本文關(guān)鍵詞：連續(xù)油管力學(xué)行為及低周疲勞壽命研究　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 連續(xù)油管 多組載荷 極限承載能力 多軸棘輪效應(yīng) 低周疲勞壽命

【摘要】：連續(xù)油管技術(shù)在油氣田鉆井、完井、采油、洗井等領(lǐng)域的應(yīng)用與日俱增,在石油領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,享有"萬能作業(yè)設(shè)備"的美稱。然而,由于環(huán)境惡劣、外部載荷以及缺陷等因素,使得連續(xù)油管的服役時間得不到保障,因此亟需采用理論方法和有限元技術(shù)研究外部載荷對連續(xù)油管極限承載能力和疲勞壽命的研究,得出相應(yīng)的主控參數(shù)和優(yōu)化參數(shù)。本文根據(jù)現(xiàn)場工況,以2.375"連續(xù)油管作為研究對象,基于經(jīng)典力學(xué),建立了多組載荷耦合下連續(xù)油管的數(shù)學(xué)模型和有限元模型,研究連續(xù)油管在多組載荷下的極限承載能力。連續(xù)油管在工作過程中,將承受拉伸載荷、彎曲變形載荷、內(nèi)壓和擠壓載荷這四種載荷。為了得出影響連續(xù)油管極限承載能力的主控載荷,采用波動載荷分布的方法,對比分析連續(xù)油管在不同載荷下,其應(yīng)力值的變化情況。根據(jù)連續(xù)油管得出的主控載荷,闡述了連續(xù)油管的多軸原理,并且根據(jù)經(jīng)典的Tresca和Von Mises準(zhǔn)則,建立了一種新的塑性模量,解釋了連續(xù)油管的多軸棘輪效應(yīng)以及連續(xù)油管應(yīng)力-應(yīng)變之間的關(guān)系。同時以連續(xù)油管建立的新塑性模量作為理論基礎(chǔ),建立2.375"連續(xù)油管的有限元模型,來研究連續(xù)油管的直徑變化�；诶瓘�-拉直的實際工況,研究了造成連續(xù)油管低周疲勞壽命的原因,并且以塑性應(yīng)變?yōu)槔碚摶A(chǔ)建立了連續(xù)油管的低周疲勞壽命模型和有限元模型,并且通過相關(guān)實驗結(jié)果驗證了模型的正確性。此外,對比分析了內(nèi)壓、彎曲半徑以及壁厚對1.25"、1.75""、2.375"三種型號連續(xù)油管疲勞壽命的影響。借助局部應(yīng)變法,基于完整連續(xù)油管低周疲勞壽命模型,引入應(yīng)力集中系數(shù)與應(yīng)變集中系數(shù)建立了含缺陷連續(xù)油管的低周疲勞壽命模型。以缺陷深度、環(huán)向開度、軸向長度和缺陷形狀作為研究對象,分別研究了這幾種缺陷對1.25"、1.75"、2.375"三種型號連續(xù)油管疲勞壽命的影響。本文不僅針對連續(xù)油管在多組載荷作用下,得出影響連續(xù)油管極限承載能力的主控載荷,還根據(jù)實際情況建立了完整連續(xù)油管和含缺陷連續(xù)油管的低周疲勞壽命模型,為連續(xù)油管的現(xiàn)場操作提供了理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE931.2

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本文編號：1329038