内压作用下的磨损套管外壁应力变化规律研究

针对月牙形磨损套管,运用ANSYS有限元分析软件,研究了磨损套管外壁的应力变化规律,包括磨损套管外壁最大MISES应力出现的位置、磨损处外壁应力（周向应力和MISES应力）随磨损深度的变化以及钻杆接头半径对爆破强度的影响。研究结果表明,磨损套管外壁的爆破点位于剩余壁厚最薄处;当内压力一定时,随着磨损深度的增加,周向应力和MISES应力的变化曲线呈现先下降后上升的趋势;在爆破状态下,钻杆接头半径的大小变化对磨损套管外壁壁厚最薄处的MISES应力基本没有影响。[     

水泥环缺失下套管抗爆破强度研究

为了解决油田钻井过程中套管因受内压发生爆破、严重影响钻井工作效率的问题,针对套管-水泥环局部缺失-地层系统,运用ANSYS有限元分析软件研究了套管抗内压初始爆破强度,即套管任意一点的Mises应力刚好达到套管材料的抗拉极限强度时套管内壁面上施加的内压值。研究了水泥环不同周向缺失量和5种地层围压组合下对6种壁厚的无磨损套管抗内压初始爆破强度的影响,并预测了套管的抗内压初始爆破强度。研究结果表明,对于套管-水泥环局部缺失-地层系统,当水泥环缺失量不大时,套管的外壁最先达到抗拉极限强度;当水泥环缺失量大于某一个值时,套管的内壁最先达到抗拉极限强度。