连续管与夹持块干涉的应力应变分析

周志宏，彭雄文

(长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023)

连续管在使用过程中，出现了如图1所示的连续管拉断现象。分析表明，这种拉断既不是违规操作引起的，也不是在连续管刚出井口时最大拉伸力时产生的，因为井口记录的管柱载荷没有出现拉伸超载的现象。另外，假如是在注入头以下的井口拉断，井口以下的连续管必然掉入井中，造成重大事故。因此，推断这种拉断是在注入头以上形成的。

图1 连续管拉断图片

在作业时，连续管是依靠与链条上安装夹持块的摩擦力，通过链条传动将连续管提出或注入井中，所以夹持块和连续管的接触状况非常重要。国内一些学者对夹持块和连续管的接触问题进行了研究。2011年蒋发光等[1]建立了连续管夹持块载荷与边界有限元模型，得出了连续管最大应力随夹持块夹持直径变化的趋势，并对管-块夹持等效正压力进行了计算。2013年许立等[2]利用ADAMS 对注入头链条滚子质心和浮动压板铰接孔处的载荷变化规律进行了研究，找到了链条滚子和浮动压板各自最大应力出现的位置及原因。2015年张宏等[3]对注入头夹紧系统的载荷均布进行了设计，并对夹持块的各参数进行了优化计算。2015年施志辉等[4]对注入头的管块夹持模型进行了研究，通过有限元分析，得出具有圆弧形结构、沟槽型夹持面的夹持块夹持效果较好。上述文献研究了夹持块与油管之间的载荷分布和参数的关系，对夹持块和油管的干涉并未作讨论。……