【摘要】：近年來,石油套管技術(shù)飛速發(fā)展,而膨脹管技術(shù)越來越成為石油套管的核心技術(shù)。傳統(tǒng)的膨脹套管下井后通過膨脹錐頭將其膨脹至貼合井壁,在油管補(bǔ)貼、套管補(bǔ)貼、管柱加固、地層封堵、尾管懸掛器等方面都有著諸多的工程應(yīng)用,但膨脹套管由于是非連續(xù)的結(jié)構(gòu),需要逐層對(duì)油氣井進(jìn)行固封,故固井過程中導(dǎo)致井眼不斷縮小,且在膨脹管的連接處難以保證其連接強(qiáng)度和密封性。本文根據(jù)德國(guó)Marinovition公司研發(fā)的CoilFlat-CT-Liner套管為理念,設(shè)計(jì)了一種“U”型可纏繞至滾筒的折疊式連續(xù)套管,旨在解決普通石油套管所遇到的下井困難,難以搬運(yùn),施工難度高,接頭處連接強(qiáng)度不足等問題。本文采用輥鍛成形的加工方式對(duì)折疊式連續(xù)套管進(jìn)行加工,借助DEFORM-3D有限元軟件模擬套管的擠壓和輥鍛成形過程,揭示其各道次的變形情況、金屬流動(dòng)規(guī)律以及在輥鍛過程中的最大等效應(yīng)力等。首先,對(duì)輥鍛模具進(jìn)行型槽及參數(shù)設(shè)計(jì),建立了不同輥鍛模具槽型的三維實(shí)體造型,通過在DEFORM中進(jìn)行有限元模擬,對(duì)比成形后的折疊式連續(xù)套管截面形狀以及成形過程中的受力分布和大小,篩選出成形良好的輥鍛模具的“U”形型槽方案。其次,對(duì)輥鍛模具進(jìn)行弧形半徑和回轉(zhuǎn)半徑進(jìn)行優(yōu)選分析,下�；⌒伟霃綖�97mm時(shí),套管成形良好�；剞D(zhuǎn)半徑選用300mm,可保證折疊式連續(xù)套管受力較小變形良好的前提下,輥鍛模具的尺寸最小,節(jié)約成本,方便加工。通過模擬分析,研究了成形折疊式連續(xù)套管最佳的輥鍛模具設(shè)計(jì)方案,為套管輥鍛工藝的模具設(shè)計(jì)提供了重要的參考價(jià)值。再次,根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況對(duì)輥鍛成形進(jìn)行工藝方案的研究,其中主要對(duì)輥鍛道次和輥鍛速度進(jìn)行優(yōu)選,根據(jù)金屬塑性成形輥鍛道次的計(jì)算公式,確定本課題的實(shí)驗(yàn)分三道次進(jìn)行,分析了每道次成形過程中的等效應(yīng)力值、金屬流動(dòng)速度場(chǎng),各道次輥鍛后的鍛件截面圖以及延伸量和相對(duì)寬展;在輥鍛速度的優(yōu)選上,選擇了四個(gè)對(duì)照組進(jìn)行研究分析,分析了不同速度下的行程-載荷分布情況,對(duì)連續(xù)套管生產(chǎn)中的生產(chǎn)速度和設(shè)備噸位等的選擇有重要的指導(dǎo)意義。最后根據(jù)CoilFlat-CT-Liner的設(shè)計(jì)理念,對(duì)折疊式連續(xù)套管纏繞上滾筒的方案進(jìn)行了初步研究,為這一種新型的石油連續(xù)套管提供了全新的設(shè)計(jì)思路。
【圖文】：

圖１．１應(yīng)用膨脹管技術(shù)封堵復(fù)雜地層逡逑

圖１．３應(yīng)用膨脹套管技術(shù)的尾管懸掛器逡逑
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG316;TE931.2

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉杰;南雷英;郭燕伶;;基于Deform的板料沖裁過程有限元模擬與分析[J];裝備制造技術(shù);2013年05期

2 吳奇;李國(guó)欣;劉軍平;劉國(guó)強(qiáng);;中國(guó)石油套管井測(cè)井技術(shù)的進(jìn)展、需求與展望[J];測(cè)井技術(shù);2011年06期

3 劉欣;徐永超;苑世劍;;鋁合金異型曲面件液壓成形過程(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2011年S2期

4 彭雯雯;曾衛(wèi)東;康超;王騰飛;田飛;;Deform有限元模擬軟件材料數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)與應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年08期

5 徐丙貴;呂明杰;黃翠英;尹洪偉;;等井徑鉆井技術(shù)概述[J];石油鉆采工藝;2011年02期

6 趙柏森;王懷建;李海峰;;金屬塑性成形工藝有限元數(shù)值模擬技術(shù)[J];熱加工工藝;2010年07期

7 徐明達(dá);李峰;劉曉晶;王敬澤;;汽車異型管件液壓成形技術(shù)研究[J];機(jī)械工程師;2010年01期

8 唐明;吳柳根;寧學(xué)濤;蔡鵬;;等井徑膨脹套管技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2009年12期

9 陳功劍;李春福;王朋飛;申文竹;;可膨脹管技術(shù)及其在石油工業(yè)中的應(yīng)用[J];石油儀器;2009年02期

10 陸璐;王輔忠;王照旭;;有限元方法在金屬塑性成形中的應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 齊紅元;朱衡君;杜鳳山;劉才;;金屬異型擠壓塑性變形及模腔共形建模[A];第七屆北京青年科技論文評(píng)選獲獎(jiǎng)?wù)撐募痆C];2003年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 宋鵬;5A02鋁合金彎曲軸線超薄異型管內(nèi)高壓成形研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 周杰;炮彈彈體毛坯精密熱成形數(shù)值模擬仿真與試驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 王興改;多截面異型管件的塑性成形方法研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 張弘;軸承端蓋溫?cái)D壓成形工藝研究及有限元模擬[D];哈爾濱理工大學(xué);2014年

3 占麗娜;異型變截面管材內(nèi)高壓成形有限元研究[D];南昌航空大學(xué);2010年

4 張寶;TA15鈦合金異型錐筒形件超塑成形[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

5 徐軼;矩形鋼管拉拔成形三維彈塑性有限元模擬及優(yōu)化研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

6 胡龍飛;十字型鋼管拉拔的彈塑性有限元模擬研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2005年

7 徐榮珍;反擠壓凹模內(nèi)壓力的有限元模擬及組合凹模優(yōu)化[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

，

本文編號(hào)：2660621