载荷性质对套管抗挤强度的影响

建立不同壁厚的套管二维平面轴对称和平面应变有限元模型,分析套管在非均匀载荷下的变形特征。分析表明,均匀载荷下,套管的最大应力在内壁产生,且分布均匀,沿径向套管的应力减小。最小应力在套管外壁产生。套管壁厚对套管的抗挤强调影响较大。均匀载荷下,外载越大,壁厚大的套管抵抗变形的能力较大,且抗挤强度可以提高2倍以上。但不同类型套管在均匀载荷下抗挤强度变化不大,因此,为节约成本,在均匀载荷下,可以使用J55套管。在非均匀载荷变化较大的层段应采用P110套管,以提高套管使用期限。     

套管磨损及地应力对深井套管柱强度的影响分析

油田开发过程中,采油套管损坏给油田造成了巨大的经济损失。采用弹性力学解析及有限元方法,给出了考虑磨损时套管剩余抗挤强度、抗内压强度,以及非均匀地应力作用下套管外壁等效外挤载荷的计算方法,分析了非均匀地应力作用下不同套管磨损量对套管强度,以及不同地层性质对套管地应力外挤力的影响。研究表明,当磨损度为10%时,套管的剩余抗外挤强度、剩余抗内压强度降低约30%;套管内壁的M ises应力和套管外壁地应力外挤力随地层弹性模量的增大均明显减小,说明地层越硬,套管将偏于安全。     

非均匀地应力下套管的抗外挤强度理论解

从非均匀载荷产生的原因出发,结合钻井工程的实际情况,讨论了固井后套管边界的受力情况,并建立了套管在非均匀载荷作用下的力学模型,采用弹性力学逆解法求得了该问题的解析解。在此基础上,根据套管的应力分布规律提出了非均匀外载等效成均匀外载的方法。并结合含磨损、残余应力等缺陷套管在均匀外压下的抗挤强度,提出了套管在非均匀载荷下的抗挤强度计算方法。     

YB地区古近系地层套管变形原因探讨

针对塔里木盆地麦盖提YB地区盐膏层挤毁套管进行原因探讨。使用ANSYS有限元分析非均匀载荷对套管抗挤强度的影响。模拟套管套管变形,计算载荷非均匀度,分析套管变形原因。     

内壁磨损套管在非均匀地应力作用下的应力强度分析

西南油气田深井内壁磨损套管在地层深部非均匀地应力的作用,受力工况恶化,挤毁风险加大。为了了解地应力非均匀程度、方向及其与磨损位置夹角对套管抗挤强度的影响,本文建立了磨损套管-水泥环-地层系统的有限元力学模型,并进行了算例分析,结果表明:在非均匀载荷作用下,内壁磨损套管受力状况趋于恶化,载荷非均匀性(最大主应力与最小主应力之比)越大,套管的工作应力越高,被挤毁的风险越大;当最大主应力方向与磨损月牙夹角为90°时,磨损引起的套管应力增加和地应力非均匀性导致的应力非均匀分布叠加,套管的受力状态进一步恶化,是最危险的情况。     

磨损对套管抗挤强度影响的有限元分析

通过建立磨损后套管三维模型导入ANSYS有限元软件的方法,分析了不同磨损程度对弯曲套管和直套管抗挤强度的影响。结果表明,随着磨损深度的增加,弯曲套管的剩余抗挤强度逐渐降低,且磨损深度与弯曲套管剩余抗挤强度基本呈线性关系;弯曲也会降低套管的抗挤强度。     

API套管抗外挤强度在弯曲井眼中适用情况的ANSYS分析

套管柱在井眼曲率较大的情况下讲产生较大的弯曲应力,弯曲应力在套管外侧产生较大的附加拉应力,API套管抗外挤强度计算没有考虑弯曲的工况,本文利用ANSYS计算出弯曲对套管抗外挤强度的影响,得出API套管抗外挤强度计算的适应情况。对于指导套管在弯曲井眼中的抗外挤强度设计具有重要指导意义。弯曲套管的最大应力随着井眼曲率的增加而增加。弯曲率超过45°/hm时,AP套管抗外挤强度已经不合适用,在井眼曲率较小的情况下,API套管抗外挤强度基本能满足应用需求。     

套管磨损的平面应力有限元分析

在油田钻井过程中,由于钻杆的偏心,套管内壁会出现磨损。利用有限元分析软件ANSYS建立套管模型,内壁取不同磨损量,并对其内壁施加载荷,计算在不同磨损量下套管的抗内压强度。可以发现,在一定的内压力内,套管的抗内压强度与内壁的磨损量基本成线性关系。文中对套管截面进行了平面应力分析。     

港西油田应用地应力理论开展套管强度设计的研究与应用

目前钻井工程中的套管设计主要参照SY／T5724—2008套管柱结构与强度设计标准,考虑套管的抗拉强度,抗内压强度和抗外挤强度三种条件。但忽略了在下完套管之后的开发过程中,地应力对套管的力学作用。港西油田自2010年起在套管强度设计上考虑了地应力的影响,提高易套损部位的钢级和壁厚,目前在100余口井上进行了应用,已初步见到了较好的效果。     

机加工孔套管抗挤压强度有限元分析

套管屈服强度直接影响套管抗挤压性能,套管在加工孔过程中可能诱发孔眼附近材料发生金属相变,导致套管屈服强度不再均匀分布,进而影响套管抗挤压强度。在相同工况下,对比了P110完整套管和机加工孔套管的抗挤压强度,以此为参照组分析了相变区域面积和相变区域屈服强度对机加工孔套管抗挤压强度的影响。结果表明,机加工孔会改变材料屈服强度,进而影响套管抗挤压性能。随金属相变区域屈服强度减小,机加工孔套管抗挤压强度减弱;当金属相变区域屈服强度增大时,机加工孔套管抗挤压强度增强。且机加工孔套管相变区域面积对机加工孔套管抗挤压强度的影响随相变区域屈服强度增加而逐渐削弱。     

Stability of ancient masonry towers: Stress redistribution due to drying, carbonation, and creep

Extending the analysis of the evolution of pore humidity and carbonation presented in a preceding paper by Ferretti and Baz?ant, this paper analyzes the redistribution in time of vertical normal stresses across the multiple-leaf wall of ancient towers, using the example of collapsed Pavia Tower. It is shown that stress redistribution due to nonuniform shrinkage and nonuniform creep across the wall, including the additional redistribution due to cracking, produces in the masonry cladding of the wall very large compressive stresses that reach, after centuries, the level of compression strength of the cladding.     

利用ANSYS分析射孔孔密对套管抗挤压强度的影响

利用Ansys软件建立射孔套管模型,运用弹性力学和结构力学相关知识,重点针对孔密对套管强度的影响进行了计算分析,计算分析结果表明针对套管强度,孔密存在极限值,该结果为套管的合理设计提供了一定的理论支持。     

API圆螺纹套管连接强度分析

API标准圆螺纹套管结构简单,加工制造容易,成本低,在国内外油气田上广泛使用。介绍了圆螺纹套管连接强度的影响因素及其发展趋势,讨论了在不同的粘扣、高温、高压等条件下的API圆螺纹套管连接强度,为圆螺纹套管在各油田的继续投入使用提供了技术支持。     

干熄炉环形风道内环墙破损的原因及处理

宣钢焦化厂干熄焦装置环形风道内墙出现破损坍塌现象,分析表明,墙砖的自身缺陷、耐火泥强度的降低以及风道内长期的变温和变压环境,是造成内墙破损的主要原因。为防止内墙的整体坍塌,及时对其进行了修补砌筑并在环部严重凸起处浇筑支撑柱。修补后干熄炉总体运行良好。     

压力试验时薄壁球形容器模糊静强度的可靠度

应用模糊可靠性设计理论，论述了容器静强度的模糊性和载荷的随机性，在最苛刻的压力试验条件下，讨论了其静强度的模糊可靠度，得到了最苛刻试验条件下常规设计可接受的薄壁球形容器的初始静强度模糊可靠度范围，为压力容器的模糊可靠性设计从理论到实用提供了参考依据。     

防止油井溢漏工艺技术研究

油水井在作业过程中常常遇到油管溢漏问题,即地层与井筒压力不平衡时,井底液体从油管、套管外溢或井筒内液体漏失。油井溢流使施工不能正常进行,严重影响作业周期,污染井场,致使油井不能按时施工;油井漏失会污染油层;在稠油、超稠油井中,压井液、洗井液进入地层,吸收井筒周围的热量,使井筒周围温度降低,转抽后开井困难。本文针对油田生产中存在的油井漏失问题,介绍了一种能够减少油井作业程序,防止压井液、洗井液进入地层以及地层内的液体进入井筒的作业管柱,实现了注汽、采油一体化,采用该工艺管柱后,可减少作业工序和作业时间,降低作业费用,防止环境污染。