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拉弯复合载荷作用下的API短圆套管螺纹力学行为 被引量：34
1
作者 祝效华 董亮亮 +2 位作者 童华 高原 庞然 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期157-163,共7页
套管下入水平井弯曲段时,套管螺纹是否已发生屈服对于随后的钻进和油气井生产有至关重要的影响,而目前国内外对于井眼曲率(弯矩)对套管螺纹连接强度和密封性能影响的研究极少。笔者基于虚功原理、接触非线性理论及von Mises屈服准则,建... 套管下入水平井弯曲段时,套管螺纹是否已发生屈服对于随后的钻进和油气井生产有至关重要的影响,而目前国内外对于井眼曲率(弯矩)对套管螺纹连接强度和密封性能影响的研究极少。笔者基于虚功原理、接触非线性理论及von Mises屈服准则,建立了API短圆套管螺纹连接的三维计算模型,研究了拉弯复合载荷下连接螺纹的应力分布规律,指出井眼曲率(弯矩)对套管的连接强度和密封性能影响极大,并通过大量计算绘制了给定井眼曲率时的最大许用套管悬重图,综合考虑连接强度和密封能力推荐了API短圆套管螺纹标准所列锥度、螺距、螺纹长度、牙高参数系列中的最优值。 展开更多
关键词 套管 圆螺纹 井眼曲率 复合载荷 连接强度 密封能力
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套管损坏的力学分析及动力学机制探讨 被引量：9
2
作者 肖斐 李邦超 +1 位作者 王德军 王海霞 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期98-101,共4页
为预防和治理油田开发套管损坏,以弹塑性力学变形破坏理论为基础,通过建立套管损坏的概念模型,模拟了油层厚度变化、水平应力场不均匀变化、套管外形成空洞以及单、双油层注水井等条件下的套管损坏现象,从力学机理上揭示了采油井和注水... 为预防和治理油田开发套管损坏,以弹塑性力学变形破坏理论为基础,通过建立套管损坏的概念模型,模拟了油层厚度变化、水平应力场不均匀变化、套管外形成空洞以及单、双油层注水井等条件下的套管损坏现象,从力学机理上揭示了采油井和注水井套管损坏的原因,分析了套管损坏的动力学机制。研究表明,随着油层厚度的增加,采油井套管和套管外围岩被破坏的程度逐渐增加,并从整个层位的套管损坏过渡到套管中上部的局部损坏。水平应力场的不均匀变化也加大了套管损坏的程度。当套管外围岩被掏空时,所形成的空洞范围越大,套管损坏的程度也就越严重。单油层注水井套管的破坏程度较双油层注水井严重,双油层注水井中上部油层套管的破坏程度较下部油层严重。据此,套管损坏的机制分为区域动力学机制和局部动力学机制,前者受构造应力场控制,后者受非构造应力场控制,对油井周围环境的改变更为敏感,并且受控于区域动力学机制。 展开更多
关键词 套管损坏 模型设计 数值模拟 应力分析 动力学机制
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大庆油田葡北X断块套管损坏预测方法及矿场试验 被引量：3
3
作者 李进旺 吕秀梅 +3 位作者 刘继生 蔡永恩 刘文剑 曾桂红 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期625-628,共4页
对区域地应力场进行了数值模拟,根据套管载荷理论,提出了基于交叉偶极声波测井、方位井径测井等多种测试资料及地质动、静态信息的套管损坏危险性分析方法,制订了经济、适用的预测流程,建立了非均匀载荷下套管挤毁标准,形成了量化的、... 对区域地应力场进行了数值模拟,根据套管载荷理论,提出了基于交叉偶极声波测井、方位井径测井等多种测试资料及地质动、静态信息的套管损坏危险性分析方法,制订了经济、适用的预测流程,建立了非均匀载荷下套管挤毁标准,形成了量化的、操作性强的矿场套管损坏预测技术。在大庆油田葡北X断块两个套管损坏危险区域进行了现场试验,在纵向上给出124口井部分深度段套管损坏高危险等级警报,根据预测结果及时调整了开发方案,使得该区块的套管损坏发展状况得到有效控制。 展开更多
关键词 套管损坏 预测方法 地应力 数值模拟 套管载荷 矿场试验
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膨胀管技术金属流动行为计算机模拟研究 被引量：3
4
作者 刘永刚 练章华 +2 位作者 杨龙 李辉荣 易浩 《西南石油学院学报》 CSCD 2004年第6期64-67,共4页
膨胀套管技术是节约井眼直径的钻井新技术 ,现已投入实践 ,而在我国尚处于理论探索阶段。应用ADINA软件 ,建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型 .研究了在不同摩擦系数和不同膨胀幅度情况下 ,壁厚为 8.94mm的 95/ 8″套管的膨胀过程 ,并且... 膨胀套管技术是节约井眼直径的钻井新技术 ,现已投入实践 ,而在我国尚处于理论探索阶段。应用ADINA软件 ,建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型 .研究了在不同摩擦系数和不同膨胀幅度情况下 ,壁厚为 8.94mm的 95/ 8″套管的膨胀过程 ,并且进行了详细的计算机模拟。通过分析、比较沿膨胀管径向不同位置处的单元节点组的位移量 ,得出了在不同的摩擦系数和不同的内径膨胀幅度时金属的流动规律 。 展开更多
关键词 膨胀套管 金属流动 膨胀幅度 计算机模拟
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大庆油田嫩二底标准层化石层引起套管损坏机理分析 被引量：9
5
作者 吴恩成 闫铁 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2007年第2期38-41,125,共4页
大庆油田套损严重,其中非油层部位套损井多数发生在油层顶部的嫩二底标准层.通过对套损层位岩心观测、多臂井径测井曲线与电测曲线比对、岩心X衍射全岩分析、岩石力学试验分析等,建立套损机理模型.力学分析表明化石层进水后,在流体压力... 大庆油田套损严重,其中非油层部位套损井多数发生在油层顶部的嫩二底标准层.通过对套损层位岩心观测、多臂井径测井曲线与电测曲线比对、岩心X衍射全岩分析、岩石力学试验分析等,建立套损机理模型.力学分析表明化石层进水后,在流体压力以及地应力的作用下,剪应力超过化石层薄弱面抗剪强度后,地层失稳而发生成片套损.这一认识从根本上突破了以往嫩二底标准层油页岩遇水膨胀造成套损的观点. 展开更多
关键词 套损机理 套管剪切 地层滑移 岩石力学 嫩二底标准层 大庆油田
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胡状油田套管损坏防治研究 被引量：2
6
作者 胡明卫 贾建民 +2 位作者 吴田忠 陈宪梅 牟薇 《西南石油学院学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期76-79,共4页
油田开发的后期,井况恶化严重制约着油田开发水平.通过对胡状集主力区块胡五块套损井进行分析研究,提出的防治对策,为非均质复杂断块油田延长和治理井况恶化提出解决方法。该技术思路和方法对于同类复杂断块油田治理井况恶化、延长油水... 油田开发的后期,井况恶化严重制约着油田开发水平.通过对胡状集主力区块胡五块套损井进行分析研究,提出的防治对策,为非均质复杂断块油田延长和治理井况恶化提出解决方法。该技术思路和方法对于同类复杂断块油田治理井况恶化、延长油水井使用寿命有很好的指导意义。 展开更多
关键词 套管损坏 防治对策 分析研究
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套管应力的检测方法 被引量：1
7
作者 刘颖 徐炳涛 +1 位作者 郭玉民 张志龙 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2004年第2期63-64,86,共3页
研究了运用超声波和磁测法检测套管应力的方法 .超声波法是根据材料加载后声波传播速度发生变化的原理计算应力 ,计算精度高 ,相对误差为 10 - 6 ～ 10 - 7,但受温度和换能器与套管内壁耦合情况影响大 ;磁测法是根据磁致伸缩的逆效应 ,... 研究了运用超声波和磁测法检测套管应力的方法 .超声波法是根据材料加载后声波传播速度发生变化的原理计算应力 ,计算精度高 ,相对误差为 10 - 6 ～ 10 - 7,但受温度和换能器与套管内壁耦合情况影响大 ;磁测法是根据磁致伸缩的逆效应 ,通过磁探头上电动势的变化确定机械应力或应变 ,可用以定量评价套管的受力状态 .研究结果表明 ,磁测法检测套管应力不受试件表面和介质影响 ,测量仪器精度要求不高 ,可操作性强 。 展开更多
关键词 套管 应力检测 超声波 磁测法 磁敏伸缩
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蠕变地层套管外载计算的位移反分析法 被引量：16
8
作者 闫相祯 杨秀娟 +1 位作者 冯耀荣 王建军 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期102-106,共5页
套管外载计算是蠕变地层套管受力分析的难题,由于套管周围应力场比较复杂和地下环境多样,难以直接求解。根据弹性力学理论,建立了套管在地层蠕变引起的椭圆形非均匀外载下的力学模型,并应用逆解法对该力学模型进行求解,得到了在非均匀... 套管外载计算是蠕变地层套管受力分析的难题,由于套管周围应力场比较复杂和地下环境多样,难以直接求解。根据弹性力学理论,建立了套管在地层蠕变引起的椭圆形非均匀外载下的力学模型,并应用逆解法对该力学模型进行求解,得到了在非均匀外载下套管的应力和位移计算式。基于套管内壁变形的实测资料,利用阻尼最小二乘法建立了套管外载反分析模型,提出了确定套管外载的反分析方法,讨论了反分析法的应用。实例分析表明,载荷反求值与真实值吻合较好,拟合精度较高,说明这种方法具有较好的实用价值。 展开更多
关键词 套管 非均匀载荷 椭圆 反分析 蠕变 力学模型
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疏松砂岩地层套管应力变化三维仿真分析 被引量：5
9
作者 王金龙 闫相祯 杨秀娟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1905-1910,共6页
油田开采到中后期,疏松砂岩地层油井套管损坏愈来愈突出,出砂已成为影响油井产能和损害设备的严重问题。为此针对油田的实际情况,分析疏松砂岩地层的出砂机理,建立了套管、水泥环和地层的三维有限元模型。模型中采用了基于Mohr-Coulomb... 油田开采到中后期,疏松砂岩地层油井套管损坏愈来愈突出,出砂已成为影响油井产能和损害设备的严重问题。为此针对油田的实际情况,分析疏松砂岩地层的出砂机理,建立了套管、水泥环和地层的三维有限元模型。模型中采用了基于Mohr-Coulomb屈服面的弹塑性本构关系,利用有限元法研究在地层参数一定的条件下,当出砂量变化时,出砂部位、出砂周围区域及射孔孔眼处套管应力变化情况。研究结果表明:随井深和出砂量的加大,套管管体和射孔孔眼处的轴向应力和有效应力都明显增大。这为研究疏松砂岩地层套管的损害机制及防治措施提供了理论依据。 展开更多
关键词 石油工程 三维仿真 出砂 有效应力 轴向应力
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迭代法计算油气井密闭环空压力 被引量：30
10
作者 邓元洲 陈平 张慧丽 《海洋石油》 CAS 2006年第2期93-96,共4页
在充分考虑压力和体积耦合变化的基础上,建立了计算密闭环空压力的数学模型,并简要阐述了用迭代法计算环空压力的思路。以文献1中的实例为例,计算了环空温度变化所引起的环空压力增加值。计算表明,同文献1的结果比较,用迭代法计算的环... 在充分考虑压力和体积耦合变化的基础上,建立了计算密闭环空压力的数学模型,并简要阐述了用迭代法计算环空压力的思路。以文献1中的实例为例,计算了环空温度变化所引起的环空压力增加值。计算表明,同文献1的结果比较,用迭代法计算的环空压力平均小大约10%。文章方法对高温高压井井身结构设计、套管强度设计有一定的指导作用。 展开更多
关键词 环空压力 套管 迭代法
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