摘要：鉴于西部＂三超＂气井完井管柱腐蚀严重的问题,针对点蚀管柱,利用有限元软件建立了椭球、扫略和实际等3种不同形式的点蚀简化模型,并分别对这3种简化模型进行数值模拟,研究不同点蚀简化方法对管柱剩余强度的影响。研究结果表明：对于椭球简化模型,最大Mises应力随点蚀深度呈线性变化,而扫略简化模型呈指数变化,实际简化模型则呈二次曲线变化;不同点蚀简化模型管柱剩余强度差别较大,当腐蚀深度较小时,扫略简化模型更接近于实际工况,随着腐蚀深度增加,3种简化模型管柱剩余强度计算结果趋于相同,而腐蚀深度超过一个定值后,椭球简化模型更接近于真实;当管柱点蚀深度比在区间[29.10%,31.66%]时,可以忽略建模方式对管柱抗内压强度的影响;当管柱点蚀深度比在区间[23.53%,25.35%]时,可以忽略建模方式对管柱抗挤强度的影响。研究结果可为腐蚀环境完井管柱的可靠性评估提供基础数据。

关键词：点蚀 简化模型 有限元 管柱 剩余强度 

单位：中国石油大学(华东)油气CAE技术研究中心; 中国石油大学储运与建筑工程学院; 中国石油大学机电工程学; 中国石油集团石油管工程技术研究院