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龙图腾网恭喜西南石油大学申请的专利一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116127804B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211684692.7，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法是由尹虎;崔洪伟;王顺轩;赵修文;李黔设计研发完成，并于2022-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法，属于钻井技术领域。为了克服现有技术中的问题，本发明提供一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法，包括计算设计扭摆深度；建立水平井钻柱扭转振动模型；设定扭摆工作参数，并利用有限差分法求解水平井钻柱扭转振动模型，计算得到稳定扭摆深度；当稳定扭摆深度大于设计扭摆深度时，对工作参数数值进行调整后再次重复计算；至到当稳定扭摆深度等于设计扭摆深度时，将该工作参数作为优化后的工作参数。本发明考虑了摩擦的分解，建立了带扭摆系统的全井钻柱动力学模型，更加贴近井下真实工况；本发明以稳定扭摆深度作为设计导向，为扭摆系统工作参数的选择提供理论依据。

本发明授权一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于钻柱动力学的扭摆系统工作参数优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、基于静力学模型计算设计扭摆深度；步骤S2、建立带扭摆系统的水平井钻柱扭转振动模型；步骤S21、根据钻柱的轴向速度和周向速度对钻柱与井壁间的摩擦力进行分解； 式中：为轴向摩阻系数；为周向摩阻系数；为总摩阻系数；为周向运动速度，ms；为轴向运动速度，ms；步骤S22、采用一维阻尼波动方程建立水平井钻柱扭转振动模型； 式中：为钻柱角位移，°，为井深和时间的函数；为扭转波速度，ms；为扭转方向的阻尼系数；为钻柱的剪切模量，GPa；为钻柱密度，kgm3；为钻柱外直径，m；为最大角位移，°；为钻柱单元长度，m；为极惯性矩，m4；为钻柱内直径，m；为转速，rmin；为钻柱单元长度，m；步骤S3、设定扭摆工作参数，并利用有限差分法求解水平井钻柱扭转振动模型，计算得到稳定扭摆深度；使用有限差分法对一维阻尼波动方程进行求解的步骤包括：使用前向差分和中心差分对一维阻尼波动方程进行处理； 其中：下标表示空间域中的离散化，并且上标表示时域中的离散化；整理后得到： 求解上式即可计算出任意井深的钻柱单元在任意时刻的周向速度；步骤S4、当稳定扭摆深度大于设计扭摆深度时，对工作参数数值进行调整后再次重复步骤S3-S4计算；至到当稳定扭摆深度等于设计扭摆深度时，将该工作参数作为优化后的工作参数。

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