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文檔簡介

壓裂過程中,井下管柱要承受自重、內(nèi)壓、外壓、各種效應(yīng)力、粘滯摩阻力、套管支承反力、彎矩和錨定、坐封力等多種載荷的聯(lián)合作用。施工泵壓、排量、流體性質(zhì)的改變,,勢必導(dǎo)致封隔器油管柱受力和變形發(fā)生變化,從而進(jìn)一步影響到油管的強度和封隔器的密封效果,,這樣的矛盾尤為尖銳和突出。所以,壓裂過程中的管柱受力已經(jīng)成為影響壓裂施工成敗的關(guān)鍵因素之一。oiA各為油管內(nèi)外徑截面積，A為密封管的內(nèi)腔截面積。ipPoFp(AA)p(AA)ooiiipiip假設(shè)向下的力為正，向上的力為負(fù)。FP(AA)FFF110io1sE——油管的材料性能參數(shù)，205GPa；A——油管的橫截面積，A=A-Assoi.膨脹效應(yīng)，其公式為：[1]iiao[1]222io1ER12ER22R——油管外徑與內(nèi)徑的比值；——油管中流體密度的變化；——環(huán)空流體密度的變化；——井口處油壓的變化；ippo——井口處環(huán)形空間壓力的變化；——2Lis223螺旋屈曲效應(yīng)[1]:3r2F23式中：r——油管外徑與套管內(nèi)徑的間隙；F——管柱底部受的支撐力；E——油管的楊氏模量；II——油管橫截面積對其直徑的慣性矩，[2]FpApA曲iioo3r22301、回接結(jié)束時油管軸向力02AEs式中：——油管上某點距井口的距離；lL——油管在自重下的伸長量；——油管上某點的軸向力;LLL0FFrF22-AE0s則此時油管的軸向力為：(Ll)F04，o10ir2F2Lis20FpApA。此時的PP。o曲iioicrpgh)ApA)22-cciooER-18E20c①若泵壓p<p，則回接筒對油管的支撐力存在。c（2220s由式8可得，支撐力與泵壓p的關(guān)系表達(dá)式。此時的管柱所受軸向力為：(Ll)F0cr2F22xL為油管在泵壓下的實際長度。xLxx表1不同泵壓下的油管變形和軸向力分布軸/KN102(Ll)38.30020-0.00174(L0.00174l)406080-0.905-3.027-6.3628(L6.3628l)022AEs1ipi1opo1111opoipi1ssLis2ER③螺旋屈曲：液體在管柱發(fā)生螺旋屈曲的作用力為F：2ff曲1iiooopoipir2F2r22fop8EIq8EIq3x123軸x1x表2不同泵壓下的油管變形和軸向力分布軸/KN3.810203.8102-11.9423.8102-47.958-107.973.8102-19

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