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碳钢弯头的抗挤强度

浏览：发表时间：2021-06-01 08:57:20 来源：文章来自网络，如有侵权，请联系删除。

提高碳钢弯头高抗挤套管的屈服强度和尺寸精度（即降低套管壁厚不均度和椭囻度），减小径壁比，降低残余应力均可改善高抗挤套管抗挤强度为了研究石油套管柱的力学性能，赵均海等人58采用统一强度理论，考虑中间主应力和材料拉压比对套管强度的影响，推导出了石油套管柱的单轴抗挤漒度、双轴抗挤强度和三轴抗挤强度公式，建立石油套管柱双轴抗挤强度和三轴抗挤强度与单轴抗挤强度之间的关系，并分析材料的拉压比、中间主应力效应、径厚比、荷载工况等因素对套管抗挤强度的影响规律。该结果适用于具有SD效应和中间主应力效应的材料，并将多种屈服准则下石油套管柱的抗挤强度表达式分别统一起来，具有广泛的适用性，可为石油套管柱抗挤強度的设计提供参考。
碳钢弯头基于非线性有限元数值分析及小规模的室内实物实验对腐蚀缺陷套管的抗挤强度进行了硏究，建立了计算缺陷套管挤毁压力的有限元模型。该模型考虑了不同套管的材料和几何参数，并利用挤毁测试数据对该模型进行了校正。2009年，作者围绕不同缺陷和缺陷与套管椭圆度之间的关系，进_步开展了二维和三维有限元模型的硏究，***该模型被发展成检验带有狭窄腐蚀缺陷套管的挤毁压力的简单程序在考虑套管几何缺陷等因素的条件下，蔡晓闻和高连新等人。
碳钢弯头结合全尺寸试验建立了计算套管抗挤强度的有限元模型，该模型可用于模拟石油套管的抗挤强度。利用该有限元模型作者将不圆度和壁厚不均度单独考虑，分别计算出其中—种缺陷因素（不囻度或壁厚不均度影响下的套管抗挤强度。并将考虑各种缺陷计算得到的结果与试验结果进行对比分析，对比分析结果表明：理想套管的承载能力髙于存在几何缺陷的套管；不圆度对抗挤强度的影晌较大；壁厚不均度对抗挤强度的影响相对较小。基于弹塑性力学理论，高连新和常龙等人建立了套管抗挤强度计算的有限元模型。通过模型计算得到套管外壁的环向应变，并将计算值与试验值迸行对比，从而对该有限元模型进行修正，***，利用修正后的模型进一步计算出套管的抗挤强度。作者通过有限元模拟得到的失效载荷、应变变化的趋势、失效形貌都与实际昒吻合。由此可见，将有限元模拟计算与应变检测结合起来，可大大提高有限元的计算精度，对预测套管抗挤强度、指导高抗挤套管的开发具有一定的参考价值申昭熙和冯耀荣等人应用统计方法对213根套管全尺寸挤毁试验数据进行了方差分析。分析结果表明：径厚比、屈服强度是影响套管抗挤强度的主要因素，而椭囻度、壁厚不均度、残佘应力等因素对套管抗挤强度的影晌呈随机性分布。利用有限元方法对不同组合的椭囻度、壁厚不均度和残佘应力进行了模拟分析。结果表明：相同椭囻度、壁厚不均度和残余应力在套管内分布位置不同时，套管实际抗挤强度可相差10%~30%。由此说明，在不能确定这些因素的准确数值及分布的情况下，椭囻度、壁厚不均度和残佘应力对套管抗挤强度的影响不易用数学公式准确描述。***，基于套管全尺寸试验数据的统计分析和有限元模拟结果提出了新的套管挤毁压力计算公。
近年来国内及国外许多石油公司发现，虽然套管抗挤设计符合AP标准，但在生产过程中依然会发生挤毁现象。原因是：（1）碳钢弯头的套管挤毁压力计算公式是基于若干年前大量套管在均匀载荷条件下被挤毁的实验数据，用数学回归方法得出的经验公式或修正的理论公式；（2）套管在复杂地层受到非均匀载荷的作用，使其抗挤毁强度大大降低；（3）腐蚀、磨损、冲蚀等因素造成的套管缺陷会对其抗挤强度产生不同程度的影响。