基于Shear Damage模型的剪切闸板防喷器剪切性能研究

作者：敬佳佳; 邱志礼; 陈文斌; 杨流川; 何航宇; 向毅; 陈小明

来源：中国安全生产科学技术, 2022, 18(10): 142-149.

• 剪切性能
• 剪切闸板防喷器
• Shear Damage模型
• 数值模拟
• 剪切力
• 油压

为揭示剪切闸板在纯剪切工况条件下(无压差、无悬重)剪切钻杆时剪切力特征，以及悬重、内外压差等复杂工况条件对剪切钻杆时剪切力和油压的影响规律。本文基于Shear Damage断裂损伤模型，通过显示动力学方法开展剪切过程仿真研究。研究结果表明：在纯剪切工况条件下，剪切力随时间增加先逐渐增加再急剧下降为0;在有悬重工况条件下，剪切力和油压随悬重增加而呈减小趋势；在钻杆内压大于外压工况条件下，剪切力和油压均随压差增大而增大；在钻杆内压小于外压工况条件下，剪切力随压差增大而减小，5in(壁厚14.50 mm)、5 in(壁厚12.70 mm)规格钻杆油压随压差增大呈先增加后减小趋势，5in(壁厚10.54 mm)规格钻杆油压随压差变化不明显，其余钻杆油压随压差增大均呈上升趋势。研究结果可为剪切闸板防喷器油压配置、结构优化、关井工艺改进等提供关键技术支撑。

• 单位
  石油大学机电工程学院; 西南石油大学; 油气藏地质及开发工程国家重点实验室