管内可控铰接柔性结构双层接触非线性力学分析

作者：徐亭亭; 罗敏^*; 蒋佳骏; 王晶; 张佳贺

来源：中国机械工程, 2020, 31(15): 1798-1814.

DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2020.15.006

• 柔性结构
• 梁单元
• 万向铰
• 接触非线性
• 有限元

管内可控万向铰接柔性细长结构是超短半径侧钻水平井的特有结构。考虑可控万向铰结构中的机构问题、结构不连续和开槽不完整结构的三体两层接触问题,将空间梁单元、万向铰单元、刚性梁单元和梁梁接触单元相结合,建立了管内可控万向铰接柔性结构双重接触非线性有限元模型及数值计算方法。与有解析解的算例进行比对,计算结果吻合较好。通过对超短半径水平井造斜钻进时的柔性钻具进行力学分析,得到了柔性钻具受力变形状态、载荷传递规律及其与井壁之间的接触力分布规律。

• 单位
  东北石油大学; 大庆头台油田开发有限责任公司