Constitutive model of low carbon alloy steel (LCAS) expandable tubular

Modelo constitutivo de tubo extensible de acero aleado con bajo contenido en carbono (LCAS)

El proceso de expansión del tubo de expansión en el fondo del pozo es el proceso de deformación dinámica del material metálico del tubo de expansión a diferentes temperaturas. En este trabajo, se utiliza el ensayo de tracción dinámica para medir la curva de tensión-deformación de tracción dinámica del acero de aleación con bajo contenido en carbono en el intervalo de temperaturas de 25 a 300 °C. Una vez analizados los resultados del ensayo de tracción dinámica, con el factor de velocidad de deformación Z y el modelo físico de McCormick, el trabajo establece la ecuación constitutiva del acero de aleación con bajo contenido en carbono del campo de temperatura subterráneo. Los resultados del cálculo de la ecuación de fluencia de Sellars se comparan con el valor de la tensión residual después de la expansión en el análisis de elementos finitos de la expansión de la tubería de acero sólido para verificar la fiabilidad de la aplicación real del acero para la tubería de expansión con alta tasa de expansión.

INTRODUCCIÓN

La tecnología de tubería de revestimiento de expansión consiste en utilizar la presión mecánica o hidráulica para expandir la tubería de revestimiento radialmente hasta la zona de deformación plástica, y se produce la deformación plástica permanente, de modo que la pared exterior de la tubería de revestimiento está cerca de la pared interior de la sarta de tuberías, a fin de ahorrar el diámetro de la perforación y ahorrar el coste de construcción del pozo, etc. Finalidad de una tecnología de perforación y terminación Teniendo en cuenta los métodos actuales de explotación de la industria del petróleo y el gas natural y el desarrollo de pozos ultraprofundos, determinamos que la temperatura de expansión del tubo de expansión en el fondo del pozo se sitúe entre 0 y 300 °C. La deformación del tubo de expansión en este entorno de temperatura es en realidad un proceso de deformación dinámica del material metálico base del tubo de expansión a diferentes temperaturas.

La simulación numérica del proceso de expansión del tubo de expansión en el fondo del pozo debe tener en cuenta la relación entre la tensión de flujo y la deformación plástica del material durante el proceso en caliente. De acuerdo con los resultados experimentales de la tensión dinámica y la teoría de la recuperación dinámica y el envejecimiento por deformación de los metales, con la ayuda del factor Z de velocidad de deformación y el modelo físico de McCormick, se establece la ecuación constitutiva del acero aleado de bajo contenido en carbono en el campo de temperatura del fondo del pozo [1]. El establecimiento de la ecuación constitutiva no sólo puede reflejar con precisión las características dinámicas del plástico. Deformación del material, sino también establecer una cierta relación cuantitativa para la simulación numérica y el análisis de la deformación plástica del tubo de expansión, proporcionando una base teórica, y tiene un significado teórico y práctico muy importante [2].