高强度柔性钻杆研制及试验

马涛１张万栋１方胜杰１吴江１董凯２刘先明３ （1.中海石油（中国）有限公司湛江分公司；2.中海油田服务股份有限公司；3.长江大学机械工程学院）

摘要： 随着超短半径钻井水平距离逐步延伸，对其中重要工具柔性钻杆的力学与密封性能不断提出更高的强度要求。针对现阶段柔性钻杆结构强度要求高、寿命短、密封难的问题，研制了一种高强度柔性钻杆，采用球铰结构连接钻杆短节， 使节与节既可以弯曲一定角度，又可以传递扭矩和钻压。利用有限元软件建立了该柔性钻杆单节三维有限元模型，采用应力分类法对柔性钻杆结构强度进行校核。开展了三节柔性钻杆的抗拉、抗压、抗扭结构强度以及承载后的密封性能的室内试验。试验结果表明： 所研制的高强度柔性钻杆单独受载时，在承受31ｋＮ·ｍ 极限扭矩，1120ｋＮ拉伸载荷，270ｋＮ压缩载荷时仍能满足强度要求。所得结论可为油田高强度柔性钻杆的研制提供理论依据。

关键词： 柔性钻杆； 超短半径； 有限元分析； 等效应力； 室内试验