對瑞琦波紋管的膨脹過程中的力學(xué)進行詳細分析

發(fā)布日期：2018-11-23 作者：點擊：

　　在重慶瑞琦波紋管放置到井下的固定方位后，波紋管的脹大分2 個步驟，首先是完全作用于內(nèi)管壁的均布內(nèi)壓使其脹大; 再就是用尺度為圓管內(nèi)徑的脹管器對波紋管整形。內(nèi)壓脹大和脹管器的脹大成果如圖7 和圖8 所示。通過脹管器整形定徑后波紋管的不圓度有很大改進，然后達到進步波紋管強度的意圖。

　　在模擬重慶瑞琦波紋管的脹大過程中，首先在波紋管的內(nèi)外表施加16 MPa 左右的內(nèi)壓，之后選用必定直徑的脹大器進行脹大。用直徑為245 mm 的脹管器脹大后波紋管的Mises 應(yīng)力云圖如圖9 所示。脹大后的最大直徑為271. 4 mm，最小直徑為261. 1mm，不圓度為3. 8%。

　　因井下波紋管外有巖層存在，相對于光管而言，巖層的彈性約束有助于波紋管在脹大過程中的整形，即脹大整形后波紋管將具有更小的不圓度和更高的抗外擠強度。為此，在管外側(cè)選用彈簧單元和實體單元模擬井下實踐脹大過程中巖石層對波紋管脹大時的整形作用。脹大后的Mises 應(yīng)力云圖如圖10 所示。

　　對成型后的重慶瑞琦波紋管內(nèi)外表施加均布壓力，3 種材料的波紋管抗內(nèi)壓強度見表3。

　　重慶瑞琦波紋管的抗外擠強度通過在管外外表施加均布外擠力得出。將重慶瑞琦波紋管在外揉捏力作用下，截面尺度變化曲線的曲率驟變點所對應(yīng)的外揉捏力作為抗外擠強度。

　　重慶瑞琦波紋管的抗外擠強度與管材強度及其包辛格效應(yīng)、管體中存在的殘余應(yīng)力[3]、管體的不圓度和壁厚不均度等有關(guān)。對于必定的管材，經(jīng)模具和成型工藝優(yōu)化后的重慶瑞琦波紋管在脹大后的抗外擠強度首要與此時管體的不圓度有關(guān)。水力脹大后選用機械脹管器整形，可進步其圓度以及使其與井眼更好地貼合。