三维套管变形井有限元几何建模研究

摘要

套管变形后,在整形前需要有限元分析模拟整形过程,但是其几何建模比较困难。为了解决该问题,定义多臂井径仪测量平面及其法向矢量,在测量平面上建立多臂井径仪的局部坐标系,确定了局部坐标方向的方向余弦矩阵,导出了测量平面上井径仪的测量臂与套管接触点的全局坐标计算公式。根据上述公式,编写程序将计算结果导入ANSYS软件,再通过曲线拟合、蒙皮、拉拔和网格剖分得到了套管变形后有限元模型。利用多臂井径仪实际测量数据进行套管变形后的几何建模,结果表明:所提出的三维套管变形的几何建模方法是可行的,具有较强的实用价值。