双金属衬里复合管内衬弹塑性失稳有限元分析

采用数值模拟的方法建立了含初始缺陷的受限衬管失稳力学模型,重点研究了受限衬管的临界失稳载荷和后屈曲构型之间的相互作用行为,并讨论了临界失稳载荷的缺陷敏感性,最后通过试验验证了仿真结果的计算精度。结果表明,相对于衬管半径1%幅度的内衬不圆度缺陷会使内衬的临界失稳载荷下降约65%;在相同的初始椭圆度缺陷δ₀前提下,随着内衬径厚比的增大,其临界失稳载荷不断减小;复合管内衬临界失稳载荷的有限元计算结果与试验结果的相对误差为1.82%。建立的平面应变有限元力学模型不仅可以准确求解出受限内衬的临界失稳载荷,还能够大量节约试验成本。     

膨胀套管关键技术的分析

膨胀套管技术是一项节约井眼直径的钻井新技术,起源于美国Enventure公司,现已广泛应用于深水井、复杂地层井的钻井勘探和对套损井的修复再生产,取得了巨大的经济效益和社会效益,而我国对该技术的研究还处于理论探索阶段.文章通过对膨胀套管的关键技术进行分析,指出了研究思路和方法,促进了该技术在我国的推广应用.     

射孔完井有限元模型的建立及网格划分

介绍了射孔完井中二维和三维有限元热流模型的建立及网格划分的基本方法 ,用热流场模拟射孔完井渗流场 ,用同一种导热率材料来模拟井筒和孔眼 ,该材料导热率相对于地层模型导热率为无限大时 ,能模拟整个射孔完井渗流场。该二维和三维模型 ,能研究射孔深度、有无钻井污染和压实带情况下 ,孔眼内流体流速、压实带外边界渗流速度、渗流压力场、全井产量及产能比。并用APDL程序语言编写了二维和三维模型及网格划分的通用程序 ,为射孔完井优化设计及产能预测提供了实用的有限元网格模型 ,同时也为这方面的研究提供了简捷的方法     

考虑接头的钻柱摩阻扭矩分析

钻柱接头的直径大于管体直径,在通常情况下钻柱与井壁间的接触发生在接头上.建立考虑接头钻柱的力学模型,并用迭代法进行求解,成功地分析了考虑接头钻柱在钻进、起钻、下钻、空转及倒划眼时与井壁的接触力、摩阻扭矩,并能预测各接头处接触力的大小、方向.通过与现场试验数据相比较,对钩载的预测误差小于5%,对扭矩的预测误差小于7%.该模型为预测钻柱摩阻扭矩提供了一个快捷准确的方法.     

钻铤母扣接头改进设计的有限元分析

在钻井过程中,钻具疲劳失效事故频繁发生,其失效部位主要位于应力相对集中的螺纹接头处.以φ177.8 mm钻铤母螺纹接头作为研究对象,用有限元方法对加工有不同应力减轻槽的钻铤母螺纹接头进行了分析计算,得出了3种不同母螺纹结构在相同边界条件和载荷作用下螺纹消失端的应力集中情况.计算结果表明,设计的应力减轻槽效果较好,抗疲劳性能最佳,建议采用这种应力减轻槽结构.     

塔河油田套管损坏原因及损坏机理分析

塔河油田采油二厂现有生产井均属于深井和超深井碳酸盐油井,储层非均质性强,其原油多为高含盐、含硫、高含蜡的稠油。由于射孔降低了套管的抗变强度,其套管损坏多发生在射孔井内部,位于射孔酸压段和悬挂器位置。射孔井段也是应力最集中的部位。固井质量差容易引起套管滑动伸长,导致套管弯曲、错动,导致套管损坏。     

壁厚椭圆度缺陷对膨胀套管性能的影响

套管的椭圆度缺陷对套管的强度等性能有显著的影响。利用有限元法建立了考虑壁厚不均缺陷的膨胀套管的非线性接触力学模型，进行了有限元模拟分析，得到了套管椭圆度在膨胀前后的变化规律及其对膨胀后套管力学性能的影响，为膨胀套管的设计和进一步研究提供了一定的理论依据。     

基于Enovia VPM的水利水电行业机电协同设计研究

针对水利水电行业机电协同并行设计问题,基于Enovia VPM协同设计平台,首先按照协同设计思想合理分配机电专业设计人员的角色与任务,然后探讨定制水利水电行业的机电客户化环境,并以实例说明建立机电模型库和将其保存到Enovia VPM平台的方法,最后研究在引用专业骨架并参考借用厂房坐标和模型条件下完成机电协同并行设计的实施方法。水电站机电协同设计应用实践表明:该方法能够很好地实现机电专业的实时协同并行设计,能缩短工期并减轻设计人员劳动强度,同时便于设计方案的变更与优化,也使得水利水电行业机电设计经验更好地被传承和创新。     

螺杆钻具打捞器特锥扣接头有限元分析

基于弹性力学的有限元接触问题,对设计的LZLT203螺杆钻具专用打捞器的特锥扣螺纹接头建立了有限元力学模型。分析了该接头在受轴向拉伸力和轴向压缩力的作用下,其螺纹附近的应力变化及其接触面上的接触压力分布与变化。分析结果表明,在相同轴向载荷作用下,拉伸时接头内的针对应力为压缩时接头内最大应力的1.45倍,接头内的最大接触压力反而只有压缩时接触压力的40%,接头内的最大应力和最大接触压力发生在接头螺纹两端部的第1扣和第2扣内,这些结果为特锥扣螺纹的结构设计以及该接头的应用提供了理论依据。     

赫-巴模式在原油管流测量中的应用

测量管输原油的流量和压降,一般不能判别原油开始流动时是否发生屈服。采用综合性较好的赫巴(H-B)流体模式本构方程直接描述原油本构方程,不需要判断原油流变性质。基于5个假设,分析某原油管流流变性,确定H-B屈服值、稠度系数和流变指数。用细管式流变仪实测该原油流量与压降的关系数据,绘制τω-γ.ω流变曲线,通过最小二乘法线性回归实验测量数据,确定该原油本构方程,得到其H-B流体模式半解析式,计算出其流变参数,验证其流态。在确定原油流变参数时,半解析式法较做图法更加精确。由于H-B模式的精确度高,在矿场中应用广泛。准确把握原油流动规律,能够更好地实现原油的经济输送。