软土地基基坑工程有限元分析

软土地基基坑工程的稳定性至关重要,直接影响着基坑本身及其周围环境的安全,基坑土体和支护结构的变形及受力情况是判断其稳定性的重要指标,而传统的计算方法不能对这些指标同时进行计算。本文采用有限元方法,结合实际基坑工程,将基坑工程简化为二维模型进行分析,采用不同的材料模型模拟基坑的不同部分,选择合理的计算参数,分工况模拟基坑开挖的实际施工过程,计算各种工况结束时土体和支护结构的变形及内力,得出支护结构水平位移的计算结果与实测值吻合较好,表明有限元方法能够较好地分析软土地基基坑工程,得到的计算结果比较可靠。     

考虑应力场变化的水平井压后产能计算方法 ——水平井井筒沿最小主应力方向

低渗、特低渗油气藏水平井的分段压裂产能模拟计算，一般不考虑储层应力变化对裂缝形态的影响，计算误差较大。将二维诱导应力场计算模型与预估的每段分压时间间隔相结合，计算已存在的人工裂缝对应力场变化的影响，预测后续压裂人工裂缝形态，并根据预测结果建立地质模型，采用三维三相黑油模型计算水平井压后产能，从而建立了考虑人工裂缝存在时应力场变化后的水平井分段压裂产能计算方法。结果表明，在考虑应力场变化时，人工裂缝形态会发生明显变化，由预期的横切裂缝，变成类似于“T”形的人工裂缝，且横切缝部分会远离预定的射孔位置。JM 油藏实例分析得出，考虑8 条横切裂缝存在时水平井产能与不考虑应力场变化时所计算的产能相比， 5 年末的累计产量相差5.6%，验证了进行水平井分段压裂产能计算时考虑实施过程中应力场变化的必要性。     

基于应力场方法的圆锥模拉拔问题应力解析解

采用应力场方法求解出了圆锥模拉拔问题的应力解析解．通过与速度场的上限解析解和应力场近似解比较．认为作为应力场下限求解计算结果较为理想．其分析计算可供拉拔加工参考。     

珠江口盆地构造应力场与油气聚集

利用有限元平面应力分析法，对珠江口盆地的4个地震反射层（T8、T7、T5、T2）构造平面图进行区域构造应力场计算，编制成平面应力分布图。以此来分析该盆地各个时期构造应力场和盆地的构造演化，探讨油气储运的某些规律。通过分析认为，珠江口盆地内存在垂向旋扭应力场、拉张应力场和挠折应力场三种性质不同的应力场及其相应形成的构造形变，部分油气圈闭背斜是扩容作用形成的扩容背斜。油气聚集以近生油凹陷的有利构造为主。珠江口盆地的形成演化和印度板块与欧亚板块碰撞有密切关系。     

HS模型在基坑开挖模拟中的应用

以天津国际贸易中心基坑工程为例,采用Hardening-Soil模型对基坑开挖过程进行数值模拟。为更好地模拟开挖过程中支护结构的时空效应,采用有限元分步计算围护变形和基底隆起及整体稳定性,并与实测值进行对比分析。结果表明,地下连续墙体前、后土压力实测值与有限元计算结果吻合较好,用Hardening-Soil模型计算的基底回弹变形量与现场实测值比较接近。     

构造应力场回归分析方法及应用

根据实测地应力资料,采用二维有限元回归分析方法,结合有限变形理论和多元线性回归理论,可得到计算区域内的构造应力场。对某油田区块的构造应力场回归分析表明,计算结果与实测值吻合较好,研究结果与构造地质、石油地质分析结论相一致,对油气勘探开发具有指导意义。     

压力管道新型连接件的研究

提出了一种压力管道连接件的新结构。用有限元方法对开孔率d/D=0.2～0.7的情况进行了计算。根据大量计算结果作出了应力强度系数曲线,总结出了连接件过渡区半径变化对其应力场影响的趋势。最后用电测方法对计算结果进行了验证。     

古构造应力场有限元数值模拟的应用及展望

古构造应力场有限元数值模拟技术已成为古构造应力场研究的一种有效方法，能够实现从动力学机制上定量计算整个含油气盆地古构造应力场的时空变化，对含油气盆地储集层特征描述及油气运聚分析具有重要的理论和实际意义。文中主要介绍了古构造应力场有限元数值模拟技术在含油气盆地研究中的应用现状，并对该技术的发展前景作了进一步展望。     

重复压裂裂缝起裂角模型研究

考虑流固耦合下重复压裂井周围注/采孔隙压力分布,建立重复压裂井周围孔隙压力诱导最大主应力和主应力方位角数学模型;考虑初次人工裂缝内充满弱可压缩流体,引入流体影响因子,建立初次人工裂缝诱导应力场模型;根据线性叠加?理,建立重复压裂井周围应力场分布模型;根据裂纹破裂准则,建立了重复压裂裂缝起裂角数学模型,得出重复压裂裂缝起裂角范围,并通过两口重复压裂井计算结果与生产结果进行对比,表明模型计算结果准确,且计算方法实用。     

建南构造志留系应力场分析

从构造力学出发,利用FRS软件进行应力场数值模拟,计算地层面的曲率,应变强度和主应力等应力场参数,分析应力场的变化特征,并以建南构造志留系为例,展示了应力场分析在储层预测中的实际应用效果,明确了受构造应力影响下的裂缝的发育与分布特征。     

大腿应力集中损伤井架承载能力研究

目前,国内外对损伤井架承载能力的研究局限于宏观损伤。通过等效处理坑蚀引起的应力集中损伤,借助有限元软件ANSYS计算含有应力集中损伤井架的承载能力。与现场测试评定的结果比较,数值相差1%,证明ANSYS软件的计算精度可以满足应力集中损伤井架的承载能力评定需要。     

重复压裂前的地应力场分析

重复压裂是低渗透油藏增产稳产的重要措施之一,井眼周围和初次压裂裂缝附近的应力场分布对重复压裂裂缝的起裂和延伸有重要的影响。运用弹性力学和流固耦合理论,建立了原始地应力作用下的垂直井围岩应力、初次压裂裂缝诱导应力和孔隙压力诱导应力计算模型,实现了对重复压裂前井眼和裂缝附近地应力的定量研究;通过计算,得出了应力场和孔隙压力随空间和时间的变化特征。研究认为:孔隙压力变化和初次压裂裂缝在2个水平主应力方向产生的诱导应力,将改变初次压裂后井周的应力分布,并可能引起2个水平主应力的重定向;2个水平主应力的初始差值是决定应力是否发生重定向以及应力反转发生时间的关键因素。     

抽油杆方凸过渡段缺陷应力集中因数和容限

抽油杆方凸过渡段部位在制造和使用中经常会出现引发断裂的各种缺陷，影响抽油杆的正常使用。在常出现缺陷的部位建立了横向凹槽、中间凹坑和边棱凹坑三组有代表性的缺陷模型，利用有关文献给出的平面模型的有限元法计算结果以及平面模型与轴对称模型间的模型比因数和凸缘影响因数等，求得方凸过渡段的最危险部位三组不同缺陷模型应力集中因数表达式，用三维趋势面描绘了应力集中因数的变化规律，求得缺陷容限方程，绘制了典型的容限图，为有缺陷杆的修复使用和判废提供了理论依据。     

柴西地区构造应力场演化模拟

构造应力场的剧烈变化期与烃源岩排烃期、油气大规模运移期和聚集期具有较好的匹配性，盆地油气分布与其构造应力场之间存在着密切的关系。构造应力特别是成藏期构造应力对油气的运移、聚集和油气藏的形成起着重要作用，盆地构造应力场通过各种直接和间接的不同方式，影响甚至控制着油气的生成、运移和聚集。通过对柴达木盆地西部地区第三纪不同阶段的三维应力场数值动态模拟，分析该地区不同时期的应力场分布特点．结合已知的油气分布情况．认识应力场对油气分布的控制规律。图4参5     

分馏塔顶循环油换热器管束失效原因分析

文章对催化裂化装置分馏塔顶循环油换热器管束腐蚀穿孔原因进行了详细分析,指出换热器管外壁的腐蚀主要是H_2S-HCl-NH-3-H_2O型的全面腐蚀,管内壁主要是氯离子及氧的去极化引起的点蚀。腐蚀穿孔是由管外壁开始,并向管内壁发展,而管内壁的点蚀则加速了换热器管束的腐蚀穿孔。通过对换热器管束进行消除应力处理、采用相关“工艺防腐蚀”措施以及选用合适的耐蚀材料使腐蚀问题得到解决。     

抽油杆扳手方缺陷应力集中系数和容限

针对抽油杆扳手方部位经常出现引发断裂的各种缺陷的情况，建立了横向凹槽、平面凹坑和边棱凹坑三组有代表性的缺陷模型，利用平面模型有限元法计算结果及受拉伸无限体和半无限体旋转椭球面空洞和凹坑应力集中系数，求得近、远边界影响修正系数以及三组不同缺陷模型应力集中系数近似表达式。用三维趋势面图描述了这些应力集中系数的变化规律，求得各组缺陷容限方程，绘制了典型的容限图，为带缺陷抽油杆的修复使用和判废提供了理论依据。     

几种焊接缺陷对X70管道环缝接头应力集中的影响

利用大型有限元软件ANSYS对在工作压力下带有咬边、凹坑、焊缝余高、错边等焊接缺陷的X70环缝管道进行了应力分析。分析结果显示,在咬边、凹坑、焊缝余高、错边焊接缺陷中,焊缝余高对受内压管道环焊缝的应力集中的影响最低,错边其次,咬边较为严重,凹坑最为严重;焊缝余高不影响X70管道接头静载强度,超过2 mm的错边量对环缝接头应力集中影响明显,咬边缺陷对X70管道环缝接头应力集中的影响大于错边,缺陷凹坑缺陷对环缝接头应力集中的影响随其三维尺寸增大而增大。     

重复压裂气井三维诱导应力场数学模型

重复压裂新裂缝的重新定向分析是具有相当难度和应用价值的核心问题,也是制约重复压裂优化设计的关键。重复压裂产生的裂缝方向取决于地应力状态,垂直裂缝井重复压裂前储层中的应力分布,尤其是水平主应力方向控制着重复压裂裂缝的起裂方位和延伸方向。系统研究了垂直裂缝井重复压裂前应力场的分布特征及影响应力大小和方向变化的主要因素,在此基础上应用弹性力学、流固耦合、孔隙弹性理论等建立了重复压裂气井诱导应力场的数学模型,实现了垂直裂缝气井重复压裂前应力场的定量分析与模拟。     

博乐盆地及周缘石炭纪以来构造应力场解析

博乐盆地具有较好的含油气远景,但地质研究程度较低,需要对其形成的构造应力场进行分析。选取构造条件复杂的博乐隆起为主要研究区,采用古构造分析方法进行构造应力场解析。通过统计分析节理、断层发育特征,确定了博乐隆起主要发育三组断裂、四期节理。利用共轭X剪节理求取最大主应力方位,结合区域构造演化认识,确定博乐盆地石炭纪以来主要经历了早二叠世NNW-SSE向挤压构造应力场、早二叠世末-中二叠世NWW-SEE向挤压构造应力场、晚二叠世末-三叠世NEE-SWW向挤压构造应力场和晚侏罗世至白垩世NNE-SSW向挤压构造应力场。