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题名钛合金油套管抗挤毁性能计算与实验
被引量：6
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作者
刘强
申照熙
李东风
张春霞
祝国川
宋生印
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机构
石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室·中国石油集团石油管工程技术研究院
宝钢股份钢管条钢事业部
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第10期94-101,共8页
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基金
国家科技重大专项“深井超深井高效快速钻井技术及装备”(编号:2016ZX05020)
陕西省创新能力支撑计划“油气开发用低成本高耐蚀钛合金油井管材料开发”(编号:2018KJXX-046)
中国石油天然气集团有限公司基础研究和战略储备技术研究基金项目(编号:2017Z-05)。
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文摘
钛合金材料由于具有高的比强度,低弹性模量,优异的韧性、疲劳性能和耐蚀性,已经成为严酷工况环境下油井管和海洋油气开发工具的热门候选材料,但采用API、ISO的标准体系中的油套管挤毁计算方法得出的钛合金油套管抗挤毁强度缺乏验证。为此,在考虑制造缺陷的条件下,通过比较ISO/TR 10400标准中计算方法、外压强度挤毁准则计算方法、有限元模拟等3种不同方法计算出的钛合金油套管的抗挤毁强度,并与同等条件下钢制油套管的抗挤毁强度进行对比,得出了钛合金油套管的抗挤毁强度变化规律,最后选取了4种规格的钛合金油套管进行了实物外挤毁试验验证。研究结果表明:①钛合金油套管抗挤毁强度均随着径厚比的升高而下降,在径厚比值较低时,钛合金油套管和钢制油套管的抗挤毁强度相差不大,而当径厚比值较高时,钛合金油套管抗挤毁强度则显著低于钢制油套管;②强度挤毁准则方法计算出来的钛合金油井管抗挤毁强度和实际试验值较为接近,同时在径厚比大于15时,计算结果乘以0.9的系数,具有较好的安全性。结论认为,该项研究成果可以为钛合金油套管的设计、使用和管理提供参考。
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关键词
高温高压
天然气开发
钛合金油套管
径厚比
抗挤毁
力学计算
有限元分析
实物试验
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Keywords
High temperature and high pressure(HTHP)
Natural gas development
Titanium alloy tubing and casing
Diameter-to-thickness ratio(D/t)
Collapse strength
Mechanical calculation
Finite element analysis
Full-size test
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分类号
TE931.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名套管挤毁机理的研究
被引量：2
- 2
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作者
高智海
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机构
中国石油天然气集团公司石油管材研究所
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出处
《石油机械》
北大核心
2001年第C00期8-10,共3页
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文摘
根据API BUL 5C3关于套管受外压大部分属于塑性挤毁的理论，采用高压水下应奕测量技术，对直径177．8mm*10.36mm110钢级套管在不同外压力下的环向应变进行了测量，并对套管挤毁过程中的应变分布和变化规律做了分析，研究分析表明，套管的不圆度和壁厚不均度等缺陷对套管抗挤毁性能有较大影响，其中壁厚不均度的影响比不圆度的影响更大，套管受外压挤毁的机理是首先在几何缺陷较大的某些局部区域出现塑性屈曲形成塑性铰，随后套管出现结构失稳被挤毁。
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关键词
挤毁机理
应力测试
抗挤毁能力
石油套管
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分类号
TE931.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名厚壁套管等效外挤载荷计算
被引量：6
- 3
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作者
钱锋
高德利
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机构
中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室
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出处
《石油机械》
北大核心
2011年第12期38-40,44,共4页
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基金
国家科技重大专项"复杂结构井优化设计与控制关键技术"(2009ZX05009-005)
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文摘
鉴于ISO 10400新标准提出的计算厚壁套管抗挤强度公式是针对均匀外挤载荷的,不适应非均匀外挤载荷下套管抗挤强度计算的状况,根据虚功原理和Mises屈服准则,提出了2种计算等效外挤载荷的方法。将作用在套管上的非均匀载荷转化成与之具有相同破坏能力的均匀载荷。算例分析表明,2种方法计算的等效外挤载荷具有较好的一致性,基于新标准的挤毁理论,套管在非均匀载荷条件下的抗挤强度也有较大的提高。
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关键词
厚壁套管
套管强度
抗挤毁强度
非均匀载荷
虚功原理
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Keywords
thick-wall casing, casing strength, anti-collapse strength, uneven load, virtual work principle
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分类号
TE243
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名316L不锈钢膨胀筛管基管井下膨胀有限元分析
被引量：5
- 4
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作者
杨立辉
李春福
宋开红
王燕群
陈功剑
贾平
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机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
天津大学机械学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2011年第8期11-15,2,共5页
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基金
国家"863"计划项目"膨胀管钻井技术"(2006AA06A105)
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文摘
针对膨胀筛管膨胀变形涉及到材料、几何和结构的非线性接触大变形难以运用现有理论精确求解的问题,利用ANSYS有限元分析技术,分析了316L不锈钢膨胀筛管井下工作的力学性能。选取适当的约束条件,模拟计算了φ114.3 mm(4 12英寸)316L不锈钢膨胀筛管基管在不同井下温度时的不同膨胀率膨胀和膨胀后的抗挤毁过程。分析结果表明,膨胀率和膨胀温度对膨胀前后基管的最大等效应力分布的影响不大,残余应力的峰值随膨胀温度的升高而下降;井下温度一定时,Bauschinger效应是降低抗挤毁性能的主要因素。
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关键词
316L不锈钢
膨胀筛管
基管
非线性
有限元分析
残余应力
抗挤毁强度
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Keywords
316L stainless steel, expandable screen, base pipe, nonlinear, finite element analysis, residual stress, collapsing strength
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分类号
TG142.71
[金属学及工艺—金属材料]
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