基于有限元分析的直井中钻柱螺旋屈曲临界载荷定义

采用有限元法对直井中钻柱非线性屈曲控制微分方程进行了求解，力学模型中考虑了钻柱的重力，摒弃了传统分析中的无重力、等螺距和小位移假设，考察了不同边界条件对钻柱屈曲的影响。基于有限元分析的结果给出了钻柱非线性螺旋屈曲临界载荷定义，分析了位移高阶项在钻柱弯矩计算中的影响。分析表明，根据给出的定义确定的钻柱螺旋屈曲临界载荷与实验数据吻合，位移高阶项在弯矩计算中不可忽略。为石油钻采工程中钻柱螺旋屈曲临界载荷的预测提供了一种有效的方法。