一、工程背景

在地面下幾公里的油井中，擴展鋼管是目前石油界談論最多的技術革新之一，井下金屬成型過程中使得油井鉆管（例如鑄件和襯套）能夠通過已經固定的鉆管并在直徑方向擴展百分之幾十，這樣每次一個新的井筒部分挖掘出來，鉆管在直徑方面可以幾乎沒有減小，這種技術可以極大地節約成本，更經濟地使鉆管到達油層。本次對石油鉆井中擴管膨脹這一工程問題進行研究。

二、有限元模型

考慮結構的對稱性，取1/4模型進行分析。裝配體如上圖所示，在內部的剛體參考點上施加一速度邊界條件，從右向左推進。

材料參數如下：

相互作用設置如下：

邊界條件設置如下：

網格劃分如下：

三、計算結果

1. 接觸應力分布
   

  2.環向應力分布

3.環向塑性應變

4.部分擴展管道的壁厚減小

四、結論

1. 襯管和鑄件之間發生了較大的接觸應力

2. 環向應力分布在直徑突變處發生了應力集中，最大值為1088Mpa

3. 環向直徑減小處發生了較大的環向應變

4. 部分擴展管道的壁厚減小變化范圍為-0.8~0.4微米