1.算例分析背景

在建筑行業利用振蕩器提高水泥膠結的密實程度十分有效，因此該項技術也被用于油水井固井工藝中，利用振蕩器使套管柱產生振動，進而作用于套管和地層之間的水泥漿，使水泥漿分布更均勻，從而提高膠結密實程度，能夠防止后期開發時產生的油、氣、水竄槽，延長油井壽命。

根據振蕩工藝不同，分為三種：一種是在井口振蕩套管，但離油層部位太遠，振動能量衰減嚴重；一種是放置在固井膠塞中，在頂替水泥漿時隨行振動套管，但膠塞與套管之間有橡膠結構接觸，大大降低了振動能量的傳遞，效果不理想；還有一種是井底振蕩器，放置在油層底部，在固井注水泥漿時產生水力激蕩或電振動，通過套管直接作用油層部位的水泥漿，能有效提高油層段的固井質量，為此，專門設計水力固井振蕩器，以提高油水井油層部位的固井質量。基于Abaqus針對固井振蕩器最薄弱的部件進行抗外擠強度校核，以確定水力固井振蕩器的適用井深范圍。

2.計算模型建立

首先利用solidworks建立裝配體模型，并確定最薄弱的工件部件，導出為**.x_t文件，再導入到Abaqus當中,首先識別單位制，確定長度單位制為mm，重新建立裝配體模型，x_t文件導入后可以保持裝配位置不變。

3.材料屬性設置

本例所有部件均設置為35CrMo金屬材質，設置彈性參數及密度。

4.接觸條件設置

本例只計算最薄弱部位的應力應變情況，因此非目標部件全部設置為“顯示體”，不參與計算。

5.網格劃分

全部部件均采用中性軸算法劃分六面體網格，目標部件設置網格加密，提高計算精度。所有網格單元均采用三維應力線性單元C3D8R。

6.分析步設置

本例只設置一個靜力通用分析步。

7.邊界條件

首先設置第一個邊界條件，在初始分析步將目標部件下部完全固定。

再設置第二個邊界條件，初始分析步將目標部件上部完全固定；

第一個分析步中修改邊界條件，釋放U1方向的自由度，以釋放壓縮變形引起的微小位移。

8.施加載荷

在目標部件外表面以幅值曲線方式施加表面壓強載荷76MPa。

9.設置2個CPU核心計算。得到應力云圖如下：套管最大應力值為1080MPa，高于35CrMo材料的屈服強度835MPa，該固井振蕩器不適用于鉆井液密度高于1.75g/cm3并且目的油層在4500m以深的油水井固井。