水力锚锚爪结构对套管变形及挤压应力的影响

作     者：仝少凯 崔会贺 齐加德 李善维 窦益华 Tong Shaokai;Cui Huihe;Qi Jiade;Li Shanwei;Dou Yihua

作者机构：中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710018 中国石油华北油田分公司采油工程研究院河北任丘062552 西安石油大学机械工程学院陕西西安710065 

出 版 物：《石油钻探技术》 (Petroleum Drilling Techniques)

年 卷 期：2015年第43卷第6期

页      码：59-65页

摘      要：为优化水力锚爪结构参数,减小水力锚爪结构对套管的损伤,针对普通螺纹齿形锚爪和镶硬质合金锚爪结构,利用材料力学理论建立了镶硬质合金锚爪接触处套管所受的挤压应力公式,采用有限元法分析了普通螺纹齿形锚爪接触处套管的变形及挤压应力。分析表明,普通螺纹齿形锚爪和镶硬质合金锚爪均会对套管产生不同程度的损伤;在相同油管内外压差作用下,与镶硬质合金锚爪相比,普通螺纹齿形锚爪接触处套管所受挤压应力和径向变形较小,对套管损伤最小。研究结果表明,试油压裂用水力锚结构应采用螺纹齿形设计;在相同油管内外压差作用下,镶硬质合金锚爪接触处套管所受挤压应力随牙齿楔角增大呈幂律指数降低,随牙柱直径增大呈幂律指数下降,随锚爪直径增大呈多项式增大,随牙齿后角呈指数增大,但增大幅度较为平缓,随轴向载荷增大呈多项式增大,但增大幅度较小;建议牙齿楔角取10°,锚爪牙柱直径取10~12mm,锚爪直径取40~50mm。研究结果为水力锚锚爪结构设计提供了理论依据。

主 题 词：水力锚 结构参数 套管 挤压应力 套管变形 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.11911/syztjs.201506011

馆 藏 号：203101304...