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申请/专利权人：成都理工大学
摘要：本发明提供了一种钻井机器人钻井系统动力学特性分析方法，属于油气资源开发技术领域，包括以下步骤：S1、建立钻井机器人钻井系统刚‑柔耦合多体动力学模型；S2、组装钻井机器人、弯螺杆、钻头和柔性钻杆的质量矩阵和广义外力矩阵；S3、建立钻井机器人钻井系统刚‑柔耦合多体动力学方程组；S4、对方程组进行初始化；S5、利用向后差分隐式积分法对初始化后的方程组进行求解；S6、利用牛顿迭代法对离散处理后的非线性钻井机器人钻井系统刚‑柔耦合多体动力学方程组进行迭代计算。本发明采用上述的一种钻井机器人钻井系统动力学特性分析方法，可以提高获取的钻井机器人钻井系统动力学特性的准确性，提高钻井的效率。
主权项：1.一种钻井机器人钻井系统动力学特性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学模型，该刚-柔耦合模型中将顶驱、钻井机器人、弯螺杆、钻头视为刚体，将钻杆视为多个绝对节点坐标法描述的二维剪切梁单元组合的柔性体；S2、根据钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学模型和绝对节点坐标法推导钻井机器人、弯螺杆、钻头和柔性钻杆的质量矩阵和广义外力矩阵，并利用有限元组装方法组装钻井机器人、弯螺杆、钻头和柔性钻杆的质量矩阵和广义外力矩阵；S3、根据钻井相关工况建立钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学模型的约束条件和边界条件，利用拉格朗日乘子法建立钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学方程组；S4、据钻井系统的物理参数，对建立的钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学方程组进行初始化，得到初始化后的钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学方程组；S5、利用变步长、变阶的向后差分隐式积分法对初始化后的钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学方程组进行求解，将其时间积分离散为非线性方程组；S6、利用牛顿迭代法对离散处理后的非线性钻井机器人钻井系统刚-柔耦合多体动力学方程组进行迭代计算，得到动态的井口、钻井机器人和钻头的动力学特性计算结果，分析加载静钻压、钻压波动、钻井液排量和岩石凿入系数对钻井系统的动力学特性的变化情况。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 成都理工大学 一种钻井机器人钻井系统动力学特性分析方法
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