石油套管偏磨后剩余强度的模拟分析

作者：于浩; 练章华; 冯智; 于文明; 刘永辉; 张强; 王付会

来源：润滑与密封, 2015, 40(06): 25-31.

• 石油套管
• 偏磨
• 剩余强度
• 破坏形式

基于钻柱接头与套管磨损试验结果,采用Dawson和White的能量损失磨损理论计算得到套管磨损系数。运用ABAQUS建立钻柱接头-套管偏磨的三维有限元模型,采用二次开发的Umeshmotion子程序和Arbitrary Lagrange-Euler自适应网格技术准确模拟钻进过程中的套管局部偏磨过程,并对磨损后的套管的剩余抗挤和抗内压强度进行分析。结果表明:套管磨损后的形状为"月牙形",且磨损最大深度与磨损时间呈非线性关系,而套管剩余强度与磨损最大深度近似呈线性关系;套管磨损对剩余抗挤强度影响最大,当剩余壁厚小于50%时,套管失去抵抗外挤作用的能力,但仍然具有一定的抗内压强度;发生偏磨后的套管被外挤和内压载荷作用而破坏的形式分别为挤扁毁坏和拉断毁坏。

• 单位
  中石化石油工程设计有限公司; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 新疆油田公司; 西南石油大学