流体作用下钻柱运动状态试验研究

考虑钻柱在井口、井底的位移边界条件和力边界条件,建立了直井内钻柱与钻井液耦合动力学试验装置,进行了不同激振频率、不同轴向激振力、不同排量条件下的杆柱振动试验和不同轴向激振力、不同转速、不同排量条件下的杆柱旋转试验。试验结果表明,激振频率、转速和循环流体是影响钻柱运动状态的主要因素。在空气介质的情况下,随着激振频率的增加,杆柱的横向位移基本保持不变,轴向激振力、轴向加速度有显著增加;在循环流体作用下会减小轴向激振力、轴向加速度的增长趋势。在空气介质的情况下,随着转速的增加,轴向激振力变化不大,而钻柱的横向位移、杆柱轴向加速度均呈现出增加的趋势;但在循环流体的作用下,轴向激振力、振幅及钻柱的加速度振幅都降低,加速度振幅也显著降低。可见,流体循环可明显改善杆柱振动。     

水泥浆候凝期间套管柱力学分析及应用

为了分析套管柱的受力,建立水泥浆候凝期间相变热传导的数学模型及套管柱的力学模型,利用已知力和位移混合边界来模拟候凝期间水泥浆与套管的作用状态,推导出水泥浆候凝期间对套管柱作用力的计算公式。构造间隙元来模拟套管与井壁随机接触状态,建立水泥浆候凝期间套管柱力学分析方法。采用该方法对大庆油田徐深44井候凝期间的套管井口载荷进行计算。利用TS3828型动态电子应变仪对该井进行现场测试,其理论计算值与实测值符合率为98%。因此,采用该方法能准确计算水泥浆凝固期间套管头的附加载荷,设计出合理的封固段长度,指导固井施工。     

压缩式封隔器三级胶筒多重非线性力学分析

分析了压缩式封隔器胶筒在井下分层压裂的密封性能。针对不同硬度胶筒组合和胶筒材料、几何及双重接触三重非线性问题,根据力学基本理论,采用微元法建立胶筒变形齐次非线性方程组。将胶筒变形分为自由变形、单向约束变形和双向约束变形3个阶段。从而推导出各个阶段不同硬度胶筒组合的变形公式,利用载荷迭代法求解胶筒在不同轴向力下的接触压力和压缩量。为多级胶筒选择和封隔器设计提供理论依据。     

空心圆管的径向承载力及吸能特性研究

为研究压头形状、尺寸及加载方式等因素对圆管截面塑性变形规律及吸能特性的影响,基于塑性铰坍塌模型,给出径向荷载与位移的理论表达式。分别采用平板和圆柱形压头对钢质圆管进行径向压缩试验,加载曲线及计算数据与理论预测的结果吻合较好。进一步对比分析结构主要变形模式、压头尺寸对承载力及吸能特性的影响,结果表明:两种压头作用下圆管的变形模式存在明显的差异;结构承载力、平均压溃荷载及比吸能与压头的直径成正比。     

基于CAS理论的竞赛团队管理机制研究

国家大学生创新实验、周培源力学竞赛、大学生结构设计竞赛等是以研究团队的方式激发学生的学习兴趣、建立互助合作的团队关系、培养学生的创新能力。以竞赛团队为单元,运用复杂适应系统(CAS)理论分析竞赛团队复杂性系统的特征,提出了自组织团队的管理机制,为学生团队的管理提供了参考。     

工程力学专业课程体系初探

工程力学专业人才培养目标及课程体系建设直接关系到力学人才培养的质量,备受力学教育工作者的关注.本文探讨了大庆石油学院工程力学专业课程体系建设方面的问题,主要包括制定培养目标、完善理论课程体系的建设,改革实践课程体系及建立创新学分等四个方面.     

基于TRIZ理论的采油平台井口盖板创新设计

针对目前采油平台井口盖板在吊装过程中存在的需要人工牵引改变移运方向,盖板把手容易断裂的问题.利用TRIZ理论,对当前采油平台井口盖板进行了初始形势分析,确定当前系统的技术矛盾与物理矛盾,进一步查找TRIZ理论当中的矛盾矩阵,找到可以应用的发明原理对采油平台井口盖板进行创新设计.新结构采用永磁设计,通过磁力吸合井口盖板,...     

大学生创新实验计划认知调查分析

国家大学生创新性实验计划作为教育部推动创新性人才培养工作的一项重要改革举措,是直接面向全日制本科生的国家级科研项目。通过调查问卷的方式,就全日制本科生对创新实验计划认知情况展开了调查,为大学生创新性实验项目的良性发展以及高校人才培养模式的改革提供了借鉴和参考。     

基于加速度传感器的钻柱振动测量方法研究

为了预防钻柱振动失效,采用加速度传感器测量钻柱的纵振、横振、扭振及耦合振动。给出了加速度传感器在钻柱上的安装位置和数量,建立了加速度传感器测试信号值与钻柱振动值的关系式。采用ANSYS数值仿真软件模拟了钻柱的4种振动工况,数值仿真得到的钻柱振动加速度值与理论计算结果误差<5%。为钻柱振动测量工具的设计提供了理论依据。