三维定向井抽油杆柱力学特性有限元分析新方法

• 作者: 姚建林 游红娟 狄勤丰 王文昌 窦升军
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: 定向井 抽油杆柱 有限元 双重非线性 结点迭代法
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 1018-1023
• 分类号: TE833.2
• 字数: 4258字
• 语种: 中文

摘要

结合定向井井眼轨迹的三维空间特征和超细长杆柱在井眼中的双重非线性(接触非线性和几何非线性)特征,同时考虑Rayleigh阻尼及液体摩擦影响,建立了抽油杆柱三维动态有限元方程.利用Newmark法对抽油杆柱运动过程进行时间域离散,采用结点迭代的循环求解方法对三维动态有限元方程进行了数值求解,并用直接约束法对杆/管接触问题进行了处理,得到了抽油杆柱每一结点6个自由度方向的变形和载荷.以实测井底泵功图为边界条件,求出了抽油杆柱与油管的动态接触位置,并获得了地面示功图,将预测结果与实测地面示功图进行了对比.结果表明,结点迭代法可以避免大型矩阵的数值计算问题,与Newmark法相结合,能够较准确地求解出井下抽油杆柱的三维受力及运动状态.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	窦升军		2	11	1.0	2.0
2	游红娟		4	11	1.0	3.0