鉆桿與套管摩擦磨損研究.pdf

1、套管磨損使其承載能力降低，給后續(xù)鉆井、完井、采油及修井帶來重大影響。在對套管磨損機(jī)理深入分析基礎(chǔ)上，研制出模擬井下工況的鉆桿套管摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)；實(shí)驗(yàn)分析找出了影響套管磨損的主要因素及其一般規(guī)律。在載荷、溫度、時(shí)間恒定的情況下，磨損體積隨轉(zhuǎn)速呈線性趨勢變化；載荷對鉆桿與套管之間的磨合期、摩擦系數(shù)均有顯著影響，增大載荷會(huì)加劇振動(dòng)和加速磨損，合理載荷可以降低摩擦系數(shù)，減小磨損；粘度高的水基泥漿可以有效降低套管磨損；低于60℃的溫度對套管磨損沒

2、有明顯影響。建立了套管和鉆桿的磨損預(yù)測方程。 通過有限元軟件研究磨損對套管的剩余抗擠強(qiáng)度、剩余抗內(nèi)壓強(qiáng)度的影響，并與其它計(jì)算方法進(jìn)行了比較。磨損套管的剩余抗擠強(qiáng)度與磨損半徑、磨損量分別呈線性和指數(shù)關(guān)系，磨損量越大剩余抗擠強(qiáng)度越小，磨損半徑越小剩余抗擠強(qiáng)度越大；較大的軸向載荷對磨損套管的剩余抗擠強(qiáng)度有顯著影響，軸向壓應(yīng)力增加套管的抗擠強(qiáng)度，軸向拉應(yīng)力減小套管的抗擠強(qiáng)度；運(yùn)用解析解和有限元分析模型計(jì)算月牙形磨損套管的周向應(yīng)力分布；磨