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文档简介

压裂过程中,井下管柱要承受自重、内压、外压、各种效应力、粘滞摩阻力、套管支承反力、弯矩和锚定、坐封力等多种载荷的联合作用。施工泵压、排量、流体性质的改变,,势必导致封隔器油管柱受力和变形发生变化,从而进一步影响到油管的强度和封隔器的密封效果,,这样的矛盾尤为尖锐和突出。所以,压裂过程中的管柱受力已经成为影响压裂施工成败的关键因素之一。oiA各为油管内外径截面积，A为密封管的内腔截面积。ipPoFp(AA)p(AA)ooiiipiip假设向下的力为正，向上的力为负。FP(AA)FFF110io1sE——油管的材料性能参数，205GPa；A——油管的横截面积，A=A-Assoi.膨胀效应，其公式为：[1]iiao[1]222io1ER12ER22R——油管外径与内径的比值；——油管中流体密度的变化；——环空流体密度的变化；——井口处油压的变化；ippo——井口处环形空间压力的变化；——2Lis223螺旋屈曲效应[1]:3r2F23式中：r——油管外径与套管内径的间隙；F——管柱底部受的支撑力；E——油管的杨氏模量；II——油管横截面积对其直径的惯性矩，[2]FpApA曲iioo3r22301、回接结束时油管轴向力02AEs式中：——油管上某点距井口的距离；lL——油管在自重下的伸长量；——油管上某点的轴向力;LLL0FFrF22-AE0s则此时油管的轴向力为：(Ll)F04，o10ir2F2Lis20FpApA。此时的PP。o曲iioicrpgh)ApA)22-cciooER-18E20c①若泵压p<p，则回接筒对油管的支撑力存在。c（2220s由式8可得，支撑力与泵压p的关系表达式。此时的管柱所受轴向力为：(Ll)F0cr2F22xL为油管在泵压下的实际长度。xLxx表1不同泵压下的油管变形和轴向力分布轴/KN102(Ll)38.30020-0.00174(L0.00174l)406080-0.905-3.027-6.3628(L6.3628l)022AEs1ipi1opo1111opoipi1ssLis2ER③螺旋屈曲：液体在管柱发生螺旋屈曲的作用力为F：2ff曲1iiooopoipir2F2r22fop8EIq8EIq3x123轴x1x表2不同泵压下的油管变形和轴向力分布轴/KN3.810203.8102-11.9423.8102-47.958-107.973.8102-19

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