径向井钻杆截面变形的三维有限元仿真

摘要

径向井是一种新型高效的原油开采技术。径向井钻杆的截面变形与圆管塑性弯曲成型、圆管截面弯曲稳定性有一定的联系 ,但研究问题的出发点不同 ,使得这些研究所采用的模型、实验设备并不能直接用于研究径向井钻杆弯曲时的截面变形。文中将三维有限元法用于研究径向井钻杆的截面变形 ,验证了平截面假设的适用性及变形后断面形状的椭圆性。仿真结果显示 ,钻杆弯曲时其截面的长、短轴的变化是独立的 ;截面周长随曲率增大呈线性增加。特别是短轴的变化 ,随载荷值改变呈现出不同的变化趋势。该结果为选取钻杆最佳转向曲率、制定钻进工艺参数提供了依据。仿真结果与实验情况相吻合。