下部钻柱组合的变形及应力研究

作     者：石晓兵 施太和 王敬浩 贾华明 SHI Xiao-bing,et al.(Petroleum Engineering Department of Southwest Petroleum Institute,Nanchong 637001,China)

作者机构：西南石油学院石油工程系四川南充637001 塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2002年第23卷第4期

页      面：93-96页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

基　　金：中国石油天然气集团公司"九五"科技攻关项目 (970 4 0 9 0 1 )部分内容 

主　　题：钻具组合 扶正器 有限元法 变形 应力 计算模型 

摘      要：应力集中是钻具疲劳破坏的一个关键因素 ,定量计算钻具在井下所承受的应力水平及其分布规律显得尤为重要。建立了带扶正器下部钻具组合在垂直井和斜直井眼中的有限元力学模型 ,用编制的软件求解并得到了下部钻具组合的形变和弯曲应力。揭示了下部钻具组合失效的力学机理。下部钻柱组合在长跨距内变形挠度最大。钻柱变形后 ,危险点不在挠度最大处 ,而在钻柱变形转角大的位置。在扶正器附近的转角大 ,因而弯矩也大。扶正器附近是应力集中区 ,而远离扶正器的两跨之间应力水平相对较低。从钻具的结构上看 ,钻具的连接螺纹正处在这些最大应力集中区 ,这是连接螺纹疲劳失效的根本原因 ,而扶正器或配合接头的失效多发生在连接螺纹部位。