同心双管柱受力分析及变形计算.pdfVIP

石 油 机 械 CttINAPETROLEUMMACHINERY 2013年 第4l卷 第 1期 油气 田开发工程 术 同心双管柱受力分析及变形计算 刘 冰 綦耀光 韩 军 王 超 徐春成 张芬娜 熊先钺 (1．中国石油大学 (华东)机电_T-程学院 2 中国石油煤层气有限责任公司) 摘要：在油气井冲砂、排酸等井下作业中，同心双管柱具有广阔的应用前景。根据流体力学、 弹性力学等理论建立了同心双管柱的力学、数学模型，比较全面地考虑了同心双管柱作业时受到 的各种作用因素，推导出同心双管柱变形量的计算方法。计算结果表明，同心双管柱在压差、浮 重、摩擦力、温差和膨胀综合作用下发生变形，对其使用和安全性能产生影响；在实际工程中， 由于套管和管柱的摩擦作用以及井斜角的影响，同心双管柱的实际变形量要小于理论计算值；当 外油管缩短内油管伸长达到一定值时，内油管发生屈曲变形，需要做管柱的变形补偿设计。 关键词：同心双管柱；受力分析；变形；计算方法 中图分类号 ：TE933 文献标识码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—4578．2013．01．016 ForceAnalysisandDeformationCalculationofConcentricDoubleString LiuBing QiYaoguang HanJun WangChao XuChuncheng ZhangFenna XiongXianyue。 (1．CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，QingdaoCity 2．PetroChinaCoalbedMeth aneCo．，Ltd．) Abstract：Theconcentricdoublestringhasbroadprospectsofapplicationinoilandgaswelldownholeopera— tionssuchassandwashingandaciddischarge．Themechanicalandmathematicalmodelsofconcentricdoublestring wereestablishedaccordingtohydrodynamicandelastomechanicaltheories．Theinfluencingfactorsofthestringin operationwereconsideredcomprehensively．Thecalculationmethodforthestringdeformationwasderived．Thecal— culationshowsthatthedefomr ationofthestringiscausedbytheeffectsofpressuredifference，submergedweight， frictionalforce，temperature differenceandexpansion．Thedefomr ationaffectstheapplication andsafetyperfomr — anteofthestring．Theactualdeformationofthestringislessthanthatoftheoreticalcalculation in practicalengi- neeringduetotheeffectsofthefriction between casingand stringaswellaswelldeflection．When outertubing shortening and inner tubing lengthening reach a certain value， the inner tubing willundergo buckling deformation．Therefore，thecompensationdesignofstringdefomr ation shouldbeconducted． Keywords：concentricdoublest