高抗挤套管磨损后的外压失效行为分析

摘要：

采用Abaqus软件,通过有限元模拟分析方法,按照月牙形磨损模型,对我国深井、超深井中广泛使用的140 ksi(965 kPa)钢级Φ244.5 mm×11.99 mm、110 ksi(758 kPa)钢级Φ339.7 mm×12.19 mm和Φ244.5mm×11.99 mm等3种高抗挤套管在0到70％之间不同磨损率下的挤毁失效行为和挤毁强度变化规律进行了分析,得到了不同磨损率下套管的挤毁失效类型和挤毁强度数据.研究发现磨损在改变套管几何形状的同时,也使套管的挤毁失效行为发生了变化,从而使其剩余挤毁强度值的计算变得复杂.原本为塑性挤毁的Φ244.5 mm×11.99 mm110 ksi(758 kPa)套管在磨损后转变为以弹性失稳为主;原本为过渡挤毁的Φ244.5mm×11.99 mm140 ksi(965 kPa)套管,当磨损率小于50％时,其挤毁失效类型为过渡挤毁,当磨损率大于50％时,其挤毁失效类型转变为弹性失稳;原本为弹性挤毁的Φ339.7 mm×12.19 mm110 ksi(758 kPa)套管在磨损后依然为弹性挤毁,但磨损加剧了其结构的不稳定.3种套管磨损后的剩余挤毁强度都低于原本失效模式下的挤毁强度值.

关键词：套管磨损、挤毁强度、井筒完整性、有限元法

所属期刊栏目：34

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金“膨胀管金属密封结构扩径变形过程的工作机理研究”51974251;国家自然科学基金“低膨胀高强度轻质ZrW2O8-Cf镁基复合材料制备及其性能调控机理研究”51905426;陕西国防工业职业技术学院校本项目“基于热-力耦合模型的套管螺纹连接安全性评价”Gfy18-31

在线出版日期：2019-11-21（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：116-121