加卸载内压对卷绕后连续管疲劳寿命的影响

为研究加载历史对连续管疲劳寿命的影响,假设连续管疲劳寿命与等效应变幅和等效平均应变有关,提出了一种连续管多轴应变到单轴应变幅的等效方式,用修正Manson-Coffin关系式来计算连续管疲劳寿命。研究结果表明:用该方法计算的连续管寿命与试验拟合曲线非常接近;在弯曲状态下加载卸载内压再矫直对连续管寿命有影响,随内压增大,寿命缩短,但影响不大;加高内压时含斜接焊缝的连续管会翘起,其应变会增大。建议卷绕后连续管加载卸载内压的最大值不超过75 MPa,特殊情况下不超过85 MPa,卷绕时连续管排列整齐有利于减少连续管卷绕到滚筒后加载的高内压对连续管斜接焊缝的损伤。

一种井下减摩振动器的设计

在连续管水平钻井中,管柱与井壁之间的摩阻是影响钻井深度的重要因素。而井下振动减摩工具可以很好地减轻管柱的摩阻,延伸管柱的入井位移。为此,以机械式振动减阻器为研究对象,用有限元软件设计了井下减摩振动器的具体结构。抽取流体域模型并将其导入到ANSYS Fluent流体软件中,模拟计算振动过程中液体压力随阀口间隙的变化规律,据此计算并选出2个碟形弹簧的特性参数;最后将相关参数植入用Simulink模块建立的振动仿真系统中,计算了振动过程中减摩振动器各参数随时间的变化规律。研究结果可以为类似振动减阻器的设计提供参考。

连续油管斜接焊缝弯曲过程应变分析

针对连续油管使用过程中出现的对接斜焊缝失效问题,采用ANSYS有限元分析软件建立了连续油管弯曲-矫直几何模型,对HS110钢级Φ50.8 mm×4.78 mm连续油管斜接焊缝的疲劳应变强度进行了分析。分析结果显示,连续油管斜接焊缝热影响区在弯曲状态下的等效应变比本体材料高30%左右;零内压弯曲情况下,随着循环次数的增加,弯曲后等效应变和矫直后残余应变在弯曲内侧内壁上增长最快;带压作业情况下,当内压超过15 MPa后,其残余应变迅速增加。研究表明,连续油管在弯曲作业过程中,斜接焊缝热影响区的强度有较大程度下降,连续油管的累积应变在弯曲内侧内壁处累积最快,此处易发生疲劳失效。

一种下连续油管速度管柱滚筒的设计

针对连续油管速度管柱作为生产管柱存放井筒中不需要起升这一特殊的工况,本文设计了一种新型的连续油管滚筒,对传统的滚筒结构改进,旨在既可以满足连续油管速度管柱的下放,又能提高连续油管速度管柱下放效率,降低作业成本。