带接头的管柱在井筒内的静力屈曲实验研究

发布时间：2020-06-09 21:34

【摘要】：管柱的屈曲问题在钻井工程中具有重要的意义。实际井筒中的管柱是由钻杆通过接头连接在一起,接头比钻杆直径大,最大可多达50%。为了方便,以往的研究均忽略了接头的影响而假设管柱是一根等直径的梁。本文的研究摒弃了管柱屈曲研究中忽略接头这一假设,运用模拟实验台进行带接头管柱屈曲实验研究。本文模拟钻井实际工况,完成了水平井和垂直井状态下管柱在井筒内的静力屈曲模拟实验台设计。在实验模拟过程中对于接头和模拟管柱方面的选型进行了详细的探究使实验数据更具有科学性。理论分析过程中对于接头长度在管柱屈曲理论推导中的假设提出了自己的观点:接头长度相对于管柱总体长度为零;分析了拉压过程中,接头对管柱伸缩量的影响;对于不带接头管柱的屈曲过程做出了自己的推导过程;并对黄文君对于带接头管柱屈曲的理论推导进行了简化、修改、整理和完善。通过模拟实验台开展了带接头管柱的静力屈曲实验研究与不带接头管柱的静力屈曲实验研究。探究发现带接头管柱在静力屈曲过程中的空间构型满足三段式。同时通过实验研究发现:相同实验条件下带接头管柱在井筒内的静力屈曲实验数据和不带接头管柱在井筒内的静力屈曲实验数据对比分析得到接头对管柱在井筒中发生静力屈曲时对模拟管柱的正弦屈曲临界载荷影响不大,对模拟管柱的螺旋屈曲临界载荷的影响较大,带接头的管柱螺旋屈曲临界载荷相对于无接头的管柱螺旋屈曲的临界载荷要偏大。同时文章还对接头数目、大小对管柱静力屈曲的影响进行了探究。以及对黄文君在带接头管柱屈曲的临界载荷理论研究方面进行了实验验证,证明了其理论推理大体的正确性。
【图文】：

体性质的压力载荷，再加上钻头与地面动力驱动下使管柱处于十分复杂的受曲方面的研究，大部分是忽略接头的，接头沿杆分散，接头的直径大于杆上进行实验研究，分析接头对管柱屈屈曲问题的研究提供思路实验台设计间立体为总体轮廓，整个实验台由三及肋柱达到相互连接与支撑的作用。结构主要用来模拟轴向力加载系统；使模拟井筒处于居中位置；实验台底和井筒的重量[37]。实验台三维模型图

顶层结构上的法兰
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE92

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本文编号：2705292