柔性钻杆短接接触弹塑性非线性分析论文

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1、东北石油大学本科生毕业设计（论文）摘要超短半径水平井是指曲率半径远比常规的短曲率半径水平井更短的一种水平井，超短半径水平井钻井技术对油田老区套损井、报废井、低产井等的二次开发起到了很好的效果。柔性钻杆是促进超短半径水平井开发的一种新技术工具，能够在理想的角度钻出准确的连贯的弯曲段，进而提高油井的产量，柔性钻杆短接接触弹塑性非线性分析主要解决现有的水平井钻杆柔性差、造成转弯曲率半径大的问题，根据柔性钻杆短接受力特点，基于理想弹塑性和接触非线性特性，分别建立了柔性钻杆短接弹塑性接触和非接触三维有限元模型，利用有限元分析软件ANSYS

2、，对柔性钻杆短接接触和非接触模型进行了力学分析，得出柔性钻杆所能承受的极限扭矩及位移应力变化规律，同时对钻杆模型进行了理论分析，验证了数值模拟的正确性，为超短半径水平井提供了合理的施工参数，为柔性钻杆短接设计提供了理论依据。关键词：超短半径水平井；柔性钻杆短接；接触非线性；弹塑性分析33东北石油大学本科生毕业设计（论文）AbstractUltraraduishorizontalwellisakindofhorizontalwellwhichraduisisfarshortthannormalshort-raduishorizon

3、talwell.Ultraraduishorizontalwelltechnologyisextremelyusefulformanylowproductwells.Flexiblepipeistopromotethedevelopmentofhorizontalwellexceedshortradiusisanewtechnologytools，Inthepointofviewoftheidealtodrillaaccuratecoherentbendingsection,andfurtherincreasetheoutput

4、ofoilWellsflexiblepipeshortsubcontactelastic-plasticnonlinearanalysismainlytosolvetheexistinghorizontalwelldrillpipecausedbypoorflexibilityturnoftheproblemofthegreatcurvatureradiusoftheconstructionofthenonlinearcontactproblem,basedontheidealelastic-plastictheory,esta

5、blishedbyANSYSsoftwareofflexiblepipeshortsubcontactnonlinearelastoplasticmodel,usedtosimulatetheflexiblepipeshortsubinthedrillingengineeringstresscondition,subjecttodrillthroughtheoreticalmechanicsmodelanalysisandANSYSanalysis,flexibledrillpipethatcantakeyieldlimitin

6、loadingandintheprocessofstresschangelawofdisplacement,andplayareferencetotheactualapplicationeffect.Keywords:supershortradiushorizontalwell;flexiblepipeshortsub;contactnonlinear;elastic-plasticanalysis33东北石油大学本科生毕业设计（论文）目录第1章概述11.1课题的工程背景与意义11.2超短半径水平井及柔性钻杆国内外发展状况11.

7、3课题的研究内容4第2章柔性钻杆力学理论42.1柔性钻杆弹塑性理论62.2柔性钻杆接触非线性理论92.3空间实体单元的有限元理论13第3章弹塑性分析计算实例153.1梁的纯弯曲分析153.2梁横力弯曲分析17第四章柔性钻杆短接的弹塑性分析224.1柔性钻杆短接的理论计算234.2不考虑接触的柔性钻杆短接有限元分析244.3柔性钻杆短接接触非线性有限元分析264.4本章小结29结论31参考文献32致谢3433东北石油大学本科生毕业设计（论文）第1章概述1.1课题的工程背景与意义超短半径水平井是指曲率半径远比常规的短曲率半径水平井更

8、短的一种水平井，也称之为“超短半径径向水平井”。超短半径水平井钻井技术对油田老区块套损井、报废井、低产井等的二次开发起到了很好的效果。超短半径水平井具有很多优点：超短半径水平井钻井技术利用转盘钻进可实现大曲率造斜段的增斜钻进，打破了利用弯螺杆等动力钻具造斜的传统