连续油管井下屈曲特性分析

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingqinhui47
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随着全世界油田的不断开发,连续油管技术的产生是顺应时代的召唤,由于其高效、安全、低成本、便于运输和作业等优点而被称为“万能作业机”,可以进行加深老井和侧钻作业,日渐成为石油天然气勘探领域中一项具有无限发展前景的新技术。但是,连续油管在作业过程中,会经过卷筒-导向拱-注入头设备,每一次下井起出作业就要经历至少6次弯曲变形,从而产生一定的塑性变形,使连续油管具备了一定的初始弯曲构型,连续油管在井下作业的过程中就会易发生屈曲等失效行为。本篇文章主要研究内容:针对连续油管的初始残余弯曲对连续油管井下屈曲行为的影响进行分析。本文采用有限元软件ABAQUS,仅针对连续油管的一次下入作业过程,忽略多次作业的塑性累积,主要研究内容如下:(1)首先模拟井口部分连续油管经过卷筒-导向拱-注入头的过程,计算得到井口部分的连续油管初始曲率k,并从连续油管直径、卷筒半径、导向拱半径、注入头长度等方面分析对曲率的影响;(2)建立连续油管弯矩-曲率拟合有限元模型,得到弯矩-曲率拟合关系曲线以及公式;(3)建立计算井下连续油管初始弯曲构型有限元模型,得到初始弯曲构型;(4)模拟具备初始残余弯曲构型的连续油管在井筒中的屈曲行为,分析连续油管的直径、壁厚、初始构型对连续油管井下屈曲行为的影响。
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