内嵌卡瓦尾管悬挂器坐挂系统力学模型研究.pdf

《内嵌卡瓦尾管悬挂器坐挂系统力学模型研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第43卷第6期石油钻探技术Vo1．43NO．62015年11月PlrROIEUMDRILIINGTECHNIQUESNOV．，2015．．钻采机械doi：10．11911／syztjs．201506019内嵌卡瓦尾管悬挂器坐挂系统力学模型研究韩峰，谷磊，崔晓杰，李富平，阮臣良，冯彬(1．中国石化石油工程技术研究院，北京100101；2．中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452)摘要：内嵌卡瓦式尾管悬挂器结构复杂，卡瓦咬合力是决定尾管悬挂器坐挂成功的关键因素。根据内嵌卡瓦坐挂系统的结构形式和加工工艺，根

2、据矩阵理论建立了内嵌卡瓦式尾管悬挂器坐挂系统的力学模型，得到了卡瓦咬合力的理论计算方法，分析了卡瓦的咬合力与尾管重力、加工过程中刀具转角和接触面的摩擦系数的关系。进行了内嵌卡瓦尾管悬挂器与套管的坐挂试验，通过应变测试系统对不同轴向载荷下的套管外侧应变进行了采集与分析，基于拉梅公式进一步得到了卡瓦与套管内壁的接触应力。研究结果表明，卡瓦与套管接触应变的理论计算值与试验平均值比较吻合，最大应力约为平均应力的150，最小应力约为平均应力的7O。坐挂力学模型理论分析和试验研究结果可以为悬挂器结构的设计和优化提供理论依据。关键词

3、：尾管悬挂器卡瓦套管应力应变中图分类号：TE925。。．2文献标志码：A文章编号：1001～0890(2015)06—0103一O5MechanicalModelforSettingtheLinerHangerwithEmbeddedSlipsHanFeng，GuLei，CuiXiaojie，LiFuping，RuanChenliang，FengBin。(1．SinopecResearchInstituteofPetroleumEngineering，Beijing，100101，Cina：2．CN00CE—erTec

4、h—Drilling&ProductionCo．，Tianin，300452，China)Abstract：Linerhangerswithembeddedslipsarestructurallycomplex，andtheslipclampingforceiSthekeyfactorfor8uccessfu1settingthe1inerhangers．Basedonthestructuresandmanufacturingprocessofembeddedslipsettingsystems，amechanicmo

5、delofsettingsystemforembeddedsliplinerhangerswasbuiltbyusingmatrixtheories，thetheoreticalcalculationmethodswereworkedoutforclampingforceofslips，therelationshipamongtheslipclampingforce，1inerweights，cutterrotationangleandfrictioncoef—ficientoncontactsurfacewerean

6、alyzed．Settingtestswereperformedfortheembeddedsliplinerhangerandcasing，outsidestrainofcasingwascollectedandanalyzedwithdifferentaxialloadsbymeansofstraintestingsystems，thecontactstressbetweenthecasinginnerwallandtheslipwascalculatedbyusingLame’SEquation．Research

7、resultsshowedthatthecalculatedvalueofcontactstrainbetweentheslipandcasingcoincidedwithmeasuredmeanvalue．Maximumandminimumstressesare150and759／5oftheaV—eragevaluerespectively．Theanalysisandtestresultsofsettingthemechanica1modelscanprovideanim—portantbasisforstruc

8、turaldesignandtheoptimizationoflinerhangers．Keywords：linerhanger；shp；casing；stress；strain与常规卡瓦尾管悬挂器相比，内嵌卡瓦尾管悬以分析影响尾管悬挂器坐挂性能的因素和相关规挂器具有过流面积大、承载能力强、下入过程安全等律，对结构设计的指导作用有