側鉆井彎曲段套管抗擠強度研究及應用
牟鵬飛; 孟婉濃; 劉國祥 東北石油大學石油工程學院; 黑龍江大慶163000; 長城鉆探鉆具公司; 遼寧盤錦124000
關鍵詞：彎曲率 套管 抗擠強度 有限元分析 側鉆井
摘要：為了確保側鉆井造斜段套管抗擠強度能夠滿足鉆井作業過程中的安全要求,建立了套管在受到彎曲載荷狀態下的力學模型,對其進行理論分析,并利用ANSYS有限元軟件模擬驗證,研究套管抗擠強度與彎曲曲率、徑厚比及軸向載荷之間的關系。研究結果表明:套管的抗擠強度隨套管彎曲率的增加而降低,且管壁越薄下降速度越快,當套管彎曲率到達套管極限時,套管抗擠強度幾乎相等;在一定的曲率條件下,套管抗擠強度隨著徑厚比的增加而降低;同一套管規格和尺寸條件下,外徑小的抗擠強度隨徑厚比下降速度趨勢遠大于外徑較大的套管;隨著曲率的增加,徑厚比與套管抗擠強度關系變的越來越平緩,因此,徑厚比對抗擠強度的影響不是固定的。在彎曲條件下,同時考慮彎曲載荷和綜合軸向載荷時,隨著套管彎曲率的增加,軸向載荷對套管抗擠強度的影響在逐漸減少。研究成果可以為側鉆井造斜段套管的抗擠強度的設計提供參考。
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