弯曲井段套管抗挤强度理论及试验研究

摘要：

为保证弯曲井段的套管抗挤强度满足作业要求,建立了弯曲载荷状态下的套管受力理论模型,结合ANSYS有限元模拟,研究了同规格套管的抗挤强度与井眼曲率之间的关系;同时建立了室内弯曲套管抗挤试验平台,进行了不同曲率下的套管抗挤试验.研究结果表明:抗挤强度与曲率服从良好的二次函数下降关系,在现场常用曲率范围内呈现线性下降趋势,当曲率继续增加,抗挤强度下降趋势越来越快,二次下降趋势明显;在钢级和尺寸相同条件下,套管壁厚越薄,抗挤强度受弯曲率影响越小,下降趋势越平缓;在每30 m井段曲率0°～7°范围内,有限元模拟、试验测试结果与理论计算结果相近,有限元模拟的最大误差为5.57％,试验测试的误差最大为2.91％.研究成果可为套管在弯曲井段的抗挤强度设计提供理论及试验参考.

关键词：弯曲率、套管、抗挤强度、径厚比、有限元模型、试验平台

所属期刊栏目：46

分类号：TE925(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项“海外重点油气田开发钻采关键技术”2017ZX05032-004;国家自然科学基金项目“深水高温高压井钻采过程中密闭环空压力预测和套管柱力学研究”51504284;中国海洋石油集团有限公司综合科研项目“米桑油田ASMARI层水平井基本设计及盐下水平井钻井关键技术研究”2017OT-ZC05

在线出版日期：2018-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：100-105