复合载荷作用下连续油管椭圆度变化规律研究

于桂杰，李建文，董校峰

（中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛266580）

复合载荷作用下连续油管椭圆度变化规律研究

于桂杰，李建文，董校峰

（中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东青岛266580）

连续油管缠绕在滚筒上时，由于弯曲、内压及轴向拉伸等复合载荷作用，会产生直径增长、截面椭圆化等现象。采用ANSYS软件建立连续油管完全缠绕在滚筒上的三维有限元模型。在内压和轴向载荷作用下，对其绕弯状态进行了变形分析，得到了完全缠绕状态的连续油管截面塑性区分布。分析了内压及轴向载荷对连续油管直径变化率和椭圆度的影响。结果表明：内压是缠绕在滚筒上的连续油管直径增长的主要因素；当内压达到一定值时，椭圆度趋于稳定。

连续油管；椭圆度；直径增长；ANSYS；变形分析

连续油管和普通油管相比，因具有设备体积小、作业周期快、作业成本低等优点，在油气生产领域，特别是非常规油气勘探开发过程中得到了广泛的应用，被誉为“万能作业装备”［1］。

非工作状态的连续油管缠绕在一定直径的滚筒上。下井时先拉直，经过一定曲率的导向拱下入井中。作业结束，再从油井中起出逆向缠绕在滚筒上。每完成1次起下过程，将经历6次弯曲拉直动作［2-3］。随着在滚筒和导向拱上缠绕和卸载，连续油管部分区域发生塑性变形，塑性弯曲使得油管直径增长不均匀，导致截面椭圆化。资料表明［4］，油管椭圆度将影响到密封、设备夹紧以及使用寿命。……