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题名含表面双裂纹的钻杆管体断裂性能研究
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作者
张智亮
林莹莹
钱光阳
李文军
李安军
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机构
西南石油大学机电工程学院
四川中利源建设工程有限公司
国家管网集团西南管道有限责任公司
中国石油乌鲁木齐石化分公司
国家管网集团西部管道有限责任公司
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出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期516-523,共8页
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基金
国家重点基础研究发展计划资助项目(No.2012CB215004)
国家科技重大专项课题资助项目(No.2011ZX05021-001)
中国博士后科学基金资助项目(No.2019M663865)。
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文摘
钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载荷下裂纹间距、次裂纹尺寸以及走向对环向主裂纹前缘J积分的影响。结果表明:轴向排列的环向次裂纹是相对最安全的,可大幅消减钻杆主裂纹前缘的J积分;环向排列的环向次裂纹相对最危险,可大幅增大钻杆主裂纹前缘的J积分;轴向次裂纹可增大钻杆主裂纹前缘或部分前缘的J积分,但增幅相对环向排列的环向次裂纹来说要微弱得多。次裂纹对主裂纹前缘J积分的影响强度随两裂纹间距的增大或次裂纹尺寸的减小而减小。因此在对含表面双裂纹的钻杆进行分析时,在次裂纹尺寸较大且距离较近的情况下应考虑次裂纹的影响;在次裂纹尺寸较小或距离较远时则可忽略次裂纹,将模型简化为单裂纹钻杆模型进行分析。
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关键词
钻杆
双裂纹
J积分
安全评估
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Keywords
drill pipe
double crack
J-integral
safety assessment
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名双层喷嘴提升管油剂间传质传热特性研究
被引量：3
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作者
张智亮
牟沛
李文军
陈海军
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机构
西南石油大学机电工程学院
中国石油集团西部钻探工程有限公司
四川中利源建设工程有限公司
中国石油乌鲁木齐石化公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2022年第6期114-120,共7页
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基金
国家重点基础研究发展计划项目“绿色低碳导向的高效炼油过程基础研究”(2012CB215004)
国家科技重大专项“西部山前复杂地层安全快速钻井技术”(2011ZX05021-001)
中国博士后科学基金资助项目“井下钻柱失效风险评估研究”(2019M663865)。
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文摘
良好的相间传热与油雾蒸发效率是提高提升管内油剂之间催化裂化效率的关键。为了研究双层喷嘴提升管内油雾的传质传热与混合特性,采用SCDM软件建立了双层喷嘴提升管几何模型,并基于颗粒完全流态化理论,采用颗粒随机轨道模型对离散相油雾液滴轨迹进行追踪,模拟了提升管内油剂分布与传热规律。研究结果表明:提升管轴向位置0.6~0.8 m区段内温度和油雾蒸汽体积分数沿径向分布变化最大,温度呈现边壁高、中心低的“U”形分布,体积分数呈现边壁低、中心高的“环-核”分布,最后在提升管轴向位置0.8 m以上温度逐渐不变,稳定在620 K左右且分布均匀,油雾蒸汽体积分数稳定在0.7左右;在轴向位置0.7~0.8 m区段内油雾粒径变化剧烈,平均粒径最大值出现在轴向位置z=0.75 m的径向截面,在此区段内最不利于油雾催化裂化;副喷嘴应当安装于主喷嘴下方0.5 m处,此时催化裂化效率最高。所得结论可为双层喷嘴提升管的结构设计提供基础数据。
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关键词
双层喷嘴
提升管
油剂混合
传热
油雾粒径
主喷嘴
安装位置
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Keywords
double-layer nozzle
riser
oil-catalyst mixing
heat transfer
oil mist particle size
main nozzle
installation position
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分类号
TE621
[石油与天然气工程—油气加工工程]
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