筛管压溃强度计算公式及适用性

发布时间：2021-09-03 02:05

　　针对筛管受地层中围压作用压溃失效缺乏通用计算分析模型的问题,利用ABAQUS软件建立了考虑初始椭圆度影响的平行布孔筛管有限元模型,研究外压作用下筛管的压溃行为。通过与文献中的实验结果对比表明,该有限元模型可准确地预测筛管的压溃强度。基于不同几何特征、材料特性以及布孔参数等筛管压溃强度数值模拟结果,建立了筛管压溃强度的简化计算公式。利用该计算公式,计算不同几何尺寸和材料属性的筛管压溃强度,与实验结果相比平均误差为7.0%。为了便于工程应用,分析了利用DNV,API等标准规范确定该公式中筛管对应的布孔前套管的静水压溃强度的可行性。结果表明,所建立的防砂筛管压溃强度计算公式可为实际工程中防砂筛管的强度预测与参数优化提供理论支持。 

【文章来源】：石油学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

有限元模型、孔眼局部网格加密及边界条件

初始椭圆度分布示意

表1 筛管几何参数及压溃实验结果[17]与数值模拟结果对比Table 1 Comparison between the geometric parameters and results of collapsing experiment of screen casing[17] and the numerical simulation results 实验组号 周向孔数 轴向孔数 筛管几何参数 实验结果[17]与数值模拟结果对比 δ/% d/mm l/mm 管长/mm pb-exp[17]/MPa pb-num/MPa 误差/% T3CFI-04 18 16 0.10 12.7 66.8 1 500 28.21 27.52 -2.4 T5CFI-01 8 14 0.15 12.7 100.0 1 700 31.56 29.06 -7.9 T5CFI-02 8 27 0.08 12.7 50.0 1 700 27.02 27.74 2.6 T5CFI-03 8 21 0.14 6.4 65.0 1695 33.64 30.72 -8.7 T6CFI-01 8 21 0.15 19.1 65.0 1 700 28.67 25.47 -11.12 参数化分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]防砂水平井旋转水射流解堵工艺参数优化实验[J]. 董长银,隆佳佳,王登庆,吴建平,张忠禄,张晓斌.  石油学报. 2013(04)
[2]防砂筛管测试技术现状及发展探讨[J]. 匡韶华,石磊,于丽宏,柳燕丽.  石油矿场机械. 2013(04)
[3]螺旋射孔对水平缝水力压裂过程影响的数值模拟[J]. 杨野,彪仿俊,王瀚.  石油学报. 2012(06)
[4]非均匀载荷对高密射孔管抗挤强度的影响[J]. 王掌洪,王伯军,张士诚.  天然气工业. 2006(10)
[5]射孔套管剩余抗挤能力分析[J]. 于永南,杨秀娟.  石油大学学报(自然科学版). 2004(01)



本文编号：3380182