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膨胀套管力学研究 被引量：22
1
作者 练章华 刘永刚 +3 位作者 孟英峰 杨龙 孙书澎 张乃辅 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期54-56,共3页
美国Enventure公司已在中国石化胜利油田成功地完成了世界上第 2 0 0口和第 2 0 1口膨胀套管作业 ,也是目前国内仅有的两口膨胀套管井 ,文章针对这两口井的膨胀套管结构参数和材料特性参数进行了膨胀过程的力学研究。膨胀套管结构为J5 ... 美国Enventure公司已在中国石化胜利油田成功地完成了世界上第 2 0 0口和第 2 0 1口膨胀套管作业 ,也是目前国内仅有的两口膨胀套管井 ,文章针对这两口井的膨胀套管结构参数和材料特性参数进行了膨胀过程的力学研究。膨胀套管结构为J5 5钢级 10 7.9mm套管膨胀至 139.7mm套管内壁 ,用弹塑性有限元接触问题对膨胀套管膨胀过程的力学问题建立了有限元力学模型 ,并对其膨胀力学过程进行了详细研究。文中提出了膨胀套管力学研究的主要参数 ,通过计算机数值模拟分析 ,对这些主要参数进行了详细分析 ,针对力学行为最敏感的参数 -摩擦系数、膨胀锥角的变化进行了大量的组合分析 ,将膨胀锥角直线接触改为圆弧接触后 ,改善和降低了膨胀套管内的残余应力 ,提高了其强度性能。同时 ,优化出了研究的膨胀套管结构尺寸下 ,膨胀芯头的最佳锥角为 9.8°。文章研究结果对开发国内自主产权的膨胀套管结构设计、润滑设计等具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 膨胀套管 力学研究 钢级 润滑设计 降低 力学模型 接触问题 管结构 管井 芯头
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膨胀管金属流动行为的计算机模拟研究 被引量：3
2
作者 刘永刚 练章华 +1 位作者 李辉荣 杨龙 《石油机械》 北大核心 2004年第10期4-7,1,共4页
膨胀套管技术在我国尚处于理论探索阶段。鉴于此 ,用ADINA软件的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型 ,对壁厚 8 94mm的 2 4 4 5mm套管进行膨胀过程的计算机模拟 ,通过分析和比较沿膨胀管径向不同位置处的单元节点组... 膨胀套管技术在我国尚处于理论探索阶段。鉴于此 ,用ADINA软件的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型 ,对壁厚 8 94mm的 2 4 4 5mm套管进行膨胀过程的计算机模拟 ,通过分析和比较沿膨胀管径向不同位置处的单元节点组在X轴和Y轴方向的位移量 ,得出了膨胀管在不同摩擦系数和不同内径膨胀幅度时的金属流动规律 ,为膨胀锥体的结构设计和材料选择以及膨胀技术的实际应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 可膨胀管 膨胀套管 金属流动 径向 管径 壁厚 单元 X轴 锥体 弹塑性有限元
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套管损坏过程的计算机模拟研究
3
作者 练章华 杨龙 +3 位作者 周杰 唐波 易浩 李留伟 《石油机械》 北大核心 2004年第U12期52-56,共5页
根据某油田地质构造图、地质资料、地震资料以及测井资料等，用ABAQUS软件建立了该油田套管损坏区块注水和采油开发过程的计算机仿真有限元力学模型，模型中包含了地层温度梯度、地层岩石密度、初始孔隙压力、注水压力、生产压差和注采... 根据某油田地质构造图、地质资料、地震资料以及测井资料等，用ABAQUS软件建立了该油田套管损坏区块注水和采油开发过程的计算机仿真有限元力学模型，模型中包含了地层温度梯度、地层岩石密度、初始孔隙压力、注水压力、生产压差和注采时间为5a的复杂力学系统模型，根据弹塑性理论、非线性数学理论建立了数学、力学模型以及地应力与注水开发的耦合力学模型，用非线性数学理论对其进行理论求解。根据该研究成果，模拟了不同参数下地层的滑移对套管的损坏机理与预防措施，反演出了该油田油水井套管剖面注采5a后的位移场和地应力场的分布，为分析套管损坏机理提供了定量的理论数据。 展开更多
关键词 套管损坏 注采 油田地质 生产压差 油水井 注水压力 注水开发 地层岩石 地震资料 构造图
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膨胀套管计算机仿真分析 被引量：24
4
作者 练章华 施太和 +5 位作者 杨龙 高智海 董范 李渊 徐英 叶林祥 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期41-43,共3页
膨胀套管在我国还处于探索研究阶段 ,文章用弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀套管膨胀过程的力学模型 ,对N80钢级材料的 114 .3mm套管膨胀至 139.7mm进行了膨胀过程详细的计算机仿真研究 ,给出了摩擦系数为 0 .0、0 .0 5、0 .1和 0 ... 膨胀套管在我国还处于探索研究阶段 ,文章用弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀套管膨胀过程的力学模型 ,对N80钢级材料的 114 .3mm套管膨胀至 139.7mm进行了膨胀过程详细的计算机仿真研究 ,给出了摩擦系数为 0 .0、0 .0 5、0 .1和 0 .15时 ,膨胀套管内等效应力、套管内的残余应力随活塞位置变化的定量曲线。在大量数值模拟的基础上 ,得出了膨胀套管内的残余应力随摩擦系数的增大而减小的规律 ,最大等效应力发生在活塞锥体部分的膨胀套管内。 展开更多
关键词 膨胀套管 计算机仿真分析 油气井 摩擦系数 膨胀机构 力学模型 等效应力
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套管内壁磨损对其抗内压性能的影响 被引量：13
5
作者 杨龙 练章华 +2 位作者 高智海 唐波 孟英峰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期94-96,共3页
用弹塑性有限元方法 ,建立了套管的有限元力学模型。给出了磨损量、抗内压强度系数的确切定义。对套管内壁不同磨损量的抗内压强度系数进行了分析计算 ,得出了套管的抗内压强度与内壁磨损量成抛物线关系。并分析了不同磨损量时 ,在内压... 用弹塑性有限元方法 ,建立了套管的有限元力学模型。给出了磨损量、抗内压强度系数的确切定义。对套管内壁不同磨损量的抗内压强度系数进行了分析计算 ,得出了套管的抗内压强度与内壁磨损量成抛物线关系。并分析了不同磨损量时 ,在内压作用下 ,套管管体达到屈服时 ,磨损量与抗内压系数、套管内VonMises应力以及套管内的位移变化关系。并得出了P110× 2 4 4 .4 8mm× 11.99mm套管结构尺寸下 ,磨损套管抗内压系数与其磨损量的经验公式 ,为磨损套管柱设计提供理论数据。 展开更多
关键词 套管 磨损 抗内压性能 有限元分析 力学模型 石油钻井
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射孔套管应力集中系数有限元分析 被引量：12
6
作者 唐波 杨龙 +3 位作者 练章华 黄生远 张平 杨军孝 《西南石油学院学报》 CSCD 2003年第4期69-72,共4页
建立了射孔套管的有限元力学模型 ,对不同孔径、孔密及相位角的射孔套管在外挤压力作用下的孔眼应力集中系数进行了有限元分析。旨在讨论非线性材料弹塑性范围内多孔情况下 ,对孔眼的应力集中系数及对管体抗挤强度的影响 ,为射孔套管应... 建立了射孔套管的有限元力学模型 ,对不同孔径、孔密及相位角的射孔套管在外挤压力作用下的孔眼应力集中系数进行了有限元分析。旨在讨论非线性材料弹塑性范围内多孔情况下 ,对孔眼的应力集中系数及对管体抗挤强度的影响 ,为射孔套管应力集中及强度影响提供了详尽的数据 。 展开更多
关键词 石油套管 射孔套管 应力集中系数 有限元 抗挤强度 有限元法
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螺纹参数公差对油管螺纹连接强度的影响分析 被引量：18
7
作者 窦益华 许爱荣 +1 位作者 张国政 刘士军 《石油机械》 北大核心 2007年第1期13-15,44,共4页
用弹塑性有限元法建立了圆螺纹油管接头接触问题的有限元模型,利用ANSYS大型有限元分析软件,对不同油管螺纹参数偏差的油管接头机紧连接和承受拉伸载荷作用工况的应力应变进行了数值计算。计算结果分析表明,油管各螺纹参数偏差不改变油... 用弹塑性有限元法建立了圆螺纹油管接头接触问题的有限元模型,利用ANSYS大型有限元分析软件,对不同油管螺纹参数偏差的油管接头机紧连接和承受拉伸载荷作用工况的应力应变进行了数值计算。计算结果分析表明,油管各螺纹参数偏差不改变油管发生强度破坏的螺纹牙齿位置;不同的螺纹参数偏差对油管螺纹的连接强度影响不同,螺距公差、牙型角上偏差及齿根高下偏差对油管螺纹连接强度的影响较大。给出了各螺纹参数偏差对油管螺纹连接强度影响程度的排序,为油管螺纹的质量检测和油管断裂失效分析提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 油管 圆形螺纹 参数公差 连接强度 有限元
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膨胀管技术中膨胀芯头锥角设计 被引量：8
8
作者 刘永刚 练章华 +2 位作者 康学海 杨龙 易浩 《西南石油学院学报》 CSCD 2004年第4期70-72,共3页
膨胀套管技术是 2 0世纪 90年代才兴起的一门节约井眼直径的钻井技术 ,在我国还处于理论探索阶段。用ADINA软件中的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型 ,通过对膨胀芯头锥角α的不同取值 ,在相同工况下对N 80钢级材... 膨胀套管技术是 2 0世纪 90年代才兴起的一门节约井眼直径的钻井技术 ,在我国还处于理论探索阶段。用ADINA软件中的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型 ,通过对膨胀芯头锥角α的不同取值 ,在相同工况下对N 80钢级材料的 2 4 4 .5mm(95/ 8″)套管膨胀至 2 98.4mm(113 / 4 ″)的膨胀过程进行详细的计算机模拟分析 ,并且在定性和定量地比较套管膨胀后的等效应力、接触压力、残余应力、膨胀芯头所需的推动力以及套管轴向收缩量的基础上 ,得出了膨胀芯头的锥角α取值为 12 .3°时更有利于膨胀套管的膨胀 。 展开更多
关键词 膨胀套管 膨胀芯头 接触面锥角 计算机模拟
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膨胀套管膨胀心头的结构设计 被引量：3
9
作者 刘永刚 练章华 赵新伟 《石油机械》 北大核心 2004年第12期17-19,2,共3页
根据弹塑性有限元理论 ,建立了膨胀套管和膨胀心头的力学模型。采用单级和多级膨胀心头 ,在相同工况下对N80钢级 2 4 4 5mm套管膨胀至 2 98 5mm的过程进行计算机模拟 ,得出 2种膨胀心头膨胀后套管的等效应力、接触应力和轴向收缩量模... 根据弹塑性有限元理论 ,建立了膨胀套管和膨胀心头的力学模型。采用单级和多级膨胀心头 ,在相同工况下对N80钢级 2 4 4 5mm套管膨胀至 2 98 5mm的过程进行计算机模拟 ,得出 2种膨胀心头膨胀后套管的等效应力、接触应力和轴向收缩量模拟曲线。定性和定量分析表明 ,相同工况下 ,采用单级膨胀心头比多级膨胀心头所需推动力小 ,且膨胀后的套管壁厚大 ,抗外挤性能好。 展开更多
关键词 膨胀套管 多级 钢级 工况 N80钢 管壁 接触应力 收缩量 壁厚 推动力
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X70管线钢动态断裂的热激活实验与分析
10
作者 许雁 朱杰武 +1 位作者 柳永宁 冯耀荣 《石油机械》 北大核心 2004年第10期8-10,16,共4页
在不同温度下研究了X70管线钢动态断裂韧度KⅠd,JⅠd和止裂韧度KⅠa以及夏氏V形缺口冲击韧度 (CVN)。研究表明 ,断裂韧度受温度和加载速率的影响较为强烈 ;存在由加载速率变化引起的韧 脆断裂转变。通过热激活实验和分析 ,导出一个定... 在不同温度下研究了X70管线钢动态断裂韧度KⅠd,JⅠd和止裂韧度KⅠa以及夏氏V形缺口冲击韧度 (CVN)。研究表明 ,断裂韧度受温度和加载速率的影响较为强烈 ;存在由加载速率变化引起的韧 脆断裂转变。通过热激活实验和分析 ,导出一个定量关系式 ,可以解释不用温度和不同加载速率条件下的断裂过程 ;在加载速率K· =15MPa·m /s条件下 ,该式可以预测动态断裂韧度和X70管线钢的止裂韧度KⅠa,为小尺寸试样测定止裂韧度提供了测试的可能途径。 展开更多
关键词 X70管线钢 冲击韧度 加载速率 脆断 动态断裂 断裂韧度 试样 KI 热激活 止裂
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