 ＴＥ２４３ 文献标志码 ＡＤＯＩ１０． １３４６５／ ｊ． ｃｎｋｉ． ｊｖｓ． ２０２０． ２３． ０２８ Ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｓｈａｌｌｏｗ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ＺＨＵ Ｘｉａｏｈｕａ， ＺＥＮＧ Ｌｉ， ＬＩ Ｋｅ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０５００， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ ｓｈａｌｌｏｗ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｓｈａｌｌｏｗ ｂｕｒｉｅｄ ｄｅｐｔｈ， ｐｏｏｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｌｏｗ ｎａｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ｔｈｅｙ ａｒｅ ｔｉｇｈｔ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ， ｔｈｅｙ ｂｒｉｎｇ ｇｒｅａｔ ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｔｏ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｄｒｉｌｌｉｎｇ． Ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍ， ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ， ｄｒａｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｒｅ ｕｒｇｅｎｔ ｏｎｅｓ ｔｏ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ． Ｈｅｒｅ， ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｉｎ Ｏｒｄｏｓ ａｒｅａ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ， ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ３⁃Ｄ ｃｏｕｐｌｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ， ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｏｆ ｔｗｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｅｌｌ ｄｅｐｔｈ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｉｎ Ｏｒｄｏｓ ａｒｅａ ｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｆｒｏｍ ３ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ， ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ， ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｄｅｅｐ ｗｅｌｌｓ． Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｕｓｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｗｅｉｇｈｔ ｄｒｉｌｌ ｐｉｐｅ （ＨＷＤＰ） ａｎｄ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｄｒａｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍ， ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｓｉｚｅ ｏｆ ＨＷＤＰ， ｐｕｌｓｅ ｆｏｒｃｅ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｄｅｅｐ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ， ｔｈｅ ＷＯＢ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ⁃ ｓｈａｌｌｏｗ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｉｓ ｏｎｌｙ １／８ ｏｆ ｔｈａｔ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｄｅｅｐ ｗｅｌｌｓ， ｂｕｔ ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｂｌｉｑｕｅ ｓｅｇｍｅｎｔ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ， ｎｅａｒ ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｒｅａｃｈｅｓ ２０ ｋＮ， ｉｔ ｉｓ １／３ ｏｆ ｔｈａｔ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｄｅｅｐ ｗｅｌｌｓ， ｓｏ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｏｂｌｉｑｕｅ ｓｅｇｍｅｎｔ ａｎｄ ｎｅａｒ ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｒｅｃｅｉｖｅ ｍｕｃｈ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ； ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ， ａｄｄｉｎｇ １０⁃１２ ｏｒ １８⁃２０ １１４ ｍｍ ｏｒ １２７ ｍｍ ＨＷＤＰｓ ａｔ ｐｌａｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｅｇｍｅｎｔ ｔｏ ２５⁃３５ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｓｅｇｍｅｎｔ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｓｍａｌｌｅｒ ＷＯＢ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒｉｃｔｉｏｎ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｅｎｓｕｒｅ ｈｉｇｈ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｓｔｒｉｎｇ ｉｎ ｏｂｌｉｑｕｅ ｓｅｇｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｓｉｔｅ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ａ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｄｕｃｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ． Ｉｔ ｗａｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ａｔ ４０ ｍ ａｗａｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌ ｂｉｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｕｌｓｅ ｆｏｒｃｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ２１ ｋＮ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｍｅｄｉｕｍ⁃ｓｈａｌｌｏｗ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ； ｃｏｕｐｌｅｄ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ； ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ 随着常规油气资源的逐渐衰竭，页岩气、煤层气等 新的油气资源逐渐被开发利用，钻井工程面临更为复 杂的地层环境。 在现有的钻井基础上，定向井、水平井 和多向井得到了迅速的发展和应用［１］。 在钻井过程 中，钻柱同时受到轴向力和横向力、扭矩、摩擦力以及 钻具与井壁之间的接触力作用，容易诱发纵向、横向和 扭转振动［２］。 然而分析钻柱横向、纵向、扭转单向振动 并不能完全解释井下钻具振动的规律，因此需要研究 井下钻具横向、纵向、扭转相互耦合的振动规律［３］。 钻 柱耦合振动是导致钻柱失效、井眼轨迹恶化、钻头磨损 过大、钻进速度低的主要原因之一［４］。 因此，为钻柱振 动特别是中浅层水平井的振动提供急需的数据和认识 具有重要的现实意义。 目前，学者做了很多关于钻柱振动模型和实验的 研究。 国外对钻柱振动问题的研究始于 １９６０ 年，至 ２０ 世纪 ９０ 年代已取得了较为显著的成果［５⁃６］，Ｊａｎｓｅｎ［７］利 用转子动力学理论研究了流体力、稳定器、井壁间隙以 及接触非线性对钻柱运动的影响，指出钻柱动力响应 存在强非线性，钻柱运动可以从简单的旋转变成非常 复杂 的 运 动， 甚 至 导 致 混 沌 运 动。 Ｄｙｋｓｔｒａ［８］根 据 Ｈａｍｉｌｔｏｎ 原理建立了考虑纵横扭耦合的直井钻柱系统 动力学模型，为钻柱系统动力学的研究奠定了良好基 础。 国内在钻柱动力学的研究上也做了大量工作，高 宝奎等［９］通过试验分别研究了下部钻具组合（ＢＨＡ）的 纵向、横向和扭转振动特性，提出钻杆与井壁摩擦引起 的黏滑运动是导致钻杆失效的主要因素，其黏滑加速 度可在地面检测到，幅值可达到轴向振动的 １０ 倍；管 志川等［１０］利用 ＢＨＡ 模拟实验装置研究了底部钻柱的 动力学特性；Ｌｉ 等［１１］针对钻柱纵向振动和扭转振动， 分别建立了与两种振动形式相对应的力激励法和位移 激励法数学模型。 况雨春等［１２］建立了全井钻柱系统的 轴向、横向、扭转动力学模型；姚建林等［１３］从钻柱涡动 角度证明了斜、直井中气体钻井比泥浆钻井钻柱涡动 频繁；祝效华等［１４］基于 Ｍａｒｋ 的模型，考虑了钻柱纵、 横、扭三向耦合振动，并将钻柱振动及摩阻分析推广到 三维弯曲井眼。 本文基于三向耦合振动模型来分析水平井钻柱的 动力特性。 该模型考虑了井壁、钻杆、钻头的接触以及 钻头⁃岩石的互作用，可以得到钻柱任意节点的动力学 特性。 鄂尔多斯盆地是中国第二大油气盆地，也是业 内公认的难以开采的低品位油气田［１５⁃１６］。 该油田区块 储层具有埋深浅、物性差、自然产能低的特点［１７］。 在该 油气区水平井作业过程中，常常会出现因油藏埋深浅， 垂直井段短，钻具质量轻导致的水平段摩阻大、钻柱振 动及托压等问题［１８］。 因此，建立水平井钻柱耦合振动 模型有助于更好的了解鄂尔多斯地区中浅层水平井的 钻柱动力学特性，从而为现场作业中更好的解决摩阻、 振动及拖压问题提供有效的帮助。 １ 模型描述 １． １ 数值模型基本假设 ① 钻柱简化为均质梁结构，忽略连接螺纹。 按照 钻柱几何尺寸及材料性质按照实际钻具组合进行分 区；② 钻柱顶部转速为恒定值；③ 钻头端为自由铰，以 钻头实时破岩为下端边界，采用 ＤＰ 准则，实时删除失 效单元；④ 井壁为离散刚体，井眼轴线为光滑曲线。 １． ２ 数值模型边界条件 在建立鄂尔多斯地区中浅层水平井数值模型时， 着重考虑的是钻柱实时工况的上、下边界处理方法。 １． ２． １ 上端边界 假设钻柱顶部节点转速恒定，而扭矩是波动的。 不固定钻柱顶部节点的轴向位移，在其节点上加入模 拟大钩载荷的上提力。 １． ２． ２ 下端边界 在下端边界处理中，引入岩石与钻头的互作用，采 用钻头实时破岩来模拟钻柱下端钻压，对其下端不做 任何自由度约束，将钻柱末端，即最后一个节点与钻头 采用耦合的方式连接为一个整体参与破岩。 １． ３ 数值仿真分析方法 分析时应用有限元软件 Ａｂａｑｕｓ 前处理模块，并分 别用三维梁单元 ＢＥＡＭ３１、刚体壳单元 Ｒ３Ｄ４ 和六面体 单元 Ｃ３Ｄ８Ｒ 进行网格划分，其数值模型如图 １ 所示， 定义整个钻柱的有限元模型的材料参数、接触对、边界 条件，然后计算得到钻柱振动的仿真结果。 通过分析 钻头处 １ 方向轴向力的标准差来判断钻压波动量。 在 造斜段，稳斜段分别建立坐标系，提取各节点 ３ 个方向 的位移值，即可得到钻柱在井壁中的横向位移分布。 另外，井口扭矩与井底扭矩之差即是整个钻柱的摩擦 扭矩，它表征了钻柱钻进过程中扭矩的沿程损耗。 在 仿真计算过程中，钻柱与井壁之间采用连续刚柔接触 模拟方法，一旦发生接触，将钻柱与井壁互作用模型中 所得到的接触力加入力向量中参与后续计算。 在计算 中，通过分析钻柱轴线与井眼之间环空间隙大小来判 断是否发生接触。 接触力的大小是后文评判钻柱摩擦 扭矩的重要指标。 图 １ 水平井钻柱动力学系统仿真图 Ｆｉｇ． １ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｄｒｉｌｌｓｔｒｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｓｙｓｔｅｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄｉａｇｒａｍ １９１第 ２３ 期祝效华等 中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究 ２ 中浅层水平井动态分析 ２． １ 数值结果 为了获得鄂尔多斯地区中浅层水平井的钻柱动力 学特性，研究了该地区的七平八井、延长井，并和一口 中深层水平井作对比。 文中简称中浅 １ 井、中浅 ２ 井、 中深 ３ 井。 图 ２ 为三口案例水平井的井身结构示 意图。 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ）中浅 ２ 井 （ｃ）中浅 ３ 井 图 ２ 三口案例井井身结构 Ｆｉｇ． ２ Ｗｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｗｅｌｌｓ ２． １． １ 基本数据 三口井仿真钻具组合为３１１ ｍｍ／ ２１５． ９ ｍｍ ＰＤＣ 钻头 ＋ 稳定器 １ ５００ ｍｍ ＋ １５８ ｍｍ 钻铤 ９ ０００ ｍｍ ＋ 加重钻杆 ３０ ０００ ｍｍ ＋ １２７ ｍｍ 钻杆 ＋ １５８ ｍｍ 钻铤 １８ ０００ ｍｍ。 鄂尔多斯水平井仿真计算参数钻柱材料密度 （ｋｇ／ ｍ３）ρ ＝７ ８５０；接触刚度（Ｎ／ ｍ）ｋ ＝６． ５７ １０１１；接 触阻尼（Ｎｓ／ ｍ）ｃ ＝１． ５６ １０６；钻压（ｋＮ）ＷＯＢ ＝１０ ～ １２０；重力加速度（ｍ／ ｓ２） ｇ ＝ ９． ８１；钻柱剪切模量（Ｎ／ ｍ２）Ｇ ＝７． ６９ １０１０；转速（ｒ／ ｍｉｎ）Ω ＝３０；杨氏模量（Ｎ／ ｍ２）Ｅ ＝２２０ １０９。 ２． １． ２ 数值结果分析 根据建立的水平井耦合振动模型，结合实例井仿 真计算参数，得到了三口井的动力学特性。 在此主要 从动态钻压、钻柱轴向力分布、钻柱横向位移分布、摩 擦扭矩四个方面进行描述。 （１） 动态钻压 图 ３ 为三口实例井的钻压动态响应时程曲线。 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 （ｃ） 中深 ３ 井 图 ３ 动态钻压响应时程曲线 Ｆｉｇ． ３ Ｔｉｍｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ＷＯＢ 由于钻头与岩石的互作用具有高度非线性、岩石 在钻井过程中表层的不断剥落，以及钻柱与井壁的接 触力，会使得钻压常围绕平均值上下波动，波动幅值的 大小影响钻进过程。 从图中可以看出中浅 １ 井钻压振幅约为静钻压 的 １０％ ～ ６０％，其大小为 １２． ３ ｋＮ；最大瞬时钻压达 （ －７０ ～ －９０） １０３Ｎ，约为静钻压的 １． ４ 倍 ～ １． ８ 倍 （见图 ３（ａ））；中浅 ２ 井钻压振幅约为静钻压的 １０％ ～ ８０％，其大小为 １５． ６ ｋＮ；最大瞬时钻压达（ － ８０ ～ － １００） １０３Ｎ，约为静钻压的 １． ６ 倍 ～ ２ 倍（见图 ３ （ｂ））；中深 ３ 井钻压振幅约为静钻压的 ３００％，其大小 为１１５． ４ ｋＮ；最大瞬时钻压达（５００ ～１ ０００） １０３Ｎ，约 为静钻压的 ５ 倍 ～１０ 倍（见图 ３（ｃ））。 对于钻压波动量还需要分析钻柱与井壁的接触 力，尤其是钻头及近钻头位置的接触力，需要予以重点 关注（见图 ４）。 将井壁分为高边（上井壁）和低边（下 井壁），当钻柱与井壁低边接触时，则接触力方向向上， 反之，则向下。 由于模拟时设置的钻压及转速较小，总 ２９１振 动 与 冲 击 ２０２０ 年第 ３９ 卷 体来说，钻柱的变形量相对较小，三口井钻柱几乎都是 与低边接触钻进。 结合表 １ 可以很明显的看出，钻柱 在造斜段末端及近钻头处的接触力均值及波动量都处 在很高的数值，过大的接触力波动量将会导致钻柱轴 向力波动量的大幅增加，进而导致下部钻具剧烈的轴 向振动，这两个井段也是减振降摩的重点关注区域。 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 （ｃ） 中深 ３ 井 图 ４ 接触力均值及波动量 Ｆｉｇ． ４ Ｃｏｎｔａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｍｅａｎ ａｎｄ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ 表 １ 钻头处及近钻头处接触力波动量 Ｔａｂ． １ Ｃｏｎｔａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ａｔ ｔｈｅ ｂｉｔ ａｎｄ ｎｅａｒ ｔｈｅ ｂｉｔ 井号井深钻头处距钻头 １５ ｍ 处 中浅 １ 井１ ３５３ ｍ１４． ６ ｋＮ３． ４３ ｋＮ 中浅 ２ 井１ ７９６ ｍ１． ９ ｋＮ３． ８０ ｋＮ 中深 ３ 井６ ０３９ ｍ６３． ３ ｋＮ３５． １０ ｋＮ 动态钻压仿真结果表明，相较于中深 ３ 井，中浅 １ 井和中浅 ２ 井钻压波动量并不大，仅为中深井的 １／８， 且由钻压数值分布图（图 ５）可以看出中浅 １ 井小于额 定钻压 ５０ ｋＮ 的比例达到了 ６０． ３％，说明中浅 １ 井基 本处于托压钻进状态，这将导致钻进速度的降低，增长 了钻井周期；中浅 ２ 井在 ５０ ～ ７０ ｋＮ 这个范围达到了 ６５． ９％，能够保证正常钻进。 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 图 ５ 钻压数值分布 Ｆｉｇ． ５ ＷＯＢ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ （２） 钻具轴向力分布 钻具轴向力分布图是表征钻柱轴向振动的重要指 标。 图 ６ 是三口实例井的钻柱轴向力分布图。 在钻井过程中，中和点由于受到交变应力作用，增 加了钻具疲劳失效的可能性。 因此，校核轴向力对于 评价钻井参数的好坏至关重要。 从图中可以看出 中浅 １ 井和中浅 ２ 井中和点位置位于 ２８５ ｍ、７５０ ｍ 井深附近，两口井在该区域的钻柱轴向力波动量始 终处于较高的数值，这是由于重力对钻柱的拖拽，使其 逐渐紧贴井壁，同时由于井眼轨迹的不平滑以及中和 点受到拉压交替载荷的冲击，造成该区域钻柱与井壁 碰摩严重，中和点附近轴向力波动量达到了 ２０ ｋＮ 左 右，是该处轴向力均值的 ３０％、５０％ （见图 ６（ａ）、图 ６ （ｂ））；中深 ３ 井中和点位置位于 ４ ０００ ｍ 井深附近，钻 柱轴向力波动值在中和点之前较小；中和点之后出现 ３９１第 ２３ 期祝效华等 中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 （ｃ） 中深 ３ 井 图 ６ 钻柱轴向力分布 Ｆｉｇ． ６ Ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌｓｔｒｉｎｇ 大幅增大，在造斜段末端达到 ７５ ｋＮ，是该处轴向力均 值的 ７５％（见图 ６（ｃ））。 钻具轴向力分布计算结果表明，中深 ３ 井深度约 为中浅 １ 井、中浅 ２ 井的 ４． ８ 倍、３． ７ 倍，中和点附近轴 向力波动量却仅为 ２． ９ 倍，因此即使是超浅层水平井， 中和点附近依然承受着较大的轴向力波动，这是造成 并扩大钻柱裂纹的重要原因，需要引起高度重视。 但 是，中浅 １ 井和中浅 ２ 井在钻头处的轴向力波动量却 比中深井小得多，仅为 １５． ６ ｋＮ、１２． ２ ｋＮ，这也是中浅 层水平井出现拖压问题、钻井效率低的原因之一。 （３） 钻柱横向位移分布 钻柱及钻头的横向位移分布是横向振动的重要表 征。 图 ７ 是三口实例井的钻柱横向位移分布图（图中 １、２ 方向为垂直于井眼轴线的两个方向）。 从图中可以 看出 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 （ｃ） 中深 ３ 井 图 ７ 钻柱横向位移分布 Ｆｉｇ． ７ ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌｓｔｒｉｎｇ 中浅 １ 井和中浅 ２ 井均在弯曲段末端逐渐靠近井 壁，在水平段钻柱节点与井壁的间隙值几乎相等，说明 钻柱紧靠井壁运动（１、２ 方向位移均为负），钻柱与井 壁碰摩明显，这也解释了为什么钻柱轴向力波动量在 弯曲段末端始终保持较高的数值；中深 ３ 井在垂直段 由于井口转盘的和长达 ３ ５００ ｍ 的垂直段平滑井眼轨 迹的制约，使其横向位移非常小，同样在弯曲段由于重 力的拉拽作用，使钻柱逐渐靠近井壁，在水平段几乎躺 在井壁低边运动（１、２ 方向位移均为负）。 钻柱横向位移表明，不论深浅，水平井钻柱均在弯 曲段末端开始逐渐靠近井壁低边，在水平段钻柱紧贴 井壁低边，钻柱与井壁的频繁接触，产生了接触力，增 大了摩阻，诱发钻头涡动，此时现场工人将会观测到转 盘扭矩的增大，同时，涡动会加速钻柱的弯曲疲劳 破坏。 图 ８ 为三口井钻头横向位移截面图，该图表征了 钻头在井眼中的位置。 从图中可以看出，钻头的旋转 破岩的偏心现象越发明显（中浅 １ 井、中浅 ２ 井四个象 限均有位移，中深 ３ 井仅在二四象限有位移）。 造成该 现象的主要原因在于随着垂深及水平段长度的增加， （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 （ｃ） 中深 ３ 井 图 ８ 钻头横向位移截面图 Ｆｉｇ． ８ Ｂｉｔ ｌａｔｅｒａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｄｉａｇｒａｍ ４９１振 动 与 冲 击 ２０２０ 年第 ３９ 卷 下部钻具摩阻增大，钻柱变形越发严重，钻柱偏离了井 眼中心，进而钻头也偏离了井眼中心。 （４） 摩擦扭矩 摩擦扭矩在一定程度上可以表征扭转振动的剧烈 程度。 图 ９ 是三口实例井摩擦扭矩图，从图中可以 看出 （ａ） 中浅 １ 井 （ｂ） 中浅 ２ 井 （ｃ） 中深 ３ 井 图 ９ 摩擦扭矩 Ｆｉｇ． ９ Ｔｉｍｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ 中浅 １ 井摩擦扭矩在 ２ ～６ ｓ 内摩擦扭矩比较小， 且波动量不大，原因是因为中浅 １ 井的造斜段井眼曲 率较小，钻具与井壁的碰摩不剧烈。 ６ ｓ 后开始剧烈增 大，这是钻头与岩石的互作用导致，波动量为 ８． ６ ｋＮ／ ｍ，平均值为６． ２ ｋＮ／ ｍ（见图９（ａ））；中浅２ 井和中深３ 井的摩阻在 ２ ～１０ ｓ 内均处于较高的数值，原因是这两 口井的井眼曲率均大于中浅 １ 井，且中深 ３ 井水平段 长度远大于中浅 １ 井，钻柱屈曲严重，进而增大了钻井 摩阻，中浅 ２ 井波动量为 ４． １ ｋＮ／ ｍ，平均值为 ５． ３ ｋＮ／ ｍ（见图 ９（ｂ））。 中深 ３ 井波动量为 ５． ３ ｋＮ／ ｍ，平均值 为 ５． ６ ｋＮ／ ｍ（见图 ９（ｃ））； 摩擦扭矩计算结果表明，虽然中浅 １ 井、中浅 ２ 井 井深远小于中深 ３ 井，但是摩擦扭矩的平均值及波动 量和中深 ３ 井差不多。 因此即使是中浅层水平井，摩 阻问题也应当予以高度重视。 在井眼轨道设计时应当 注意控制井眼曲率，较大的井眼曲率虽然可以在较短 的弯曲井段获得较大的井斜角，但是这会加剧钻柱与 井壁的接触，进而加剧钻具磨损，甚至造成断钻具 事故。 ３ 中浅层水平井加压减阻措施探讨 ３． １ 倒装加重钻杆法 目前，针对鄂尔多斯地区中浅层水平井加压困难、 钻井摩阻大的问题，近两年常采用在直井段末端至弯 曲段井斜 ２５ ～ ３５区域增加加重钻杆的方法，但是盲 目的增加会增大钻柱摩阻，因此探讨不同加重钻杆尺 寸和根数对动力学特性的影响，进而得到优化的加重 钻杆尺寸和数目非常重要。 另外，中和点承受拉压交 替载荷的冲击，容易造成钻柱疲劳失效，所以在钻柱设 计中，总是希望中和点落在刚度大、抗弯能力强的加重 钻杆上。 在 ２． １． ２ 的分析中，中浅 １ 井存在明显的托压问 题，因此以该井为例，在直井段末端增加加重钻杆，探 讨了不同的加重钻杆根数、不同加重钻杆尺寸对动态 钻压和摩擦扭矩的影响，并利用疲劳预测的 Ｓ⁃Ｎ 曲线， 探讨了不同加重钻杆尺寸对中和点附近钻柱疲劳寿命 的影响。 ３． １． １ 不同加重钻杆数目对钻压和摩阻的影响 从图 １０ 可以看出，盲目增加加重钻杆的数量不一 定能够保证钻柱的稳定性的增加。 在选择 １４ ～ １６ 根 加重钻杆时，动态钻压的波动量反而大幅增加，而选择 １８ ～２０ 根时，动态钻压的波动量却小得多。 增加加重 钻杆数量会使钻柱轴向力和轴向摩擦力增加，而二者 的差值，决定了钻压均值和波动量的增减。 图 １１ 为 １０ ｓ 时，轴向力与轴向摩擦力波动量差值图，该图反映的 变化规律和图 ９ 是一致的。 （ａ） 对钻压的影响 （ｂ） 对摩擦扭矩的影响 图 １０ 加重钻杆根数变化对动力学特性的影响 Ｆｉｇ． １０ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ＨＷＤＰ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ５９１第 ２３ 期祝效华等 中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究 图 １１ １０ ｓ 时轴向力波动量与轴向摩擦力波动量的差值 Ｆｉｇ． １１ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｘｉａｌ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ａｔ １０ ｓ 如图 １０（ｂ）所示，增加加重钻杆数目总体上会使 摩擦扭矩的平均值略微增大，但是波动量却在减小。 其原因要从钻柱与井壁之间的接触力进行分析。 图 １２ 为 ６ ～１０ ｓ 造斜段及稳斜段钻柱接触力平均值分布（垂 直段无接触因此未纳入考虑），接触力均值分别为 ０． ３５ ｋＮ、０． ３３ ｋＮ、０． ３３ ｋＮ、０． ３６ ｋＮ，改变量并不大，但 是加重钻杆增加对接触力的影响主要体现在造斜段。 随着加重钻杆数目的增加，造斜段接触力均值增大，由 ０． ２２ ｋＮ 增大至０． ２９ ｋＮ，这是由于钻柱重力增加，对钻 柱拖拽作用加剧，致使钻柱更早且更紧密的靠在井壁 低边所致。 波动量分别为 ０． ４０ ｋＮ、０． ４１ ｋＮ、０． ３７ ｋＮ、 ０． ３６ ｋＮ。 二者反映的变化规律和摩擦扭矩的变化规 律是一致的，可以看出加到 １６ 根加重钻杆后，钻柱接 触力波动量减小，即钻柱稳定性得到了增加。 可以看 出选择１０ ～１２ 根或１８ ～２０ 根加重钻杆比较合理，既能 够解决钻柱拖压问题，也能够保证较小的摩擦扭矩。 （ａ） ０ 根 ＨＷＤＰ （ｂ） ６ 根 ＨＷＤＰ （ｃ） １２ 根 ＨＷＤＰ （ｄ） １８ 根 ＨＷＤＰ 图 １２ ６ ～１０ ｓ 钻柱接触力分析 Ｆｉｇ． １２ Ｃｏｎｔａｃｔ ｆｏｒｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ６⁃１０ ｓ ３． １． ２ 不同加重钻杆尺寸对钻压和摩阻的影响 从图 １３ 可以看出，随着加重钻杆尺寸的增加，动 态钻压波动量有减小的趋势，但加重钻杆半径的增大 将会导致摩擦扭矩的增大，其原因主要是在于加重钻 杆半径增大后，接触力与半径的乘积增大。 由图１４（ａ） 可以得到，全井段接触力均值分别为 ０． ３８ ｋＮ、０． ５８ ｋＮ、０． ４２ ｋＮ、０． ３５ ｋＮ，变化并不大。 而加重钻杆尺寸 的改变对接触力波动量的影响很大。 随着加重钻杆尺 寸的增加，接触力波动量有减小的趋势。 造斜段接触 力均值分别为 ０． １４ ｋＮ、０． ３２ ｋＮ、０． １０ ｋＮ、０． １５ ｋＮ，有 轻微的增加。 和全井段一样，加重钻杆尺寸改变对造 斜段波动量的影响较大，在使用 １２７ ｍｍ 加重钻杆时， 波动量最小，如图 １４（ｂ）。 接触力反映的变化规律和 摩擦扭矩规律是一致的，因此选择 １２７ ｍｍ 的加重钻 杆比较合理。 ３． １． ３ 不同加重钻杆尺寸对钻柱弯矩的影响 弯矩是导致钻柱疲劳破坏的首要原因，对钻柱的 两向力矩分析能够明确钻柱钻进过程中的力学性质， 对于井下钻柱的安全性评价具有重要意义。 图 １５ 为 钻柱不加加重钻杆的情况下 １ 方向和 ２ 方向弯矩。 由图 １５ 可以看出，钻柱在 １ 方向上的弯矩几乎为 正值，这说明钻柱在 １ 方向基本保持单向弯曲状态。 钻柱在 ２ 方向弯矩出现正负交替的情况，说明钻柱除 了单向弯曲之外，还出现了扭转，处于交变弯曲当中。 从整体看，弯矩处于交变状态，弯矩的峰值出现在弯曲 段和近钻头处，数值在 －１０ ～１５ ｋＮ／ ｍ 变动。 图 １６ 为钻柱安装不同尺寸加重钻杆情况下，全井 段钻柱和中和点附近钻柱在 １、２ 方向的弯矩。 ６９１振 动 与 冲 击 ２０２０ 年第 ３９ 卷 （ａ） 对钻压的影响 （ｂ） 对摩擦扭矩的影响 图 １３ 不同加重钻杆尺寸对动力学特性的影响 Ｆｉｇ． １３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ＨＷＤＰ ｏｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ （ａ） 全井段 （ｂ） 造斜段 图 １４ 不同 ＨＷＤＰ 尺寸对接触力的影响 Ｆｉｇ． １４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ＨＷＤＰ ｏｎ ｃｏｎｔａｃｔ ｆｏｒｃｅ （ａ） １ 方向（ｂ） ２ 方向 图 １５ 沿钻柱长度变化的弯矩 Ｆｉｇ． １５ Ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｓｔｒｉｎｇ （ａ） 全井段 １ 方向 （ｂ） 中和点 １ 方向 （ｃ） 全井段 ２ 方向 （ｄ） 中和点 ２ 方向 图 １６ 不同加重钻杆尺寸对 １、２ 方向弯矩的影响 Ｆｉｇ． １６ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ＨＷＤＰ ｏｎ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ 从图 １６ 可以看出，随着使用的加重钻杆尺寸的增 加，１、２ 方向弯矩均有增大的趋势，其原因在于尺寸增 加过后，抗弯刚度增加，加重钻杆在受到单向弯曲和交 变弯曲时的应力相应增大，选择 １１４ ｍｍ 或者 １２７ ｍｍ 的加重钻杆能够保证中和点较小的 １、２ 方向弯矩， 从而实现对中和点的保护。 整个钻柱两向力矩波动反 ７９１第 ２３ 期祝效华等 中浅层水平井钻柱振动分析及加压方案研究 映了钻柱在井下钻进过程中的时程状态，在中浅层水 平井实钻过程中，应尽量控制井眼平滑度和弯曲程度， 留意有交变弯矩的地方，避免此段钻柱出现疲劳失效， 尤其是弯曲段和近钻头处的钻柱。 ３． １． ４ 不同加重钻杆尺寸对弯曲段疲劳寿命的影响 从图 １７ 可以看出，选用大尺寸的加重钻杆，由于 抗拉、抗弯刚度的增加，弯曲段钻柱疲劳寿命更大。 对 于中浅１ 井来说，综合４． １ ～４． ３ 对动力学特性的讨论， 选用 １１４ ｍｍ 或 １２７ ｍｍ 加重钻杆加压既能够解决 拖压问题，保证较低的摩阻和两向弯矩，又能够保证弯 曲段钻柱较高的疲劳寿命。 图 １７ 不同钻铤尺寸对弯曲段疲劳寿命的影响 Ｆｉｇ． １７ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ＨＷＤＰ ｏｎ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ ｆａｔｉｇｕｅ ｌｉｆｅ 综合 ３． １ 的讨论，采用在直井段末端至井斜 ２５ ～ ３５区域增加 １０ ～１２ 根或 １８ ～２０ 根 １１４ ｍｍ 或 １２７ ｍｍ 加重钻杆的方案能够较好的解决中浅 １ 井的拖压 及摩阻问题，并且，能够保证弯曲段钻柱较高的疲劳寿 命。 对于位于 ２８５ ｍ 的中和点，可以将上部 ８ 根加重 钻杆的位置下移，保证钻柱更好的承受中和点的拉压 交替载荷，该方法可称为优化型倒装钻具法。 ３． ２ 加重钻杆配合水力振荡器法 水力振荡器是通过自身产生的轴向振动来提高钻 进过程中钻压传递的有效性，并减少井下钻具与井眼 之间的摩擦阻力，这样就使得水力振荡器在滑动钻进 过程中有效的改善钻压的传递效果，减小钻具与井眼 之间的摩阻和粘卡，防止井下粘卡事故的发生［１９］。 在 很多中深、超深井中，水力振荡器的应用很广泛。 但 是，目前对于鄂尔多斯中浅层水平井中水力振荡器安 放的最佳位置和数量及脉冲力大小等缺乏相关的研 究，现场应用主要依赖施工人员经验。 因此有必要开 展水力振荡器在钻柱中合理安放位置及周期性推力大 小的相关仿真研究，从而最大限度地发挥其降摩减阻 效果。 ３． ２． １ 加重钻杆与水力振荡器配合法与倒装加重钻 杆法摩阻对比 从图 １８ 可以看出，安装水力振荡器后，全井段摩 擦扭矩由 ０． ０１６ ｋＮ／ ｍ 变为 ０． ０１４ ｋＮ／ ｍ，且造斜段阻 力矩均值减小，由 ０． ０１５ ｋＮ／ ｍ 减小为 ０． ０１０ ｋＮ／ ｍ，其 原因在于水力振荡器脉冲力的轴向冲击作用，减小了 钻柱与井壁之间的碰摩，进而使接触力减小。 （ａ） 不安装水力振荡器 （ｂ） 安装水力振荡器 图 １８ 摩擦扭矩图 Ｆｉｇ． １８ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ ３． ２． ２ 水力振荡器安装位置及脉冲力对摩阻的影响 从图 １９（ａ）可以看出，水力振荡器位置越远离钻 头，稳斜段摩擦扭矩均值越大，这是因为在钻进过程 中，下部钻具组合连续发生螺旋屈曲及正弦屈曲导致 的。 因此，水力振荡器位置应当靠近钻头，最大可能的 减小由于钻柱屈曲导致的摩阻过大问题，进而保证钻 压传递。 从图 １９（ｂ）可以看出，水力振荡器脉冲力改 变对造斜段和稳斜段摩阻扭矩的影响并不大。 通过图 １９ 可以得到以下结论水力振荡器安装位置的影响高 于脉冲力的影响，将水力振荡器安装在距钻头 ４０ ｍ 位 置，选用 ２１ ｋＮ 的脉冲力，能够保证造斜段和稳斜段较 小的摩擦扭矩。 ４ 工程应用 目前，鄂尔多斯地区中浅层水平井作业常用的是 常规钻具组合和倒装钻具组合，倒装钻具组合即是在 垂直段全部使用 １２７ ｍｍ 加重钻杆加压。 对以上两种 方法以及本文提出的两种方法进行钻柱动力学特性的 对比，比较四种方法的优劣，为工程实践提供数据 支撑。 ８９１振 动 与 冲 击 ２０２０ 年第 ３９ 卷 （ａ） 改变距钻头距离 （ｂ） 改变脉冲力的大小 图 １９ 水力振荡器安装位置及脉冲力改变对磨擦扭矩的影响 Ｆｉｇ． １９ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｕｌｓｅ ｆｏｒｃｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｎ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｏｒｑｕｅ ４． １ 动态钻压 如图 ２０ 所示，采用常规、倒装以及本文中的钻具 组合，动态钻压的波动量分别为１２． ３ ｋＮ、１２． ０ ｋＮ、 １０． ８８ ｋＮ、１３． ４ ｋＮ。 选择本文中提出的优化型倒装钻 具组合，动态钻压的波动量更小，可以降低因波动量过 大引起的钻柱疲劳失效的可能性，而选用加重钻杆加 水力振荡器配合法，会带来更大的钻压波动量，但一定 程度上可以保证钻压的传递。 （ａ） 常规 （ｂ） 倒装 （ｃ） 优化型倒装 （ｄ） 加重钻杆 ＋ 水力振荡器 图 ２０ 四种钻具组合对动态钻压的影响 Ｆｉｇ． ２０ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ