随着我国油气田的开发进入中后期,井下环境复杂恶劣,存在大量以硫化氢为主的腐蚀性气体,对井下管柱造成严重的腐蚀破坏。油田陆续将普通套管更换为耐腐蚀合金(CRA)套管后,可以最大程度的减少腐蚀带来的影响。但使用常规液压钳对套管上卸扣作业时,CRA套管两端面覆盖的镀锌层会被钳牙划伤破坏,成为腐蚀的薄弱环节。因此,必须改进常规楔形体钳牙结构,设计出锥形体结构钳牙。本文主要研究内容如下:(1)通过查阅中外文献,了解近年来国内外微牙痕和无牙痕钳牙发展现状,技术特点以及现场应用情况。总结套管腐蚀的影响因素,分析套管腐蚀模型,了解硫化氢腐蚀的成因和特点。(2)根据液压钳结构组成以及工作原理,依据摩擦疲劳学理论,解释了钳牙对套管的磨损成因和磨损过程;对钳牙与套管接触的摩擦区域建立模型,求出钳牙和套管的接触应力与应变函数,确定出影响牙痕深浅的主要因素;分析钳牙咬紧套管过程中发生的弹塑性变形。(3)针对常规楔形体钳牙和锥形体钳牙,建立力学模型,依据弹塑性力学理论,在液压钳上扣过程中的不同阶段,对钳牙与套管进行接触应力分析,求出应力函数,得出钳牙应力分量。分析钳牙逐渐咬紧套管过程中,套管材料表面发生的弹塑性变形。(4)利用Pro/E三维软件对钳牙建模,利用ANSYS有限元软件,根据影响牙痕深浅的主要因素,对钳牙咬紧套管进行有限元模拟,根据模拟结果,综合分析比较,得出最优钳牙。