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题名套管全尺寸剪切变形与损伤检测试验研究
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作者
孙京
张来斌
樊建春
杨紫微
张智通
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机构
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院
油气生产安全与应急技术应急管理部重点实验室
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出处
《石油机械》
北大核心
2025年第4期123-131,共9页
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基金
中国石油天然气集团有限公司项目“长庆油区水平井套损诊断与风险管控关键技术研究”子课题“套损磁性检测原理与诊断方法研究”(2021DJ6502)。
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文摘
为研究在剪切载荷作用下套管的变形与损伤行为,通过搭建全尺寸套管剪切加载试验系统,对全尺寸套管进行剪切加载与变形损伤试验,采集其在剪切变形与破坏过程中的加载载荷与变形量,利用自主设计的套管损伤磁记忆内检测装置采集套管试样的表面磁场分布信号,评估套管的损伤状态,并建立了套管剪切变形有限元模型,分析套管试样在剪切加载过程的应力-应变分布与局部塑性变形和壁厚减薄情况。试验结果表明,在剪切载荷加载处套管试样有明显的塑性变形且壁厚减薄并产生穿透型裂纹区域,产生破坏时最大剪切载荷为1264 kN,其变形量为50.7 mm,产生的裂纹最大宽度为0.18 mm;有限元模型结果表明,加载区域套管的塑性变形与壁厚减薄是产生穿透型裂纹的主要原因,试样的塑性区域与变形量的实际加载变形情况一致;通过提取采集的磁记忆检测信号的特征参数并绘制梯度云图,可以直观有效地检测套管的变形与损伤情况。研究结果可为磁记忆检测技术应用于套管损伤检测提供技术支撑。
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关键词
全尺寸试验
磁记忆检测
剪切载荷
套管变形与损伤
有限元分析
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Keywords
full-scale test
magnetic memory detection
shear load
casing deformation and damage
finite element analysis
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分类号
TE931
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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