油套管損壞是影響我國原油生產的重要因素之一。其損壞的原因包括應力不均勻,腐蝕,油層中的沙形成以及高壓注水。關于石油套管的強度,API標準沒有明確指出不均勻應力,石油套管的幾何缺陷以及殘余應力對套管承載能力的影響。因此,設計者很難確定這些因素對油箱強度的影響。
在實踐中,油套管的軸承不均勻等因素大大降低了油套管的承載能力,這表明這些因素對油套管強度的影響具有非常重要的現實意義。
目前,石油套管制造商了解到,現有文獻已經分析了幾何缺陷,殘余應力,不均勻地應力和其他因素對石油套管強度的影響。大多數文獻僅限于有限元數值模擬。在實際工程中,油套管的擠壓力分布不均。地層的沙子,打滑,膨脹,水泥竄流等都會引起套管擠壓力的不均勻分布。因此,考慮到殼體的外壁上的載荷的不均勻分布,已經采用了多種不均勻模式。例如,非均勻載荷被分解為兩個部分:均勻載荷和非均勻載荷。假設機殼直徑半徑為γ,壁厚為δ,
當油箱外壁的載荷分布不均勻時,在相同半徑的圓周上的點處的應力是不同的。油箱的均勻壓縮壓力越小,負載的不均勻性就越大。
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