鄂北低渗致密砂岩应力敏感性实验研究

分别按部颁标准和定内压变外压开展了鄂北低渗致密气田储层砂岩渗透率应力敏感性实验,并对其进行了应力敏感性评价.定围压变内压实验包含三个循环,每个循环是在孔隙流体压力不变或降低和增加围压下完成的.根据部颁标准测定的实验结果表明,渗透率随有效应力的变化幅度较大;由定内压变外压的实验结果表明,孔隙流体压力影响渗透率随围压的变化关系,内压较大时渗透率随围压的变化幅度很大.采用了4种方法对来自鄂北气田的岩样进行应力敏感性评价,四种评价方法得到的结果各不相同.部颁标准得到的敏感性最强,为极强应力敏感;基于本体有效应力评价方法得到的敏感性最弱,为弱应力敏感;基于Terzaghi有效应力和模拟地层条件的评价方法得到的结果都属于强应力敏感.与其他三种评价方法相比,模拟地层条件的评价方法是符合实际生产过程的,因此更具有参考价值.     

关于有效应力圆理论的讨论

针对文献[1]对文献[2]、[3]的批评意见,认为对文献[2]的批评是正确的,对文献[3]的批评则是不正确的.简述了有效应力圆理论的推导依据和推导过程,论证了该理论在原理上的正确性.指出文献[1]在其例题计算中存在三个错误,导致了不正确的计算结果和结论.给出了计算实例,并作了正确的计算.计算结果表明,如果严格遵循两种理论的规则,则两种理论之间的偏差是非常小的,而且有效应力圆理论比三轴应力强度理论更准确.     

防止油浆蒸汽发生器管板开裂的工艺措施

油浆蒸汽发生器管板开裂对生产和安全的危害巨大.由于工作环境的复杂性,管板出现裂纹的原因是应力腐蚀还是腐蚀疲劳难以准确认定.基于这两种机制的共同特点,提出了减小焊接残余应力、降低管板所受应力的代数叠加值以达到防止管板出现裂纹的目的措施.     

碳酸盐岩岩心应力敏感性实验研究

储层岩石渗透率受应力变化而减小的现象称为储层岩石的应力敏感性.研究岩石应力敏感性对于研究使用合理开采制度,保持油气井产能以及储层岩石物性的实验室分析都具有重要意义.本文通过岩心流动实验,研究分析了升降压稳定时间、升降压幅度、岩心克氏渗透率、岩心空隙结构等因素对碳酸盐岩储层岩石应力敏感性的影响,研究总结了碳酸盐岩应力敏感性的一些特点,提出了进行储层岩石应力敏感性研究的几种实验方法,为储层岩石应力敏感性的研究和应用提供了实验依据.     

钢制压力容器分析设计基础（三）

1 应力分类 将应力进行分类是分析设计与常规设计的一大区别。B. F. Langer首先提出应力分类的概念,认为一旦设计者能对压力容器的应力分布进行具体分析,就可以放弃采用同一许用应力极限的做法,继而根据应力在结构中发生的具体部位、分布情况及应力产生的原因分别确定许用应力极限。例     

镇泾油田长8超低渗油藏应力敏感性实验研究

用两种方法对鄂尔多斯盆地南部镇泾油田长8油藏砂岩进行了应力敏感实验,实验结果表明,渗透率随有效应力的变化而变化幅度较大,内压较大时,渗透率随围压的变化而变化幅度很大。应力敏感性评价采用了三种方法,其中,采用应力敏感指数法评价储层为弱应力敏感,此法符合实际生产过程,具有参考价值。     

智能型磁性应力仪的研制及应用

简要介绍了新近完成的一种智能型磁性应力检测仪的整体方案设计、硬件基本原理、构成和现场实际应用情况。并通过应用实例，比较热处理前后残余应力的数值的变化，来验证智能型应力检测仪的技术先进性。     

压力容器中应力集中与峰值应力关系的讨论

关于峰值应力的自限性和是否为平衡外载荷所必须的问题已发表了不少文章,有人认为在容器开孔附近,有一部分峰值应力沿壁厚均匀分布,并且不具有自限性,有人认为峰值应力是二次应力的一种,比二次应力具有更高的局部性和自限性。通过应用有限元方法验证了开孔边缘的应力集中具有一次的性质,并根据开孔的大小,将应力集中区分为峰值应力和局部薄膜应力。     

基于ABAQUS有限元分析的15万m^3原油储罐强度校核

采用ABAQUS大型非线性有限元软件,对15万m3双盘式浮顶原油储罐的应力进行了分析,计算出储罐的应力分布,并根据压力容器设计标准,对储罐的应力分布进行了评定.分析表明,储罐在储存原油时是安全的.除最上层和最下层外,储罐壁板的应力分布均匀,并且都保持在一个较高的水平.储罐壁板最大应力位置在下面的第2层罐壁上.储罐底板应力比较低,但边缘底板与壁板焊接部位的内侧应力很高,应力值超过材料的许用应力,但将应力分类后,应力能够满足相关法规要求.     

圆柱壳与凸型封头连接处边缘应力有限元分析

本文利用弹性有限元分析方法计算了相同尺寸条件下圆柱壳与标准椭圆封头，球型封头，碟型封头连接处及其附近的边缘应力，给出了连接部位应力分布规律，并将这几种情况的边缘应力进行了对比。为工程设计中此几种情况的考虑，提供了数值上的参考。     

水力裂缝周围应力场解析模型及应力扰动分析

运用势理论建立了无限大地层Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝周围应力场解析模型,得到地应力和流体压力双重作用下Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝应力场函数和复合裂缝应力场解析表达式。计算并分析了裂缝倾角为0°、30°、45°和60°等4种倾斜裂缝周围的有效应力分布。研究中发现:当垂直于裂纹面方向距离超过4倍半缝长时,诱导应力几乎可以忽略不计;垂直于裂纹面方向的应力扰动范围比平行于裂纹面方向的扰动范围大57.7%~61.5%;平行于最大水平主应力的裂缝在垂直于裂纹面方向中心区域的应力诱导范围比端部高7.9%~10.8%,不平行于最大水平主应力的裂缝垂直于裂纹面方向中心区域应力诱导范围比端部低23.8%~26.4%;在裂缝周围存在应力增强区和应力屏蔽区,且范围和形态与射孔方向和最大水平主应力夹角存在关系。研究结果可为水平井射孔角优选以及分段压裂的裂缝优化布置提供一定的理论指导。     

套管-水泥环-地层系统应力分布规律研究

在推导非均匀地应力下套管抗挤强度的解析解时,国内外许多学者采用将其分解为均匀地应力和偏差地应力两个子问题求解的方法,使问题复杂化;又因为在推导套管载荷的解析解过程中省略了小量值,还影响到求解的精度。为此,以弹性力学为基础,推导出了计算套管-水泥环-地层系统应力的线性方程组,并利用matlab7.0编制了相应的计算机程序求解。该方法推导过程简单、求解精度高,所得结果与有限元结果相比,相对误差小于0.3%。实例分析结果表明:在非均匀地应力下套管径向压力的最大值方向指向原地应力场中最小主应力,而水泥环径向压力的最大值方向指向原地应力场中最大主应力。     

焦炭塔温度场及热应力场的有限元计算

应用Ansys有限元分析软件,以焦炭塔原始数据为边界条件建立有限元模型,分析了焦炭塔塔壁各主要操作阶段的温度场和热应力场,结果表明:①各阶段存在一定温差,在蒸汽试压及油气预热时其最大温差点出现在上封头接管和封头的相贯线上很小的局部范围内,其它部位最大温差不超过105℃。②以升温过程和降温过程中的最大壁温差2种工况计算的应变变化最大值点位于焊缝下熔合线上,在一个循环周期中沿塔高度方向的最大总应变为1 857×10-6,最小总应变为-983×10-6。     

非均匀地应力下水泥环界面应力分布规律研究

针对水泥环的受力及其失效问题建立了非均匀地应力下地层、水泥环和套管的弹性耦合力学模型，给出了水泥环和套管的应力、位移表达式，编制相关计算程序计算了非均匀地应力作用下水泥环界面的应力分布，结果表明，非均匀地应力作用下水泥环界面应力分布呈现较强的非均匀性，这可能导致水泥环先于套管破坏，从而加速套管损坏。该模型的建立为固井水泥石强度的设计提供了理论参考。     

均匀地应力下套管壁厚对储气井井筒受力的影响

基于储气井结构满足弹塑性力学中厚壁圆筒理论,建立了套管-水泥环-地层耦合模型,并用ANSYS软件分析不同壁厚套管对井筒径向应力和环向应力的影响,对储气井套管的正确选择以及防止储气井失效有指导意义。     

均匀地应力下水泥环应力计算及影响规律分析

套管试压工况下水泥环受力状态恶劣,容易导致水泥环发生破坏。运用弹性力学理论,对套管试压工况下的套管、水泥环和地层模型计算公式进行了推导,得出均匀地应力条件下水泥环二维应力状态解析解,并对模型进行了有限元数值模拟。分析了套管试压值、地应力、水泥环厚度、水泥石弹性模量、水泥石泊松比等因素对水泥环受力状态的影响规律。分析结果表明,水泥环无论在何种受力情况下,其内径处均易聚集较大应力;水泥环厚度的确定不但要考虑固井顶替效率和固井质量等影响因素,还应考虑水泥环与地层匹配情况以及水泥环可能的受力状况;水泥石弹性模量越小,水泥环受力越小,水泥环也就越安全。该项研究成果对注水泥固井设计及水泥环受力优化具有一定的理论指导意义。     

压应力处理修复加氢反应器应力腐蚀裂纹的工程应用

文章详细介绍了在国内外首次采用逆焊接温差处理制造压应力新工艺,以及成功修复加氢反应器产生的应力腐蚀裂纹的过程.通过这个典型事例,为国内各类化工容器或管道的防止应力腐蚀开裂提供了一条新途径.     

缩放换热管应力分析

用有限元方法和实验应力分析的方法对缩放换热管在内压作用下的应力分布规律进行研究。结果表明,光滑管加工成缩放换热管后,在波峰和波谷处有较严重的应力集中现象,且在管壁厚度方向存在应力梯度,最大应力出现在波谷内表面处。通过分析指出了影响最大应力的因素,并给出了优化结构尺寸。