不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析

在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行.对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析.分析结果表明:油管悬挂器在密封激励建立过程中,最大等效应力为427.01 MPa,最大变形量为0.27226 ...     

查干淖尔矿风井冻结温度场分析

采用ANSYS软件对查干淖尔矿风井冻结法施工的冻结温度场进行数值模拟,根据测温孔测得的温度数据,对冻土热物理参数进行了参数反演,获得了符合工程实际情况的冻土热物理参数,基于反演得到的最优参数,预测分析了井筒开挖层位的冻结壁平均温度、冻结壁平均厚度、井帮温度、冻结交圈时间等设计参数,为井筒的施工提供了科学的指导作用。     

变频技术在冻结工程中的应用

交流电动机变频调速技术,是近几十年来迅猛发展起来的电力拖动先进技术,应用领域十分广泛。作为高能耗施工场所的冻结站,用电在整个冻结工程各项成本中,所占的比例最高,是节能的重点所在。阐述了变频技术在冻结工程中应用的必要性和对节能增效的重要意义,扼要介绍了杨村煤矿风井冻结站变频技术应用情况和所取得的经济效益。     

基于蒙特卡洛模拟的极限注水压力不确定性分析

海上油田注水过程中,为防止由于注水压力不合理而导致盖层完整性被破坏,需要对极限注水压力的不确定性及敏感因素对其的影响规律进行分析。以PL19-3油田某注水井为研究对象,利用FLAC3D软件建立了储盖层模型,模拟计算了盖层开始发生破坏时的注水压力即极限注水压力,分析了渗透率、内聚力和内摩擦角等参数对极限注水压力的影响,并采用蒙特卡洛模拟方法分析了极限注水压力的不确定性。结果表明:当注水压力达到极限注水压力时,盖层开始发生破坏;随着渗透率增大,极限注水压力呈现出先增大后减小再缓慢增大的趋势;随着内聚力和内摩擦角的增大,极限注水压力分别呈现线性增大和二次函数增大的趋势。确定性极限注水压力只是不确定性分析结果的一部分,而通过不确定性分析可以得到盖层发生破坏可能性较大的极限注水压力区间,能够对极限注水压力进行全面评估,可以为现场注水安全管理提供理论指导。      

水下井口套管悬挂器的敏感性及疲劳损伤分析

套管悬挂器是水下井口的关键部件之一，在温压环境等多场耦合作用下容易引发疲劳失效，破坏油气井井筒完整性。为探究套管悬挂器在复杂环境下的力学性能和疲劳损伤变化规律，以南海东方1-1气田某板块的水下井口为例，分析套管悬挂器温度分布和各类载荷，建立基于热力耦合作用的水下井口套管悬挂器精细有限元模型，对比下放、BOP试压、回收下放工具和完井采油等4种工况下套管悬挂器的力学性能和疲劳损伤，并评估温度和BOP重力等敏感性因素对水下井口套管悬挂器力学性能的影响效果。研究结果表明：在热力耦合作用下，等效应力和变形量均显著增加，井口温度对套管悬挂器性能的影响显著；最大疲劳损伤出现在BOP试压工况下，其值为1.23×10^-4 d^-1,在该工况下套管悬挂器的疲劳寿命为22.27 a,满足设计要求。研究成果对水下井筒完整性评估及深水钻采安全作业具有指导意义。