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题名水泥环性质对套管抗挤强度影响的有限元分析
被引量：20
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作者
徐守余
李茂华
牛卫东
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机构
中国石油大学(华东)地球资源与信息学院
胜利石油管理局渤海钻井总公司
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出处
《石油钻探技术》
CAS
北大核心
2007年第3期5-8,共4页
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基金
中国石油天然气集团公司创新基金项目"渤海湾盆地油田地质灾害分布规律及控制因素研究"(编号:04E7041)部分内容
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文摘
套管常在油层和泥岩部位严重损坏，分析认为这是生产过程中地应力发生了变化，导致油层孔隙压力或泥岩力学性质改变，造成地应力重新分布的结果。因此，水泥环的质量对套管的影响较大。建立了二维平面轴对称和平面应变有限元模型，利用Ansys有限元软件分析了套管在水泥环影响下的变形特征。分析表明，最大应力在套管内壁产生，均匀我荷下套管抗挤强度是非均匀载荷的5～7倍，而且栽荷椭圆度越大，套管内壁应力越大。增大水泥环弹性模量可以有效减小套管最大应力，因此，均匀我荷下应适当提高水泥环弹性模量，以达到提高套管抗挤强度的目的。
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关键词
套管损坏
水泥环性质
弹性模量
载荷
抗压强度
有限元法
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Keywords
casing failure
cement sheath property
modulus of elasticity
load
compressive strength finite element method
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分类号
TE26
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名水泥环性质对套管外载影响的模拟试验
被引量：22
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作者
邓金根
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机构
石油大学石油工程系
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出处
《石油大学学报（自然科学版）》
EI
CSCD
1997年第6期24-28,共5页
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文摘
在非均匀地应力作用下，含水泥岩蠕变使套管产生一个外挤力。在自制的真三轴模拟试验装置上进行了大尺寸真三轴模拟试验。试验结果表明，套管外挤力的分布是非均匀的，且随着时间的延长而增大；套管外载的分布为类椭圆形，经过较长时间趋于稳定值，其大小与地应力成正比。水泥环的弹性参数和泥岩含水量等对套管外载有一定影响。随水泥环弹性模量的增加，套管所受外载减小，且其非均匀性减小。水泥环厚度变化对套管外载无太大影响。
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关键词
模拟试验
套管
水泥环性质
应力分析
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Keywords
Simulation test
Casing stress
Mudstone
Creep
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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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题名温-压耦合作用下水泥环参数对套管应力影响
被引量：7
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作者
郭雪利
李军
柳贡慧
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机构
中国石油大学(北京)石油工程学院
北京工业大学
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2018年第13期224-231,共8页
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基金
国家自然基金(51674272)
国家自然科学基金联合基金(U1762211)
中石化开发基金(HX20180001)资助
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文摘
套管应力的准确计算是保证井筒完整性的重要基础;但现有理论直接将地应力加载到模型中,计算所得的位移场包含了地层在原始构造应力下所产生的位移;而此位移并非是钻开井眼后所产生的,这样就会对套管应力的计算产生影响。在原有模型基础之上,消除了原始构造应力所产生的位移,建立井筒组合体温-压耦合模型。根据弹性理论,由界面应力、位移连续性条件,推导了组合体在温度和压力共同作用下的应力解析解。研究了水泥环弹性模量、泊松比和厚度对套管应力的影响规律。结果表明,对于低弹性模量的地层,现有模型的套管应力计算值远远高;对于高弹性模量地层会低。对于不同水泥环泊松比,现有模型计算值低。水泥环厚度较小时,现有模型计算值偏高;较大时则偏低。由此可见现有模型存在一定的差异,尤其是对于低弹性模量地层,需要对现有模型进行修正,才能为水泥环参数设计提供正确的理论指导。
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关键词
初始地应力
温-压耦合
套管应力
水泥环性质
页岩气压裂
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Keywords
initial geo-stress
thermo-pressure coupling
casing stress
cement sheath property
shale gas fracturing
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分类号
TE256
[石油与天然气工程—油气井工程]
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