套管鉆井條件下套管的疲勞壽命估算.pdf

1、套管鉆井中的套管柱不僅要保證鉆井作業(yè)的正常進行，還必須確保套管在鉆井完成后具有足夠的剩余強度以便能夠完成后續(xù)的完井、固井作業(yè)。因此對套管鉆井中的套管柱進行疲勞分析，全面掌握套管鉆井中套管柱的疲勞強度以及疲勞強度與壽命之間的關(guān)系，對下一步預(yù)測套管的剩余強度和剩余壽命具有非常重要的作用。 本文采用試驗研究與理論分析相結(jié)合的方法，從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，首次對套管鉆井條件下套管的多軸疲勞問題進行了研究，提出了適用與現(xiàn)場的P-S-N壽命計

2、算公式。該公式在拉—拉單軸疲勞試驗的基礎(chǔ)上，利用VonMises等效應(yīng)力法，對拉—扭雙軸疲勞試驗結(jié)果進行了等效應(yīng)力的計算，從而將復(fù)雜的多軸疲勞問題轉(zhuǎn)化成一般的單軸疲勞問題。并分別考慮了幾何尺寸、表面加工情況等多種影響疲勞強度的因素，將從小尺寸試樣上得到的試驗結(jié)果進行了修正，并近似地應(yīng)用到大尺寸實際套管上。 利用上述方法及有限元數(shù)值模擬法，對典型工況下套管柱頂部和底部兩個部位進行了壽命估算，結(jié)果表明套管柱在鉆井全過程中不會發(fā)生疲勞