连续油管松弛角度与张紧力研究

唐 国 平



连续油管松弛角度与张紧力研究

唐 国 平

（中国石油大学（北京），北京 102249）

通过建立连续油管在卷筒上的力学分析模型，结合截面轴力和弯矩表达式，计算得到了松驰角度与张紧力、卷筒扭矩之间的关系模型，为现场实际合理选择连续油管的松弛角度及给定合适的马达扭矩提供了理论依据，同时也为分析连续油管疲劳寿命提供了重要参数。

连续油管；松弛角度；张紧力

与常规油田作业方式相比，连续油管作业具有场地占用少、起下速度快、作业成本低、作业效率高等优点，已被越来越多的油气田所重视[1,2]。国内外应用实践表明，连续油管具有十分广阔的应用前景[3]。由于连续油管全寿命周期一直缠绕在卷筒上，而卷筒半径远小于连续油管的屈服半径，因此连续油管缠绕在卷筒上后出现了塑性大变形[4]。此外，连续油管进行作业时受到拉弯作用，轴向拉力会引起连续油管的拉伸变形，使得管体中性层的偏移、加剧变形。而且由于残余拉应力的影响，使得连续油管与卷筒之间产生正压力，引起连续油管的外部管体受到挤压，这些势必影响连续油管的工作寿命[5,6]。因此，轴向拉力的合理选择对连续油管的工作寿命至关重要，此外通过对连续油管缠绕时松弛角度、张紧力及卷筒扭矩的研究，也为卷筒设计与注入头张紧液缸压力计算提供一定的参考。

1 弯矩和轴力作用下的截面应力分布

1.1 弯矩单独作用下的连续油管截面应……