多工况连续油管疲劳寿命预测方法研究

Study on the Fatigue Life Prediction Method of Coiled Tubing Under Multiple Working Conditions

曹银萍 方凤英 潘莹 魏文澜 窦益华

CAO Yinping FANG Fengying PAN Ying WEI Wenlan DOU Yihua

连续油管作业过程中经历复杂工况,现有研究方法大多仅考虑了单一工况,使得连续油管的疲劳寿命难以准确预测。 为提高连续油管疲劳寿命预测的准确性,通过考虑连续油管作业在多工况条件下的特点,依据 Manson-Coffin模型、Miner 法则及中性层假设,建立含磨损、冲砂、疲劳损伤的连续油管疲劳寿命判断依据;开展连续油管疲劳性能试验,获得 CT110 连续油管的疲劳寿命模型关键参数;基于连续油管的使用档案,进行了某使用日历下连续油管疲劳寿命算例分析,形成多工况连续油管疲劳寿命预测方法。 结果表明:在给定使用日历下,Ø50. 8 mm×4. 4 mm CT110 连续油管的理论起下作业次数为 11 次,进行 10 次作业后连续油管极限载荷为 645 MPa,与未使用时相比损失了 17% ;随着作业次数增多,连续油管寿命明显降低,其截面极限载荷呈下降趋势。本文所研究的多工况连续油管疲劳寿命预测方法为连续油管在实际使用过程中疲劳寿命预测及降级使用提供技术指导。