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深水测试管柱应力分布规律与动态响应分析
被引量：
14
1
作者
唐咸弟
孙巧雷
+4 位作者
李中
冯定
王尔钧
孟文波
颜帮川
《石油机械》
北大核心
2020年第3期98-103,127,共7页
为了研究深水测试管柱在不同工况下的应力分布规律及内压波动对管柱动态响应参数的影响,根据深水测试管柱作业特点及结构,推导了测试管柱的轴向力、轴向应力、径向应力和环向应力计算公式,建立了海水段测试管柱的横向及纵向振动模型。...
为了研究深水测试管柱在不同工况下的应力分布规律及内压波动对管柱动态响应参数的影响,根据深水测试管柱作业特点及结构,推导了测试管柱的轴向力、轴向应力、径向应力和环向应力计算公式,建立了海水段测试管柱的横向及纵向振动模型。根据不同工况,建立了测试管柱的有限元模型,进行了测试管柱最大应力及内压波动下的动力响应分析。研究结果表明:测试管柱各段的最大应力随水深的增加而减小、随悬挂力的增大而增大;由于泊松耦合的影响,最大应力与水深的变化率随着内外压差的增大而增大;初开井前,由于测试管柱的内加压和环空泄压,测试管柱出现最大应力,其值为255.7 MPa,但各工况下测试管柱的安全系数满足强度使用要求;内部压力波动周期对测试管柱的应力响应影响显著,低周期的内压波动使管柱应力过度增大,管柱易发生危险。研究结果可为深水测试管柱的强度研究提供一定的指导。
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关键词
深水
测试管柱
应力分布
安全系数
内压波动
动态响应
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职称材料
陵水17-2气田深水钻井液性能控制指标体系研究
被引量：
5
2
作者
唐咸弟
李中
+5 位作者
郭永宾
刘和兴
孟文波
程朋
崔应中
舒福昌
《化学与生物工程》
CAS
2019年第12期44-47,共4页
以陵水17-2气田为例,针对钻井安全和储层保护需要,通过系统研究,建立了相对完善的深水钻井液性能控制指标体系。该体系的建立有利于深水油气田勘探开发深水钻井液技术的设计、评价及应用,促进了技术研究与现场应用的紧密结合,为降低作...
以陵水17-2气田为例,针对钻井安全和储层保护需要,通过系统研究,建立了相对完善的深水钻井液性能控制指标体系。该体系的建立有利于深水油气田勘探开发深水钻井液技术的设计、评价及应用,促进了技术研究与现场应用的紧密结合,为降低作业风险及成本提供了新的技术思路与理念。
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关键词
深水钻井液
性能指标
控制
评价体系
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职称材料
一种适用于水下井口力学分析的新型砂土p-y模型
被引量：
4
3
作者
畅元江
马海艇
+4 位作者
王仕超
张玉
张楠
同武军
戴永国
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期88-97,共10页
深水海底浅层土壤是影响水下井口系统动态响应的重要因素,对井口系统的疲劳评估至关重要。目前水下井口动态分析时常采用API推荐的p-y模型模拟导管—土壤相互作用,但该模型没有考虑水下防喷器组(Blowout Preventors,简称BOPs)竖向重载...
深水海底浅层土壤是影响水下井口系统动态响应的重要因素,对井口系统的疲劳评估至关重要。目前水下井口动态分析时常采用API推荐的p-y模型模拟导管—土壤相互作用,但该模型没有考虑水下防喷器组(Blowout Preventors,简称BOPs)竖向重载对管土交互的影响,导致水下井口动态分析存在较大计算误差。为此,首先根据常规和新型p-y曲线的理论模型进行数值计算,然后采用ABAQUS软件建立实尺寸水下井口管土相互作用模型,加载计算得到BOPs重载下导管变形—土壤抗力仿真结果并与理论模型进行对比,最后采用缩尺土箱实验验证新型p-y模型在水下井口动态响应分析的正确性。研究结果表明:①采用新型p-y模型得到的导管弯矩、土抗力等数值计算结果与ABAQUS仿真和缩尺实验均吻合良好;②相对于常规管土模型,采用新p-y模型得到的水下井口弯矩、位移响应幅值等降低15%左右,得到的导管弯矩、位移响应幅值等降低幅度介于25%~30%;③新型砂土p-y模型充分考虑了BOPs竖向重载对管土相互作用的影响,在隔水管—水下井口系统力学分析中具有更好的适用性。结论认为,考虑到BOPs竖向重载对管土交互的影响,通过数值模拟及缩尺试验研究了新型p-y模型,并验证了其适应性,新模型有效提高了水下井口疲劳载荷计算的准确性,为水下井口系统疲劳评估提供了理论计算依据,为深海油气的开发提供了保障。
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关键词
水下井口系统
新型p-y模型
管土相互作用
缩尺实验
动态响应
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职称材料
题名
深水测试管柱应力分布规律与动态响应分析
被引量：
14
1
作者
唐咸弟
孙巧雷
李中
冯定
王尔钧
孟文波
颜帮川
机构
中海油能源发展股份有限公司工程技术深水钻采技术分公司
长江大学机械
工程
学院
湖北省
油
气钻完井工具
工程技术
研究中心
中海
石
油
(中国)
有限公司
湛江
分公司
出处
《石油机械》
北大核心
2020年第3期98-103,127,共7页
基金
国家自然科学基金项目“高造斜率井眼轨迹控制工具主轴井下力学行为研究”(51275057)
“瞬变流诱发深层气井油管柱振动碰撞耦合机理研究”(51704034)
中海石油(中国)有限公司湛江分公司项目“深水测试风险评估及安全控制技术研究”(CCL2017ZJFN2272)。
文摘
为了研究深水测试管柱在不同工况下的应力分布规律及内压波动对管柱动态响应参数的影响,根据深水测试管柱作业特点及结构,推导了测试管柱的轴向力、轴向应力、径向应力和环向应力计算公式,建立了海水段测试管柱的横向及纵向振动模型。根据不同工况,建立了测试管柱的有限元模型,进行了测试管柱最大应力及内压波动下的动力响应分析。研究结果表明:测试管柱各段的最大应力随水深的增加而减小、随悬挂力的增大而增大;由于泊松耦合的影响,最大应力与水深的变化率随着内外压差的增大而增大;初开井前,由于测试管柱的内加压和环空泄压,测试管柱出现最大应力,其值为255.7 MPa,但各工况下测试管柱的安全系数满足强度使用要求;内部压力波动周期对测试管柱的应力响应影响显著,低周期的内压波动使管柱应力过度增大,管柱易发生危险。研究结果可为深水测试管柱的强度研究提供一定的指导。
关键词
深水
测试管柱
应力分布
安全系数
内压波动
动态响应
Keywords
deepwater
test string
stress distribution
safety factor
internal pressure fluctuation
dynamic response
分类号
TE951 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
陵水17-2气田深水钻井液性能控制指标体系研究
被引量：
5
2
作者
唐咸弟
李中
郭永宾
刘和兴
孟文波
程朋
崔应中
舒福昌
机构
中海油能源发展股份有限公司工程技术深水钻采技术分公司
中海
石
油
(中国)
有限公司
湛江
分公司
湖北汉科新
技术
股份有限公司
荆州市汉科新
技术
研究所
长江大学
出处
《化学与生物工程》
CAS
2019年第12期44-47,共4页
文摘
以陵水17-2气田为例,针对钻井安全和储层保护需要,通过系统研究,建立了相对完善的深水钻井液性能控制指标体系。该体系的建立有利于深水油气田勘探开发深水钻井液技术的设计、评价及应用,促进了技术研究与现场应用的紧密结合,为降低作业风险及成本提供了新的技术思路与理念。
关键词
深水钻井液
性能指标
控制
评价体系
Keywords
deepwater drilling fluid
performance index
control
evaluation system
分类号
TE254.3 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
一种适用于水下井口力学分析的新型砂土p-y模型
被引量：
4
3
作者
畅元江
马海艇
王仕超
张玉
张楠
同武军
戴永国
机构
中国石
油
大学(华东)海洋
油
气装备与安全
技术
研究中心
中国石
油
大学(华东)储运与建筑
工程
学院
中海油能源发展股份有限公司工程技术深水钻采技术分公司
江苏曙光石
油
钻采
设备
有限公司
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期88-97,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目“深水水下井口系统刚柔耦合动力学机理与损伤控制研究”(编号:52071337)。
文摘
深水海底浅层土壤是影响水下井口系统动态响应的重要因素,对井口系统的疲劳评估至关重要。目前水下井口动态分析时常采用API推荐的p-y模型模拟导管—土壤相互作用,但该模型没有考虑水下防喷器组(Blowout Preventors,简称BOPs)竖向重载对管土交互的影响,导致水下井口动态分析存在较大计算误差。为此,首先根据常规和新型p-y曲线的理论模型进行数值计算,然后采用ABAQUS软件建立实尺寸水下井口管土相互作用模型,加载计算得到BOPs重载下导管变形—土壤抗力仿真结果并与理论模型进行对比,最后采用缩尺土箱实验验证新型p-y模型在水下井口动态响应分析的正确性。研究结果表明:①采用新型p-y模型得到的导管弯矩、土抗力等数值计算结果与ABAQUS仿真和缩尺实验均吻合良好;②相对于常规管土模型,采用新p-y模型得到的水下井口弯矩、位移响应幅值等降低15%左右,得到的导管弯矩、位移响应幅值等降低幅度介于25%~30%;③新型砂土p-y模型充分考虑了BOPs竖向重载对管土相互作用的影响,在隔水管—水下井口系统力学分析中具有更好的适用性。结论认为,考虑到BOPs竖向重载对管土交互的影响,通过数值模拟及缩尺试验研究了新型p-y模型,并验证了其适应性,新模型有效提高了水下井口疲劳载荷计算的准确性,为水下井口系统疲劳评估提供了理论计算依据,为深海油气的开发提供了保障。
关键词
水下井口系统
新型p-y模型
管土相互作用
缩尺实验
动态响应
Keywords
Underwater wellhead system
New p-y model
Pipe-soil interaction
Scaled experiment
Dynamic response
分类号
TE52 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深水测试管柱应力分布规律与动态响应分析
唐咸弟
孙巧雷
李中
冯定
王尔钧
孟文波
颜帮川
《石油机械》
北大核心
2020
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
陵水17-2气田深水钻井液性能控制指标体系研究
唐咸弟
李中
郭永宾
刘和兴
孟文波
程朋
崔应中
舒福昌
《化学与生物工程》
CAS
2019
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种适用于水下井口力学分析的新型砂土p-y模型
畅元江
马海艇
王仕超
张玉
张楠
同武军
戴永国
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
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