隨鉆擴眼技術在鉆井作業中通常認為是一種非常規的鉆井技術，隨著石油工業的不斷快速發展，油氣勘探面臨越來越復雜的地質問題，鉆井難度越來越大，特別是在深井和超深井作業中，小眼井鉆井由于其環空間隙小，給鉆井、固井作業帶來一系列問題，如環空壓耗較大、井底水力作用能量較低、固井質量不能保證等，常會遇到復雜地層縮徑卡鉆等復雜情況，需要對 鉆具進行詳細的強度分析。
      隨鉆擴眼技術正被石油工業所接受并加以運用，隨鉆擴眼技術是小井眼鉆井的重要技術之一。鉆井作業的復雜性、高壓油氣井的鉆井作業等都使安全高效的擴眼作業的技術需求不斷增長，擴大井眼直徑使其超過鉆頭尺寸可以解決復雜問題，例如鹽層蠕變縮徑、鉆屑沉積、井壁形成虛濾餅，而且在深井鉆井中要求下多層套管，為了擴大井眼尺寸，降低鉆井成本，這就增加了對更可靠的井下擴眼器的應用需求。
      RWD隨鉆擴眼工具由領眼鉆頭、領眼扶正墊、導眼翼、擴孔刀翼等組成，其分段式設計為領眼鉆頭和井下鉆具組合選擇提供較大的靈活性，并滿足大部分特定井身軌跡嚴格控制的要求，具有鉆具工具結構較為簡單，無活動部件，擴眼尺寸穩定規則的特點。RWD隨鉆擴眼是解決復雜深井阻卡、非常規井身結構應用和提高固井質量的有效手段。目前這項技術掌握在國外技術服務公司手中，只做技術服務，工具研制和鉆具組合設計原理沒有公開報道過。近年來國內開始了這種類工具的研制與現場試驗。這對加快國內隨鉆擴眼技術的發展與應用，進行隨鉆擴眼鉆井組合設計及其受力分析研究，適應復雜深井超深井鉆井的發展，具有重要的現實意義。
      RWD隨鉆擴眼工具下部鉆具組合示意圖。用有限元分析柔性防斜下部鉆柱組合的強度，假設：(1)井壁剛性，井眼是圓形的；(2)鉆柱組合為一彈性梁，在每個單元內，鉆柱的幾何特性和材料特性保持不變；(3)柔性接頭只傳遞扭矩不傳遞彎矩；(4)穩定器與井壁間為點接觸，且只限制接觸點處的徑向位移。取下部鉆柱作為研究對象，從鉆頭處起向上分成多個梁單元，即把結構離散化。劃分單元時，應保證每個單元的幾何特性和材料特性在同一個單元內保持不變。如圖Z取節點為i和7的梁單元，利用坐標系，使x軸與梁軸重合，Y軸和X軸為梁截面的主慣軸方向。由于載荷都在同一平面內，故而梁單元處于軸向壓縮和平面彎曲狀態。在節點上所受的節點力為軸力、剪力和彎矩，它們分別是Ni，Qi，M，和QJ和M與之相對應的位移。
      等效節點力等效節點力是指原分布載荷按照虛功相等的原則移置到單元節點上的力。對于長度為Z的鉆具單元，其等效節點力以上給出的單元剛度矩陣是在所謂的局部坐標系中得到的，它的坐標方向是由單元的方向確定的，可以對相同方向的單元得出具有統一形式的單元剛度矩陣。計算時先將單元上的節點力或位移轉移到整體坐標系，單元剛度矩陣也作坐標變換，才能按迭加規則直接相加組成整體剛度矩陣。這種坐標變換是通過轉換矩陣來實現的。通過轉換矩陣可以得到整體坐標系中的節點力、節點位移和單元剛度矩陣。按疊加規則得到整體剛度矩陣，最后得到整個結構的平衡方程，整個結構的節點位移列陣；{R}一節點載荷列陣；{K}一整體剛度矩陣。由平衡方程式，在給定節點載荷和邊界約束條件下，求得節點位移，最后由應力矩陣式和求出來的節點位移計算單元的應力，得出所需的結果。在進行下部鉆具組合應力計算時，選用第四強度理論，它經常也稱為“VonMises”準則。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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