SDZ-8151挠性短节的动力学仿真设计及强度校核

孙 刚，张必波，郭振华

(中国电子科技集团公司第二十二研究所 河南 新乡 453003)

0 引 言

在复杂井况中，如果仪器串不能够弯曲或者弯曲不灵活，就会使仪器串在井中运行困难甚至发生卡滞遇阻，严重影响测井作业甚至发生测井事故[1]。原SDZ-8150挠性短节在使用过程中存在遇阻后被拉断的情况，在功能上已经不能很好地满足油田的测井需求。根据油田水平井测井需求，在长度、挠转角、拉伸强度以及抗扭强度等指标上对原挠性短节展开了重新设计和校核，形成了SDZ-8151挠性短节设计任务书。

根据设计任务书，初步完成了SDZ-8151挠性短节方案设计，采用动力学模型仿真分析了内径和挠性节间隙对挠转角度的影响，并以此为依据完成了挠转角设计；然后使用有限元的方法校核了挠性短节的强度，保证了SDZ-8151挠性短节的安全性和可靠性。

1 挠转角动力学仿真模型

为了得出挠性短节悬垂状态的挠转角，常采用估算挠转角的方法，其过程如下：通过PROE部件干涉分析，三维建模设计后进行挠度的测量。挠性节长度的最小化根据所需的挠度叠加挠性节的数量即可[2]。这种方法避免了建立复杂的约束方程，是利用三维软件建立实体模型后，不断地拖动挠性节使其发生边界干涉，然后估算两个挠性节轴线之间的夹角，再根据挠性节的数量乘以相应的倍数，这种方法更多地依赖于操作人员的经验，不能直观反映内径和挠性节间隙等因素对挠转角的影响。本文通过建立多组动力学模型，仿真分析了挠性节内径和挠性节间隙对挠转角的影响，根据仿真结果设计了挠转角。……