卧式容器鞍座布置几个问题讨论

鞍座是卧式容器最常用的支撑部件,其设计选型过程涉及力学、材料、焊接等多个方面。只有正确地进行结构设计和安装,才能保证卧式容器的安全运行。但是,对鞍座设计、安装还存在一些理解上的误区,这将直接影响设备的安全性,因此有必要引起足够重视。     

非对称鞍座支撑的卧式容器强度计算

以两端外伸的简支梁为力学模型，建立两鞍座处的反力、轴向弯矩以及两鞍座之间的最大轴向弯矩表达式，再利用JB／T4731-2005《钢制卧式容器》中的方法对各危险点的应力进行校核计算。     

受集中载荷作用卧式容器的应力计算

在工程设计中常存在一些受集中载荷作用且结构不对称的双鞍座卧式容器，这些容器的设计计算超出了GB150－89的范围，目前国内也无其它标准可引用。本文采和材料力学中梁的受力分析方法，给出了这类容器的应力计算方法，这种计算法较好地解决了工程中遇到的一些实际问题。     

大型对称双鞍座卧式容器设计中考虑地震力对于容器成本的考虑

NB/T 47042-2014《卧式容器》标准在校核鞍座压缩应力和地脚螺栓应力时,考虑了水平地震力的影响,而最新版的GB/T 50761-2018中要求在特定情况下应计算竖向地震作用并进行抗震验算.[2]本文通过理论分析,评估竖直地震力和水平地震力对于大型无附加载荷的对称双鞍座卧式容器各项应力的影响,提出不同抗震设防烈...     

大型卧式容器有限元应力分析

介绍了采用20节点三维等参单元对大型双鞍座卧式容器的受力状况进行的有限元应力分析,给出了不同径厚比及不同载荷工况下容器各典型截面的位移和应力分布曲线,以及最危险工况,并研究了鞍座处筒体的扁塌行为。     

超标卧式容器受力分析与设计

对钢制卧式容器标准JB/T4731—2005不适用的卧式容器,如鞍座不对称的、采用非标鞍座的、承受多个附加载荷的、三鞍座支撑的、埋地的以及带有夹套的卧式容器等,进行了详细的受力分析,并提出了工程设计计算方法。     

不同鞍式支座包角和宽度下卧式容器筒体应力分布

基于有限元软件ANSYS,建立双鞍式支座卧式容器有限元模型,计算了不同鞍式支座包角和宽度条件下鞍式支座附近的筒体应力,得出了不同鞍式支座包角和宽度下筒体应力分布的变化曲线和规律,结果可为双鞍式支座卧式容器支座的选择提供参考。     

双鞍座卧式玻璃钢储罐的设计

本文参照齐克的方法,采用简单梁理论,对双鞍座卧式玻璃钢储罐进行了应力分析和结构设计。据对结果分析后认为,对跨径比小于4的大型卧式玻璃钢储罐来说,采取双支承鞍座已足够,内部也只需在支承处设置两个加强圈即可。     

卧式容器内加强圈腐蚀裕量对周向应力计算的影响

针对JB/T 4731—2005《钢制卧式容器》没有明确规定有内加强圈卧式容器的周向应力计算中计算加强圈与筒体组合截面的参数A0、I0、e、d时是否考虑腐蚀裕量的问题,通过分析计算说明,考虑和不考虑腐蚀裕量两种情况下,有内加强圈卧式容器周向应力的计算结果有很大不同。     

水平井产能影响因素综合分析

目前就如何准确预测水平井产能这一问题,国内外还存在着很大的分歧。综述了目前国内外预测水平井产能的5种计算方法,并给出了当储层存在着渗透率各向异性和地层损害时修正的产能计算公式。对水平井产能公式进行了分析,并对其相关计算中排驱面积、水平井段长度、油层厚度、渗透率各向异性、地层损害及一些采油工艺等因素对水平井产能造成的影响进行了综合评价,最后提出了相关建议。     

重叠式卧式容器强度计算的考虑

根据实际的、重叠设备的现场安装经验,推导出一种比较简单的力学模型。由此,推出重叠设备的强度计算公式并与以往的其它力学模型进行了比较。结果证明,该计算法具有实用价值。     

利用斜井井壁破坏信息计算最大水平地应力

准确获取深部地层的地应力大小和方向,对于安全钻井作业、控制井筒出砂和压裂增产至关重要。利用井壁破坏信息计算地应力的方法已得到广泛认同,甚至已建立了利用井壁崩落宽度计算最大水平地应力的模型,但是该计算模型仅限于直井井壁破坏。为此,根据线性多孔弹性岩石力学理论,确定了任意斜井井壁崩落位置和张性裂缝位置,找出了间接计算最大水平地应力的方法,即利用斜井井壁崩落和张性裂缝建立地应力和岩石强度的关系图版,根据实际岩石强度确定最大水平地应力。利用该方法对川西南部斜井成像测井观测到的井壁破坏信息进行了实例分析,分析结果表明,该地区垂深4 663.5 m处的最大水平地应力为178.9~180.3 MPa。川西南部地区正处于逆断层地应力状态,在较强的水平挤压应力作用下,该地区的原生断层接近摩擦极限应力状态,断层容易滑动,因此该地区地震频发。利用该方法可以根据任意斜井井壁的破坏情况计算最大水平地应力,扩展了斜井成像测井资料的应用范围。     

卧罐内部立式破沫网的结构改进

针对传统立式破沫网在结构和安装方面存在的缺点,设计了一种安装简便、受力较好、可单侧安装的立式破沫网。     

考虑流体压缩性的应力敏感油藏水平井稳定渗流模型

将水平井的渗流场划分为以水平井两端点为焦点的椭球体内部三维渗流和以椭圆柱状直井为中心的外部平面渗流,分别推导出内部渗流区域和外部渗流区域考虑流体压缩性和油层应力敏感性的渗流模型,再利用保角变换和等值渗流阻力法来整合内外部渗流,最终求得考虑流体压缩性和油层应力敏感性的水平井稳定渗流产能公式。与经典公式对比计算表明,该公式合理、可靠。考虑流体压缩性和油层应力敏感性,即α≠0时,水平井产量与生产压差不再呈线性关系;产量随CK的增大而减小,随Cρ的增大而增大;当储层的应力敏感性较强时,产量随生产压差增大而增加缓慢。     

体积压裂水平井三线性流模型与布缝策略

低渗透致密储层进行大规模压裂改造在地层中形成多条裂缝及复杂裂缝网络是获得经济产能的主要手段,通过有效的方法对压裂水平井裂缝分布评价、压裂改造体积及压裂后产能预测对压裂施工效果分析具有重要意义。为此,在充分结合致密油储层特点和压裂改造设计思路的基础上,针对压裂措施后形成的分级多簇的裂缝排布及裂缝有限导流渗流特征,建立了水平井体积压裂三线性流数学模型,应用Laplace变换,求得定产条件下封闭边界单条裂缝的拉氏空间解;通过Stehfest数值反演及多裂缝叠加原理,得到了体积压裂水平井井底压力和产量的表达式;同时,结合美国巴肯致密油储层生产特征参数对模型的正确性进行了验证。对产能影响因素研究结果表明,裂缝排布方式对储层改造体积影响较大,级簇比越大累积产油量越高;增加裂缝条数可以有效提高储层动用效率,在进行水平井体积压裂措施设计时应充分考虑裂缝级数或簇数增加导致产量下降问题。研究结果对致密油储层水平井体积压裂设计及产能评价具有重要意义。     

水平井管柱下入摩阻分析及应用

水平井造斜后井迹弯曲,使管柱入井时受到的阻力远比直井大,给钻井作业增加了难度,因此对管柱摩擦阻力的分析计算是保证管柱顺利入井的关键。通过建立管柱受力平衡方程,推导出水平井管柱入井时摩阻计算的力学模型,分析计算了在稳定和旋转方式下管柱入井时的大钩载荷和井口扭矩等重要技术参数的解析公式。实例计算分析表明,摩擦阻力计算结果可为钻井设备选型、优化管柱参数和井身结构以及选择下入方式提供可靠依据。     

带部分夹套卧式容器三维有限元模拟

对带有部分夹套的卧式容器,关于夹套和筒体的强度及其稳定性计算,目前还没有资料可作为参考。以带有部分夹套的卧式容器为例,采用Ansys软件进行了有限元三维模拟,分析了容器的应力与变形,给出了筒体和夹套的整体变形及应力分布情况。     

水平井产量影响因素分析

研究了影响水平井产量的主要因素,重点研究了水平井长度与产量的关系。通过油藏内流动和水平井筒流动两者的耦合,建立了在层流状态下水平井长度与产量的关系式,研究结果说明在层流状态下水平井筒摩阻很小,水平井段各处产液强度相同。同时结合水平井产量公式,研究了影响水平井产量的其他因素,这些因素包括油层厚度、井眼半径、各向异性、控油...