油管失效机理研究

中原油田属极复杂断块油田,每年因油管失效造成极大的经济损失。通过油管失效形貌的分析研究,确定了抽油杆摩擦致使油管内壁形成沟槽式破坏并伴随井内介质综合腐蚀和井内液体冲刷的共同作用,是中原油田油管失效的主要原因。     

油管横向缺陷动态检测装置设计及研究

针对传统漏磁检测装置对油管的横、纵向缺陷辨识度低和检测精度差的问题,设计了油管横向缺陷检测装置。基于直流线圈磁化理论以及油管横向缺陷检测的速度效应原理,首先设计出满足磁化及检测要求的各个装置零部件,再通过Ansoft软件建立缺陷动态检测模型,分析油管饱和磁化所需电流安匝数及满足横向缺陷检测精度、高覆盖率检测下的最佳检测速度。仿真及试验结果表明:磁化线圈在安匝数1 200时可使油管饱和磁化,当油管螺旋前进速度为0.5 m/s时具有无盲区高精度的检测效果,且检测波形可在一定程度上反映缺陷形状及尺寸。该检测装置对横向缺陷有较好的检测效果,装置的设计及研究具有一定的工程意义。     

含缺陷油气管道断裂失效评定方法探讨

对含缺陷油气管道进行断裂失效评定是油气管道安定性分析的重要内容.对数值计算法、断裂力学工程评定法、双判据评定准则及简化的工程评定法进行了总结,重点介绍了基于FAD(失效评定图)含缺陷油气管道完整性评定方法,并提出了采用FAD评定含周向裂纹油气管道安全性的主要步骤,为油气管道安全运行提供了技术参考.     

含体积型缺陷管道强度的有限元数学模型研究

石油天然气管道普遍存在因腐蚀造成的体积型缺陷,而且随着服役时间的延长不断恶化,最终导致管道破坏失效。本研究以保障管道运行安全为目的,对含体积型缺陷管道剩余强度进行了研究。利用有限元软件分析了由于管道内部腐蚀缺陷引起的表面应力场,归纳了引起管道表面微应变变化的影响因素,利用软件拟合出相应的方程,建立了管壁应变与影响因素对应的三维模型,为进一步进行管道安全评估提供基础理论依据。     

外加厚油管加厚端常见缺陷及预防措施

为了提高外加厚油管加厚端质量、减少缺陷的产生,以加厚Φ73.02 mm×5.51 mm油管为例,分析了油管外加厚端外表面凸棱、结疤、管端飞边、内表面凹坑等缺陷产生的原因,并给出了相应的预防措施,主要有调整加热温度、改善润滑冷却效果、保证钢管送料位置等措施,可减少内表面凹坑和外表面结疤等缺陷的出现;根据加厚缩短量计算公式计算出理论缩短量,进而确定冲头行程,能有效减少端面凹槽、内凹坑缺陷的产生。     

中原油田油管失效机理与防护研究

中原油田属极复杂断块油田,每年因油管失效造成极大的经济损失.通过油管失效形貌的分析研究,确定了抽油杆摩擦致使油管内壁形成沟槽式破坏,并伴随井内介质综合腐蚀和井内液体冲刷的共同作用,是中原油田油管失效的主要原因.     

油管缺陷门槛值技术界限

通过有限元分析,制定了不同偏磨量油管的抗内压强度极限.27/8英寸平式油管在轴向载荷20 t,注水压力25 MPa时,偏磨量界限为1.65 mm,偏磨30％;对油管外螺纹根部裂纹试件进行室内疲劳实验,获得圆弧底裂纹弧长的界限值为10 mm,平底切口裂纹的临界长度确定为20 mm.应用油管缺陷门槛值界限研究结果可指导油管的检测工作,避免了油管维修的盲目性,降低了生产成本.     

基于等效体积法的含缺陷海底管道完整性失效判据研究

海底管道的缺陷是威胁海底管道安全运行的重要因素。为了改善现有失效准则的局限性,更准确地研究管道损伤对X60海管的影响,建立有限元模型,并利用真实爆破压力对模型进行验证,分析70组含不同缺陷管道失效时云图中各应力区域的等效体积,总结出缺陷参数对管道失效模式的影响规律;并引入抗拉强度和垮塌载荷,得到一种基于等效体积法的含缺陷海底管道完整性失效判据,在该判据的基础上拟合出失效压力计算模型。研究表明:采用塑性垮塌失效模型是最适用于该管道的现有失效判定方法;缺陷的长度、深度对管道的失效模式影响较大;对比现有准则,基于等效体积法的失效判据可以定量描述含缺陷管道的失效条件;失效压力模型可用于X60管道失效压力的预测,进而验证了失效判据的适用性。     

含腐蚀缺陷燃气管道极限载荷的有限元分析

本文利用有限元弹塑性分析方法,对含腐蚀缺陷的燃气管道进行了非线性分析,研究了腐蚀缺陷的长度、宽度和深度对燃气管道极限载荷的影响。并和含腐蚀缺陷管道的全尺寸爆破试验结果以及ASME B31G计算的结果进行对比。     

油管杆状磨损缺陷的建模与定量检测

针对油管存在损伤而缺乏有效检测和评判手段的现实 ,研究了杆状磨损缺陷的建模方法和杆状磨损缺陷的定量检测方法。根据杆状磨损缺陷的特点 ,建立了杆状磨损缺陷的槽深与被磨损的油管截面积之间关系的数学模型。采用漏磁通法对杆状磨损缺陷进行定量检测 ,给出了霍尔传感器的输出电压与被测油管的剩余平均截面积之间关系的线性化数学模型。大量的实验室测试结果和工业现场试验结果表明 ,基于漏磁通法的检测系统可实现杆状磨损缺陷的定量检测 ,检测系统对杆状磨损缺陷的定性检出率为 10 0 % ,杆状磨损缺陷的槽深定量检测精度为 0 5mm。     

基于有限元法的单根钻杆动力学仿真模拟分析

为进一步明确钻进中的钻杆柱工作状态,以直井段中单根钻杆为研究对象,基于有限元法建立钻杆的动力学模型,以实际设计参数为依据,确定边界条件,综合考虑静、动载荷的耦合作用,对钻杆受迫振动发展过程进行仿真模拟分析,在一定程度上反映井下钻杆工作状态,并为钻杆柱的随钻控制研究提供理论基础。分析结果表明,现役钻杆接头台阶及螺纹处普遍存在应力集中,设计时应予以改进;钻杆受迫振动的发展过程中,钻压及转速是重要的振动激励参数,较浅井段钻杆振动参与形式以横振为主,随着钻进的深入,其他振动形式频繁的交替激发并参与,应通过调整钻进参数、避免工作于固有频率而激发模态振动。     

双稳态膨胀筛管有限元模拟研究

为了进一步推进双稳态膨胀筛管的应用,开展了对双稳态膨胀筛管的有限元模拟研究。利用ANSYS软件建立了双稳态膨胀筛管的有限元模型,对其膨胀过程进行了有限元分析,并对双稳态膨胀筛管的膨胀力、膨胀率,及膨胀后的等效应力、轴向位移变化等问题做了分析探讨,验证了双稳态膨胀筛管具有膨胀载荷小,膨胀过程中保持恒定的轴向长度等优点。进一步肯定了双稳态膨胀筛管在实际生产中应用的可行性与有效性。     

管法兰用金属包覆垫片的标准介绍

介绍了管法兰金属包覆垫片的特点、应用以及国家标准的制订依据与主要内容等。     

用有限元法对抽油机进行准静态分析

要对抽油机的设计提供较为精确的理论计算依据，必须对抽油机进行弹性动力分析。为此，建立了抽油机的力学模型，导出了用有限元进行弹性动力分析的动力微分方程。考虑到抽油机低速旋转的特点，将动力微分方程简化成准静态的线性方程组，大大节省了计算时间。又因为考虑了动力效应，计算精度得以保证，计算结果更接近于实际工况。对CYJ10－3－53HB常规式抽油机进行了编程计算，可知最大应力值较低，表明目前抽油机的设计偏于保守。     

地震声波有限元模拟在微机上的实现

有限元法是复杂介质地震模拟的有力工具,它能比较客观地反映地震波的传播过程,比较细致地再现地震图像。但由于有限元地震模型所需网格节点数很多,数据规模巨大,使得它的计算受到限制。本文采用对角线化矩阵、运用吸收边界条件等办法,使有限元计算所需的内存降低(比有限差分法所需内存还少)、计算时间减少,在微机上实现了比较复杂地质模型的有限元地震声波模拟的计算。文中还对有限元计算精度作了简单地分析,最后给出了在微机上计算的合成地震记录。结果表明:该方法精度高、计算时间比相应的有限差分法短、记录波场丰富,是一个行之有效的地震声波模拟方法。     

定向井杆管接触状态的有限元仿真模型

将定向井抽油杆柱离散为空间梁单元,通过在所有节点构造双向弹簧元模拟抽油杆柱与油管的接触状态,考虑双向弹簧元弹簧刚度系数对单元刚度矩阵与总刚度矩阵的影响,建立了抽油杆柱与油管接触状态的有限元仿真分析模型。仿真结果表明,弹簧元能够准确模拟杆管接触状态,确定杆柱与油管内壁接触状态、杆管接触压力以及扶正器与油管接触压力;抽油杆柱与油管柱接触受实际井眼轨道的影响,井眼造斜段、局部狗腿度较大的井段,杆管接触压力较大;在定向井抽油杆柱安装扶正器可以明显减小或消除杆体与油管的接触压力以及接箍与油管的接触压力。     

连续油管在川东气田的腐蚀行为研究

针对CT80级连续油管在川东气田井下作业过程中的腐蚀情况,采用XRD、激光显微镜、离子色谱仪等分析了管体表面的腐蚀产物、微观组织、硬度和腐蚀介质,研究了连续油管在含有Cl-和SO42-等弱碱性水溶液中高温、高压环境下的腐蚀失效情况.结果表明,在川东气田井下水溶液中Cl-与S2-离子对连续油管的腐蚀起主要作用;连续油管的...     

正确理解和使用工业油流标准

现行的工业油流标准作为地质储量的起算标准,经过50多年的争论、演化和应用,证明其仍然具有一定的现实意义,部分体现了以经济效益为中心的理念;但对低渗透及特低渗透储层,特别是对于须采取酸化及压裂等增产措施的储层,衡量其是否达到工业油流标准时应使用单井稳定产量。稳定产量与试油初期瞬时高峰产量的比值一般为2/5~1/8,不同地区、不同物性条件的储层有所差异。尽管提高措施强度可以提高试油初期的瞬时高峰产量,但稳定产量的大小最终取决于储层厚度与渗透率的乘积。对于低渗低产储层,由于层间的相互干扰,合层测试产量与分层测试产量之间并非简单的求和关系。     

天然气中硫化物检测方法标准的分析探讨

含硫化合物特别是H2S对天然气的运输、贮存及使用安全会产生破坏性的影响,因此硫化物的含量是天然气检测必不可少的项目,准确测定其含量具有极其重要的意义。对天然气中含硫化合物检测所用到的国内外标准进行了总结分析,从原理及适用范围等方面对各标准进行了比较,并根据中亚管输天然气含硫化合物检测的实践经验对标准的选择提出建议和意见,以期为天然气相关检测研究提供有益的参考。     

链烷烃标准燃烧热的拓朴计算法

基于图论的观点，导出了烷烃的标准燃烧热与分子连接性指数的关系。方程式形式为△Ｈ°ｃ＝ａ·′ｘ＋ｂ·（′ｘｏ－′ｘ）＋ｃ。结果表明，总的相对平均误差小于０．０４％。这是一种从分子结构预测烷烃标准燃烧热的新方法。