基于有限元法对小椭圆度连续管挤毁压力研究.pdf

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1、2010年第39卷石油矿场机械第11期第22页0lLFIELDEQUIPMENT文章编号：1O01—3482(201O)11-0022—03基于有限元法对小椭圆度连续管挤毁压力研究董昌乐-一，聂翠平，韩新利。，郝宁。(I．西安石油大学，西安710065；2．中国石油集团石油管工程技术研究院，西安710065；3．川I庆钻探工程有限公司长庆指挥部，西安710200)摘要：连续管在滚筒上缠绕和卸绕，由最初的近乎理想圆不断地椭圆化。与理想圆相比，椭圆化在很大程度上降低了连续管的挤毁压力。建立了小椭圆度连续管的有限元模型，

2、并加载分析，将其结果与试验数据相比较，可以发现，该模型有着较高的可靠性。此外，通过该模型计算088．9mm×4．83mm、材料屈服强度514MPa连续管不同椭圆度下的挤毁强度，并回归该规格连续管挤毁强度与椭圆度关系式。关键词：连续管；挤毁压力；有限元分析中图分类号：TE933．8文献标识码：ACollapsePressureofSmallOvalityCoiledTubingBasedonFiniteElementAnalysisDONGChang—le，NICui—ping，HANXin—li，HAONing。(

3、1．XianShiyouUniversity，Xi’an710065，China；2．CNPCTubularGoodsResearchInstitute，Xi’an710065，China；3．ChangqingGeneralDrillingCompany，ChuanqingDrillingEngineeringCo．，Ltd．，Xi’an710200，China)Abstract：Asthecoiledtubingiscycledonandoffthereel，itbecomesovalfromperfectly

4、initiallyroundCTatitsfirstuse．Itsovaldeformationdecreasedthecollapsefailurepressuresignificantly，comparedwithperfectlyroundtubing．FiniteElementsModelswerebuilt，andtheconclusionsbasedonFEMshowedsatisfactoryagreementwithexperimentaldata．Inaddition，thecollapsepre

5、ssurefor88．9mm×4．83mmand514MPayieldpressureCTwithdifferentovalitywascal—culated．Theequationbetweencollapsepressureandovalityisshown．Keywords：coiledtubing；collapsepressure；finiteelementanalysis随着石油管的不断发展，连续管已成功应用于理想圆连续管挤毁压力的理论得到了长足的发展，石油工业引。但是，连续管的服役条件恶劣，如果而椭圆化

6、连续管挤毁压力理论却没有很好地发展。连续管服役环境压力足够高，连续管将被挤毁，这不刚生产的连续管近乎理想圆，椭圆度很小仅会引起井控问题，还会导致大量的打捞作业。连(40．5)，随着在滚筒上缠绕和卸绕，由于塑性变续管用户需要的是一个可靠的挤毁压力安全标准。形使得理想圆的连续管椭圆化。缠绕的次数越多，[8]申强，冯永泉，王民轩．埕岛油田采油方式选择及应lI3一l16．用[J]．石油钻采工艺，1997，19(5)：86—91．[11]周秀芬，孙成林，彭丙军，等．斜井螺杆泵举升配套技[9]张晓宾，鞠文龙．水力射流泵系统在埕

7、岛油田的应用术FJ]．石油钻采工艺，2007，29(增刊)：49—51．[J]．断块油气田，2008，15(2)：125-128．[12]丁宇奇，刘巨保，宋丽莉．潜油电泵机组斜井通过能力[1O]唐庆，孙福山，李少甫，等．斜井电泵在浅造斜大斜评价与应力分析[J]．石油矿场机械，2009，38(2)：度井上的应用[J]．石油钻采工艺，2008，30(6)：76—8O．收稿日期：2010—05—17作者简介：董昌乐(1982一)，男，安徽六安人，硕士研究生，主要研究方向为油气井管柱力学，E-mail：de11227@16

8、3．corn。第39卷第11期董昌乐，等：基于有限元法对小椭圆度连续管挤毁压力研究·23·椭圆度将增加。与理想圆相比，椭圆化在很大程度上面应力和平面应变)和轴对称单元。该单元由6个降低了连续管的挤毁失效压力_4]。但是，实物试验评节点定义，每个节点有2个自由度：z、Y方向。有轴价费用高、周期长，因此，建立椭圆化连续管挤毁压力向载荷时，选用SOLID45单元划