实体膨胀管理论膨胀载荷的确定.pdf

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1、第32卷第2期石油钻采工艺V01．32No．22010年3月0ILDRILLING&PRODUCT10NTECHN0LOGYMar．2010文章编号：1000—7393(2010)02—0001—05实体膨胀管理论膨胀载荷的确定于桂杰王瑞和唐明(1．中国石油大学，山东东营257061；2．胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017)摘要：实体膨胀管膨胀载荷是膨胀管钻井技术的关键参数。膨胀载荷分析方法是确定膨胀载荷和设计、优化膨胀工具的理论基础。针对实体膨胀管结构特点和塑性大变形膨胀过程，建立了实体膨胀管力学模型，提出了实体膨胀管膨胀栽荷

2、确定方法，给出了膨胀载荷计算公式，指出了膨胀栽荷和膨胀管结构、材料性质、膨胀工具结构及其接触面上的摩擦因数之间的关系。通过和有限元数值计算结果、实际工程案例比较，相对误差为3．4％～5．8％，结果表明膨胀载荷分析方法合理、正确，对实体膨胀管钻井技术具有实际、有效的工程指导意义。关键词：实体膨胀管；塑性变形；主应力；塑性成型理论；膨胀载荷；有限元法中图分类号：TE21文献标识码：ADeterminationofexpandabletheoreticalloadforSETYUGuijie，WANGRuihe，TANGMing(1．ChinaUni

3、versityofPetroleum,Dongying257061，China；2．DrillingTechnologyResearchInstitute，ShengliOilfieldCompany，Dongying257017，China)Abstract：Expandabletheoreticalloadisthekeyp~ameterofdrillingtechniqueforSolidExpandableTubular(SET)．Analyz-ingmethodofexpandabletheoreticalloadforSETisth

4、etheoreticalbasisfordeterminingtheexpansionload，designingandoptimizingtheexpansiontoo1．CombinedthestructureforSETwithexpandableprocessinlargeplasticdeformation，themechanicalmodelforSETisestablished．TheexpandabletheoreticalloadforSETisanalyzed．Giventheformulaofcalculatingthee

5、xpansionloadforSETisfound．ItispointedoutthattherelationshipofexpansionloadwithstructureforSET,materialproperties，structureofexpansiontool，andfrictioncoeficientontheircontactingsurfaces．ThroughcomparisonwithFiniteElementMethod(FEM)calculationresultsandacmalengineeringcase，itp

6、rovedthatthetheoreticalcalculationissimple，theresultisaccurate，andtherelativeerrorisbetween3．4％and5．8％．TheresultgivenbytheexpandabletheoreticalmethodforSETisreasonable．TheanalyzingmethodisofactualandefectiveengineeringsignificancefordrillingtechnologyforSET．Keywords：SET；plas

7、ticdeformation；principalstress；plasticmoldingtheory；expansionload；FEM可膨胀管钻井技术是国外正在发展、国内正悄然力，是该研究的主要目的。兴起的可明显降低钻井、完井成本的一项新技术。1膨胀工艺膨胀管钻井技术的一个关键参数是膨胀载荷，因此，Expansiontechnology建立实体膨胀管理论膨胀载荷分析方法，确定理论膨胀载荷，以期在施工前预知膨胀过程中需要的动膨胀管的膨胀过程是在井下条件下完成的。将基金项目：国家“863”计划项目(编号：2006AA06A105)~。作者简介：

8、于桂杰，1962年生。2009年毕业于中国石油大学石油工程专业，荻博士学位，从事工程力学、机械工程教学与科研工作，教授。E-mail．yuguijie