石油套管残余应力对抗压溃强度影响的数值模拟

贺爽成¹，张传友¹，李连进²，宗卫兵¹，王惠斌¹

(1.天津钢管有限责任公司技术中心,天津,300301;
2.天津商学院机械学院,天津,300134)

摘要:运用弹性力学理论,建立石油套管的力学模型,通过有限元计算,得到残余应力与石油套管抗压溃强度之间的关系.研究表明残余应力在很大程度上影响着石油套管的抗压溃强度,当切向残余应力存在时,拉应力明显有利于提高石油套管的抗压溃强度,而压应力的存在会显著降低石油套管的抗压溃强度;而当在石油套管上存在轴向残余应力时,拉应力使石油套管的抗压溃强度降低,而压应力使石油套管的抗压溃强度有所提高;非均匀分布挤压载荷对石油套管抗压溃强度的影响同均匀分布载荷相似.因此,为了提高石油套管的抗压溃强度,应根据管体的受力状态,使石油套管的管体上产生最佳的残余应力值,提高石油套管的抗压溃强度,延长使用寿命.

关键词:有限元法; 残余应力; 压溃强度; 套管;

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