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力学学报  2005 

等曲率井中有重钻柱屈曲的非线性有限元分析

DOI: 10.6052/0459-1879-2005-5-2004-116, PP. 593-599

Keywords: 等曲率井,钻柱,屈曲,非线性,有限元分析

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建立了等曲率井中有重钻柱屈曲的平衡方程及对应的泛函表达式,用有限元法对等曲率井中有重钻柱屈曲过程进行了分析,给出了钻柱正弦屈曲和螺旋屈曲临界载荷的定义.力学模型中考虑了重力、钻柱上端井斜角和井眼轨迹曲率半径对屈曲的影响.分析结果表明载荷增大时,钻柱的下端先出现局部屈曲,随后屈曲向钻柱上部扩展,导致钻柱发生整体屈曲,屈曲位移、井壁约束力线密度和钻柱弯矩都呈周期性变化;重力对等曲率井中钻柱的屈曲有较强的抑制作用,其影响不可忽略;井眼轨迹曲率半径越小,钻柱上端井斜角越大则对钻柱屈曲的抑制作用越强.

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