不同缺陷对套管剩余强度影响分析

借助有限元软件ANSYS对套管在均匀、点状和裂缝腐蚀缺陷下的剩余强度进行了计算。结果表明:均匀腐蚀下套管剩余强度随壁厚减薄而近似线性降低;点状腐蚀套管剩余强度变化为降低—平稳—降低;裂缝腐蚀下套管内压和外压剩余强度变化与点状腐蚀趋势近似,而拉伸曲线只在开始时急剧下降,随后一直保持平稳;腐蚀后套管承载能力由大到小排序为:点状腐蚀、均匀腐蚀、缝隙腐蚀。     

温度计套管强度影响因素的分析

以温度计套管为研究对象,对温度计套管强度的影响因素进行分析.通过单轴拉伸试验,比较不同焊接质量温度计套管的拉伸强度,确认焊缝饱满的温度计套管,拉伸强度相对较高.基于流固耦合方法,应用有限元分析软件比较不同流场速度下温度计套管的等效应力.与此同时,对不同长度温度计套管的固有频率进行了分析,并计算了漩涡脱落频率.     

油井压力套管强度有限元仿真分析

在某油田提供的60臂测径仪所测的7in套管腐蚀缺陷检测结果及工程测井解释报告的基础之上,用MSC／ARIES、MSC／NASTRAN有限元分析软件,对其剩余抗爆破和剩余抗挤毁能力进行了分析计算。结果表明：当腐蚀程度不严重时,并不影响其使用性;而当腐蚀达到一定程度时,其剩余强度明显降低。     

人工神经网络在射孔对套管强度影响预测中的应用

运用人工神经网络“反向传播”模型,建立神经网络的拓扑结构,设计相应的网络学习算法;将影响套管柱射孔段强度的主要因素作为系统的输入,确定强度影响系数K与诸因素之间的关系,从而得到预测影响系数K的模型。实例分析结果表明模型预测精度高,可靠性强,是一种有效的预测方法。     

长庆油田套管腐蚀与防腐技术研究

针对长庆油田套管腐蚀的特征和现状,分析了油田套管的腐蚀机理和腐蚀模拟试验的研究情况,归纳总结了长庆油田采取的一系列套管防腐措施和技术。     

X65钢在不同温度CO_2酸性溶液中的腐蚀行为

将X65钢放在高压釜内于60～150℃、1 MPa的CO2酸性溶液中进行72 h腐蚀,用XRD、EPMA、SEM和失重法等方法分析了腐蚀产物的形貌、物相组成和腐蚀速率.结果表明:X65钢在60,90,120和150℃的腐蚀速率分别为10.97,3.70,8.37和18.97 mm·a-1;60℃时在腐蚀表面不生成FeCO3保护膜,腐蚀较严重;90℃时生成细小致密的FeCO3保护膜,腐蚀较轻;120℃时生成细小松散的FeCO2保护膜,腐蚀较严重;而150℃时生成粗大不紧密的FeCO3保护膜,所以腐蚀最严重.     

温度对J55油管CO_2腐蚀行为的影响

采用高温高压釜于25~65℃模拟了J55油管在延长油田井下环境中的CO2腐蚀行为,并用扫描电镜和X射线衍射仪研究了温度对J55油管CO2腐蚀行为的影响。结果表明:J55油管的平均腐蚀速率随着温度的升高而急剧增大,拟合函数较好地预测了腐蚀速率随温度的变化关系;温度的升高加快了Ca2+和Mg2+在膜中的沉积,导致复盐Fe(Ca,Mg)(CO3)2在高温下出现,改变了腐蚀产物膜的结构,使垢下腐蚀加剧。     

影响含腐蚀缺陷管道剩余强度的参数分析

对比ASME B31G,API 579,DNV RP-F101,PCORRC等评价方法中的鼓胀因子、流变应力、腐蚀面积、缺陷长度等参数对管道剩余强度的影响。分析表明:管材的级别越高,不同标准之间的流变应力的定义的差异越小;NG-18公式仅适用于短缺陷;与实际爆破试验数据相比,ASMEB31G标准相对误差较大,DNV RP-F101和PCORRC标准评价结果相对误差较小。     

双腐蚀缺陷油气管道剩余强度分析

以X60双腐蚀缺陷油气管道为研究对象,借助ANSYS软件,分析双腐蚀缺陷半径和缺陷深度对其等效应力和剩余强度的影响。结果表明:随着轴向位置的增加,双腐蚀缺陷管道等效应力在屈服极限与抗拉极限之间变化;随着缺陷半径的增大,剩余强度呈增加的趋势,安全性增强;随着缺陷深度的增大,剩余强度呈减小的趋势,安全性降低。所得结论对于油气管道的腐蚀安全评价有一定的参考意义。     

基于Abaqus磨损套管抗内压强度数值分析

本文分别按平面模型和空间模型,研究磨痕深度和磨痕长度对套管抗内压强度的影响。得出套管的抗内压强度是随着磨痕深度和长度的增加而降低的。同时把平面模型的结果与根据最小壁厚由API抗内压强度公式计算的结果做了比较,前者在磨损的情况下比后者要小。对于空间模型,随着磨痕长度的增加,抗内压强度趋近于一个下限值。     

内压对射孔套管强度影响的有限元分析

射孔对套管抗挤强度的影响程度取决于多种因素.主要研究内压对射孔套管强度的影响.建立未射孔套管、不带水泥环射孔套管、外裹水泥环射孔套管有限元模型,并应用ANSYS有限元软件分析计算了未射孔、射孔及孔边开裂三种情况下套管的最大应力,同时研究了水泥环对射孔套管强度的影响.结果表明:射孔套管最大应力比未射孔套管增大了64%,孔...     

退火对牺牲层腐蚀前端形状和腐蚀速率的影响

从片子的生长工艺出发对腐蚀前端的形状进行了研究。提出了应力是产生腐蚀前端三角形的主要原因的推测，并通过退火实验验证了这一推测。在对退火处理影响腐蚀速率机制研究的基础上，得出了不同退火条件对腐蚀速率的影响规律。     

石油套管偏磨后剩余强度的模拟分析

基于钻柱接头与套管磨损试验结果,采用Dawson和White的能量损失磨损理论计算得到套管磨损系数。运用ABAQUS建立钻柱接头-套管偏磨的三维有限元模型,采用二次开发的Umeshmotion子程序和Arbitrary Lagrange-Euler自适应网格技术准确模拟钻进过程中的套管局部偏磨过程,并对磨损后的套管的剩余抗挤和抗内压强度进行分析。结果表明：套管磨损后的形状为“月牙形”,且磨损最大深度与磨损时间呈非线性关系,而套管剩余强度与磨损最大深度近似呈线性关系;套管磨损对剩余抗挤强度影响最大,当剩余壁厚小于50%时,套管失去抵抗外挤作用的能力, 但仍然具有一定的抗内压强度;发生偏磨后的套管被外挤和内压载荷作用而破坏的形式分别为挤扁毁坏和拉断毁坏。     

均匀腐蚀油管剩余强度ABAQUS有限元分析

油管腐蚀问题日益严重,是影响油田生产安全的主要因素之一。其中,均匀腐蚀是导致油气管道失效的主要形式,但对于油管的腐蚀评价难以得出明确、直接的评价标准。因此,应用ABAQUS软件建立了20种均匀腐蚀损伤油管三维模型,模拟并得到了88.9mm油管均匀腐蚀缺陷深度、位置、环向宽度、轴向长度对油管剩余强度的影响规律。研究结果表明:均匀腐蚀深度增加,油管剩余强度快速减小,均匀腐蚀深度0.5～2.0mm范围内,外壁均匀腐蚀油管剩余强度下降约41 MPa,内壁均匀腐蚀油管剩余强度下降约33MPa;与外壁均匀腐蚀相比,内壁均匀腐蚀更危险;当均匀腐蚀环向宽度逐渐增加(100—140mm)时,油管剩余强度几乎处于平稳状态,整体上有轻微下降,当油管均匀腐蚀轴向长度增加(100—140mm)时有相同的规律性特点。     

套管式CO_2蒸发器的优化设计计算

为了设计出结构紧凑、具有更好换热性能的CO_2蒸发器,本文建立了套管式CO_2蒸发器的计算模型,论述了套管式换热器的计算方法和步骤,并最终确定了套管式换热器的结构尺寸和型式。结果表明:传热系数随管束内径的增大先增大后减小,CO_2侧压降随管束内径的增大而减小;管束个数增加,换热系数和CO_2侧压降都减小。研究成果可为今后套管式CO_2蒸发器的优化设计提供理论依据。     

油田在用压力容器腐蚀情况分析

根据油田在用压力容器的检验情况对产生腐蚀的相关因素及易发生腐蚀的部位进行了总结分析。     

月牙形磨损缺陷套管的抗内压强度研究

套管磨损多呈"月牙形",其直接后果是降低套管的抗挤强度和抗内压强度,如何计算磨损套管的抗挤强度、抗内压强度制约着如何安全地设计套管柱。因此笔者对"月牙形磨损"套管在不同磨损程度时的周向应力进行研究,并重点对其抗内压强度的计算方法进行了探索。笔者以P110的95/8 in套管为例,建立了计算磨损套管周向应力的解析模型,并用弹塑性有限元方法建立了套管的有限元力学模型,通过有限元分析来验证解析模型的正确性,最后以此为基础得出了磨损套管的抗内压强度计算公式。     

位移速率与应变速率对测定金属材料屈服强度的影响及分析

本文介绍用不同应变速率和不同位移速率对低碳钢和硬铝的测试方法,通过对试验结果和试验曲线的分析对比,进而得出相应的结论。     

外腐蚀管道剩余强度及剩余寿命的有限元分析

埋地油气管道经常受到外部腐蚀,外壁会出现不同形状的腐蚀缺陷,因此就会产生应力集中降低管道的承压能力,必须对其剩余强度和剩余寿命进行评估。应用ANSYS软件对含外腐蚀缺陷的管道进行分析计算,给出不同缺陷尺寸的管道在5MPa内压作用下的Mises应力,并预测管道在未来某一时间的运行可靠性。计算结果表明,有限元法对于分析管道的剩余强度是可靠的,可为外腐蚀管道的安全评价提供较为准确的相关数据。     

柔性石墨材料硫含量对金属电化学腐蚀影响的试验研究

该文通过柔性石墨材料-金属间电化学腐蚀试验与缝隙腐蚀试验研究,探讨柔性石墨材料的硫含量对金属电化学腐蚀速率的影响。