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作者：李明飞;王乐康;宋显民;曹欣;米红学;张文哲;景志明;崔健;
单位：西安石油大学机械工程学院;中国石油冀东油田分公司采油工艺研究院;中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司;中国石油西部钻探工程有限公司试油公司;中国石油冀东油田勘探开发事业部;
摘要：设计了一套内置式纺锤形滚柱套管整形工具，其采用纺锤形滚柱代替滚珠，用均匀面接触代替非均匀点接触，使整形段套管发生塑性变形，可以完全消除凸痕的致命缺陷；通过内外管结合通槽结构实现滚柱内置，克服了套管整形工具滚珠掉落的缺陷；通过滚珠行程槽内置深度的改变，上提整形工具时，纺锤形滚柱缩回到滚柱安装通槽内，避免对整形后套管形成剐蹭的二次伤害。设计的整形工具还具有易加工、易安装的优点。应用ANSYS软件，建立了完整的内置式纺锤形滚柱套管整形工具有限元模型，施加套管整形典型工况下的载荷，分析了中心管轴肩抗压、连接螺纹抗拉的强度，安全系数均在3.0以上，满足强度要求。同时，建立整形工具与缩径变形、椭圆变形、弯曲变形、局部凹陷4种常见套管变形配合整形的仿真模型，用ABAQUS动力学显式模块，仿真分析整形过程，结果表明，整形工具各部件无塑性变形、可重复使用、滚柱未掉落；整形后的套管通径达标、无凸痕、上提无伤害，整形效果理想。该整形工具在大庆油田的宁8井、岔81井、华北油田的强2-4X井等30多口井投入使用，整形效果显著，克服了现有整形工具的缺陷，具有很好的实用性。
关键词：套管整形;;整形工具;;纺锤形滚柱;;凸痕处理;;防止掉落
基金资助：陕西省重点研发项目(2024GX-YBXM-500);; 陕西省秦创原“首席科学家+工程师”项目(2024QCY-KXJ144);; 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室开放课题(2023014);; 西安石油大学研究生教育综合改革研究与实践项目(2023-X-YJG-010)
