页岩气水平井振动固井套管柱振动特性研究

来源：振动与冲击杂志2024年第9期北京时间：

作者：齐林山，尹宜勇，曲从锋，刘斌辉，王立琰，白翰钦，王通

单位：1.中国农业大学工学院,北京100083；2.中国石油集团工程技术研究院有限公司,北京102206；3.北京康布尔石油技术发展有限公司,北京102206

摘要：为了求解页岩气水平井振动固井套管柱振动特性和动力响应，考虑扶正器分布支承的特点，运用传递矩阵法建立了页岩气水平井套管柱的动力学模型，并通过试验验证了套管柱动力学模型的准确性。在此基础上，研究了扶正器支承和套管柱参数对套管柱振动特性的影响，探索了振动固井工况下套管柱的动力响应和振幅衰减规律。研究结果表明：扶正器刚度增大、扶正器支承数量增加和套管外径增大均会导致套管柱固有频率的增加；扶正器刚度增大会加快套管柱振幅衰减；增大激振力的同时利用低频共振能提高套管柱振动有效传播距离。该研究能够为页岩气水平井振动固井装备设计提供有益参考。

关键词：页岩气水平井；套管柱；传递矩阵；振动特性；动力响应