深井和大位移井石油鉆桿與套管的接觸力分析及Eshelby理論在斷裂問題中的應(yīng)用.pdf

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文深井和大位移井石油鉆桿與套管的接觸力分析及Eshelby理論在斷裂問題中的應(yīng)用姓名：段加勇申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：固體力學(xué)指導(dǎo)教師：李中華20030101摘要A N A L Y S I SF O R T H EC O N T A C T F o R C E SB E T W E E NO I L D I U L L S T R I N G A N D C A S I N G I N T H E D E E PA

2、N D L o N G ．R E A C H W E L L SA N DT H E A P P L I C A T I o N S o F E S H E L B Y I N C L U S I o NT H E o R Y o N S o M E F R A C T U R E P R o B L E M SA b s t r a c tT h e p r e s e n t t h e s i s c o n s i s t so

3、 f t w o p a r t s ：O n ei st h ea n a l y s i so f t h e c o n t a c tf o r c e sb e t w e e n o i ld r i l l s t r i n ga n d c a s i n gi nt h ed e 印a n d l o n g —r e a c h w e l l s ，a n do t h e r i st h ea p p l i

4、 c a t i o no f t h e E s h e l b y i n c l u s i o n t h e o r y o n s o m e f r a c t u r ep r o b l e m s ．T h eb a s i ce q u a t i o n sf o re s t i m a t i n gt h e c o n t a c tf o r c e sb e t w e e nd r i l l s

5、t r i n g a n dc a s i n gb o t h f o r d e e p a n d l o n g —r e a c h w e l l s a l e o b t a i n e d ，f r o m w h i c h t h et o t a l d r a g a n dt o r q u ed e d u c e d b y t h ec o n t a c tf o r c e sa l o n gs

6、 t r a i 曲t s e c t i o n 、b u i l d s e c t i o n s 、s i d eb e n d 、c o m b i n e db e n ds e c t i o n sa r ea l s o d e r i v e db o t hf r o mt h es o f t - s t s i n gm o d e lo fe q u a l s e c t i o n a n dt h e

7、t i e - i n m o d e l w i t l l v a r i o u s s e c t i o n ．U s i n g t h e e q u a t i o n sd e v e l o p e d f r o mt h e t w o m o d e l s ．t w oe x a m p l e sf o r t h el o n g - r e a c hw e l la r e a n a l y z e

8、 d ．T h e r e s u l t si n d i c a t et h a t w h i l et h et o t a ld r a ga n d t o t a lt o r q u eo b t a i n e df o rt h et w om o d e l sa r ea l m o s tt h es a m e ，t h ed i s t r i b u t i o n so f t h ec o n t

9、a c tf o r c e sa r eq u i t ed i f f e r e n ti nb e n d i n g s e c t i o n S ．T h ec o n t a c tf o r c ep r e d i c t e df r o m t h e t i e —i nm o d e l i sm u c h l a r g e rt h a nt h a tf r o mt h es o f t - s t

10、 r i n gm o d e l ．S ot h ew e a rd a m a g e i sm o s t l yt a k e n p l a c eo nt i e - i n s e c t i o n ．T h ee q u a t i o n sd e v e l o p e df r o mt h et i e —i nm o d e lp r o v i d e a u s e f u lt o o lf o r p

11、 r e d i c t i n gW e a l “ d a m a g ea n dd e v e l o p i n gt h et e c h n i q u eo f r e d u c t i o n i nf r i c t i o n f o rt h e t i e ·i ns e c t i o n o f t h ed r i l l s t r i n g ．I nt h es e c o n dp a

12、 r t , t h es t r e s s e si na ni n c l u s i o na h e a d o fm o d eIc r a c ka y e f i r s ta n a l y z e d b a s e do n E s h e l b ye q u i v a l e n t i n c l u s i o nt h e o r y ．T h e n a l l e x p r e s s i o n

13、 f o rp r e d i c t i n gt h eb r i t t l ef r a c t u r et o u g h n e s s o f t h em a t e r i a li sd e v e l o p e df r o m t h ec r i t i c a lf r a c t u r e s t r e s s o f t h ei n c l u s i o n ．T h ep r e d i c