复合载荷作用下连续油管椭圆度变化规律研究.pdf

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1、2015年第44卷石油矿场机械第11期第3O页OILFIELDEQUIPMENT文章编号：1001-3482(2O15)11—0030—04复合载荷作用下连续油管椭圆度变化规律研究于桂杰，李建文，董校峰(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛266580)摘要：连续油管缠绕在滚筒上时，由于弯曲、内压及轴向拉伸等复合载荷作用，会产生直径增长、截面椭圆化等现象。采用ANsYs软件建立连续油管完全缠绕在滚筒上的三维有限元模型。在内压和轴向栽荷作用下，对其绕弯状态进行了变形分析，得到了完全缠绕状态的连续油管截

2、面塑性区分布。分析了内压及轴向载荷对连续油管直径变化率和椭圆度的影响。结果表明：内压是缠绕在滚筒上的连续油管直径增长的主要因素；当内压达到一定值时，椭圆度趋于稳定。关键词：连续油管；椭圆度；直径增长；ANSYS；变形分析中图分类号：TE933．801文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1()(]1-3482．2O15．11．007ChangingLawsofOvalityofCoiledTubingunderComplexLoadingYUGuijie，LIJianwen，DONGXiaofen

3、g(CollegeofPipelineandCivilEngineering，ChinaUniversityo／Petroleum(Huadong)，Qingdao266580，China)Abstract：Coiledtubingiswrappedintheroller，duetotheinternalpressure，bendingandaxialtension，diametergrowthandcross—sectionovalizationwillhappen．Inthispaper，the3Dfini

4、teele—mentmodelthatcoiledtubingiscompletelywrappedaroundtherollerissetupthroughANSYS结果表明，本文推导的公式及应用结果，很好地荷载试验的检验。指导了某实际生产项目的井架的现场生产制造，使4)本文给出有效长度系数修正系数是以前开其顺利通过了后期出厂荷载试验的检验(最大应力口井架前立柱为例在大量经验的基础上确定的，具贴片值为127MPa，小于型材的屈服强度345有一定的经验性，适用于前开口井架前立柱的情况。MPa)。同时也在前开口井

5、架前立柱横向有效长度对于其他无侧向支撑杆件的结构，还要根据具体情系数的选取方面，提供了理论依据。况分析修正系数的选取，但模型及推导的公式是普遍适用的。4结论1)构件的各向有效长度系数选取对受力稳定参考文献：Ell闫萍，夏书林．前开口无绷绳自举式钻机的结构和特点性分析结果影响较大，不能盲目选取。EJ2．石油矿场机械，2006，35(6)：50—52．2)本文给出的理论计算公式，为前开口井架[23AISCASDManual9thEdition33589[s]．Part5：前立柱横向有效长度系数的选取提供了理论依据，

6、39135．对正确确定出合理的有效长度系数具有一定的指导E33成大先．机械设计手册[M]．第五版．第一卷．北京：化意义。学工业出版社，2007：123．3)根据本文理论进行的前开口井架设计，可[4]刘金春．结构力学(下)[M]．武汉：华中科技大学出版以用于井架的生产设计，其产品能够通过后期出厂社，2008：386—388．收稿日期：2015一O7—18作者简介：于桂杰(1962一)，男，山东招远人，教授，博士，硕士生导师，主要从事机械强度及可靠性、机械工程、油气井工程研究，E—mail：yugu~ie@upc．

7、edu．cn。第44卷第11期于桂杰，等：复合载荷作用下连续油管椭圆度变化规律研究anddeformationisanalyzedunderinternalpressureandaxialtension，distributionofcoiledtubingcross—sectionplasticzoneisobtained．Atthesametime，itisconcludedthattheinternalpressureandaxialloadexertedtheinfluenceonthediameterc

8、hangerateandtheovality．theresultsshowedthatinternalpressureisthemainfactorofcoiledtubingdiametergrowth．Whentheinter—na1pressurereachesacertainvalue，theovalitytendstobestable．Keywords：coiledtubin