應(yīng)用彈性力學(xué)對錨爪嵌入套管進行力學(xué)分析

于翀鵬

摘 要 水力錨是一種油田生產(chǎn)井壓裂酸化時用來固定管柱的井下工具，也可用于試油、找水、卡堵水等工藝管柱中。應(yīng)用彈性力學(xué)方法計算錨爪在不同的壓力下嵌入套管深度，本文研究結(jié)果為水力錨設(shè)計及優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 錨爪 套管 彈性力學(xué) 套管深度

中圖分類號：TE931 文獻標(biāo)識碼：A

0引言

水力錨工作原理是當(dāng)油套產(chǎn)生一定壓差時，產(chǎn)生一個液壓作用力，錨爪自動伸出，卡在套管內(nèi)壁上，實現(xiàn)錨定油管柱的作用。錨爪在在液壓的作用下，錨爪齒伸進套管，卡住套管內(nèi)壁，實現(xiàn)錨定作用，在不同壓力作用下，錨爪卡進套管深度不同，錨定力也不盡相同，所以研究錨爪牙齒卡進套管深度，清楚承受錨定力的大小，為采油行業(yè)壓裂技術(shù)提供理論依據(jù)。

1應(yīng)用塑性力學(xué)對錨爪嵌入套管進行力學(xué)分析

假設(shè)楔形體受均布載荷作用，接觸面無摩擦，取單位寬度進行分析。

在這里，楔形體內(nèi)任意一點的各應(yīng)力分量決定于 ，q， 和 。根據(jù)量綱分析，各應(yīng)力表達式只能取Nq的形式，其中N是 和 組成的量綱一的數(shù)量，所以在各應(yīng)力分量的表達式中， 不可能出現(xiàn)。

2結(jié)論

利用彈性力學(xué)的方法得出了錨爪在不同壓力下嵌入套管深度，以及單個錨爪的錨定力大小，為水力錨的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。

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