试论水平井压裂管柱受力变形分析的间隙元法

廖培成

（北京超凡知识产权代理有限公司，四川 成都 610094）

试论水平井压裂管柱受力变形分析的间隙元法

廖培成

（北京超凡知识产权代理有限公司，四川 成都 610094）

经过多年的发展，我国油气田勘探开发水平不断提升，出现了越来越多的水平井。而一般在水平井井眼当中会有长达千米的细长压裂管柱，并且随着水平井井身呈现自然弯曲，在受到外力影响之后细长的压裂管柱极有可能出现形变并和水平井壁发生接触。本文着重围绕水平井压裂管柱的受力变形分析的间隙元法进行简要分析研究。

水平井；压裂管柱；受力变形；间隙元法

受压力影响，位于水平井井眼内的压裂管柱容易与井壁出现非线性接触，从而产生摩擦以及弯曲效应导致水平井压裂管柱受力变形。为有效解决这一问题，需要在此过程中运用多相接触间隙元以及空间梁单元，对压裂管柱和水平井井壁的实际接触情况、接触反力、摩擦阻力等进行准确表述，从而有效帮助进一步分析水平井压裂管柱的受力变形。本文将结合具体的计算实例，尝试探究水平井压裂管柱受力变形分析的间隙元法。

1 提出假设

原本在水平井井眼中的压裂管柱会随着井身发生自然弯曲，但其在受到压力影响后将会与水平井井壁之间发生接触，而无论是接触状态还是由此产生的接触反力，都将随机分布在管柱的轴线和圆周方向。而在分析水平井压裂管柱受力变形的过程当中，对水平井压裂管柱同水平井井壁之间形成的接触情况、接触反力等进行准确描述则是分析这一问题的关键所在。……