关于钻井井壁可缩性接头力学特性的若干思考天合石油集团汇丰石油装备 XXXX 有限公司 黑龙江 牡丹江 XXX 冯伟 李健军可缩性接头在石油钻井中的应用越来越多,该装置在技术层面也进行了一定的创新与改善。对于新型钻井井壁可缩性接头而言,分析器力学特性,能够更好地了解其实际工作过程当中实际的受力情况及变形规律,对于提高钻井工作效率具备非常重要的意义与价值。笔者所在的矿井初期主要包括主、副及风三个井筒,前两个井设计净直径分别为 5.0m 与 6.5m,穿过表土层的厚度约为 340m,运用钻井法施工。为了确保钻井的安全工作以及防止钻井井壁出现破坏等方面的情况,决定在该井采纳可缩性钻井井壁结构,可缩性钻井井壁结构是通过在井筒下部安装数个可缩性井壁接头,于竖向附加力达到某一极限值时出现屈服变形,使得井壁与地层之间发生同步变形,从而衰竭作用于井壁上面的竖向附加力,这样能够很好地保证井筒运转的安全性。所以,对钻井井壁可缩性接头进行力学分析,具备非常重要的意义与价值。钻井井壁可缩性接头力学特征分析钻井井壁可缩性接头属于一种“横抗竖让”的结构。钻井井壁可缩性接头的力学特征应该满足如下几个方面的刚度以及强度方面的要求,即:(1)可缩性井壁接头在水平方向上均能够很好地抵御侧向水土压力,而且还具备非常理想的防水功能;(2)可缩性井壁接头竖向承载能力应该足以承受井壁自身重量以及井筒等设备的重量;当竖向附加力增大至某一个特别值的时候,可缩性井壁接头则会产生竖向压缩变形,使得井筒以及地层会出现同步下沉的趋势,而两者之间的同步下沉则会显著地减少竖向附加力对井壁所产生的各种影响;(3)可缩性井壁接头还应该满足竖向可缩量的相关要求,也就是说全部的可缩性井壁接头累及的竖向可压缩总量要比地层可能下沉量的大小要大。根据如上三个方面的相关要求,可缩性井壁接头结构的外弧板抵御水平地压,立板承受竖向荷载,实际过程当中,钻井井壁可缩性接头结构示意图如下图 1 所示(图示所示的钢板型号为 Q-235 型)。为了对其力学特性进行分析,本讨论主要对其进行了相关的试验及数值分析。钻井井壁可缩性接头数值分析钻井井壁可缩性接头属于一种焊接组合的钢结构,下面采纳非线性大变形程序对其力学特性进行分析。2.1 非线性大变形程序概述该程序首先是由美国 ITASCA 咨询公司首先提出的一个程序概念。近几年以来,该程序在版本方面更新速度较快,且其功能也日益完备,是当前国际岩...