论文部分内容阅读
膨胀套管是石油工程领域的一项新技术，广泛用于钻井、完井、采油、修井等作业中。本文的主要研究内容包括：选用X65钢管进行了实物膨胀试验以研究膨胀过程中管体材料机械性能的变化规律；依据弹塑性力学为理论基础分析了膨胀过程中管体的应力应变特点；同时推导了膨胀套管膨胀力的计算公式；分析计算了套管膨胀后的强度。用ANSYS软件对φ51/2"规格的L80和P110套管进行了膨胀15％的有限元模拟，以研究膨胀芯头和膨胀套管内壁的摩擦系数与所需要施加在膨胀芯头上的压力的关系，从而得到一些重要结论：(1)膨胀后管子壁厚的不均度和不圆度增大、硬度提高，塑性下降；(2)推导出了套管膨胀力的计算公式，采用该公式计算的结果与实验所得数据基本吻合；(3)膨胀后套管的抗拉强度提高，而抗内压强度和抗挤强度下降；(4)相同膨胀幅度和摩擦系数下，φ51/2"P110套管膨胀后的实际壁厚大于L80套管膨胀后的实际壁厚，φ51/2"P110套管膨胀时所需要的液压力比L80套管膨胀时所需要的液压力的要大，并推导出不同摩擦系数情况下，φ51/2"规格的L80和P110膨胀套管膨胀时所需膨胀液压力的预估公式。
上述结论将对我国膨胀套管技术的理论发展提供一定帮助，为实际应用提供理论依据和现实指导。