膨脹套管膨脹力與膨脹后的強(qiáng)度研究.pdf

1、膨脹套管是石油工程領(lǐng)域的一項新技術(shù)，廣泛用于鉆井、完井、采油、修井等作業(yè)中。本文的主要研究內(nèi)容包括：選用X65鋼管進(jìn)行了實物膨脹試驗以研究膨脹過程中管體材料機(jī)械性能的變化規(guī)律；依據(jù)彈塑性力學(xué)為理論基礎(chǔ)分析了膨脹過程中管體的應(yīng)力應(yīng)變特點；同時推導(dǎo)了膨脹套管膨脹力的計算公式；分析計算了套管膨脹后的強(qiáng)度。用ANSYS軟件對φ51/2"規(guī)格的L80和P110套管進(jìn)行了膨脹15％的有限元模擬，以研究膨脹芯頭和膨脹套管內(nèi)壁的摩擦系數(shù)與所需要施加在膨

2、脹芯頭上的壓力的關(guān)系，從而得到一些重要結(jié)論：(1)膨脹后管子壁厚的不均度和不圓度增大、硬度提高，塑性下降；(2)推導(dǎo)出了套管膨脹力的計算公式，采用該公式計算的結(jié)果與實驗所得數(shù)據(jù)基本吻合；(3)膨脹后套管的抗拉強(qiáng)度提高，而抗內(nèi)壓強(qiáng)度和抗擠強(qiáng)度下降；(4)相同膨脹幅度和摩擦系數(shù)下，φ51/2"P110套管膨脹后的實際壁厚大于L80套管膨脹后的實際壁厚，φ51/2"P110套管膨脹時所需要的液壓力比L80套管膨脹時所需要的液壓力的要大，并推導(dǎo)