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大管抗挤强度研究

专 业: 石油与天然气工程
关键词: 套管 抗挤强度 不圆度 壁厚不均度 残余应力 盐岩
分类号: TE21
形 态: 共 130 页 约 85,150 个字 约 4.073 M内容
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内容摘要


该文研究的套管抗挤强度新公式也适用于国内外生产的高抗挤套管。

尽管目前高抗挤套管已大量使用,但它仍属非API标准,API5C3不能用于高抗挤套管抗挤强度的设计。

高抗挤套管的抗挤强度比普通API套管约高30﹪。

该文还研究了套管在非均匀载荷作用下的抗挤强度计算问题,通过分析得知,为了提高非均匀载荷作用下套管的抗挤强度,增大壁厚优于提高钢级。

从而,提出了防止非均匀载荷挤毁套管的主要措施是采用特厚壁套管,并提出了特厚壁套管的尺寸系列,为降低特厚壁套管的制造难度和制造成本提供了参考意见,为研究非均匀载荷作用下的套管挤毁问题提供了初步的理论依据。

该文假设盐岩层服从粘弹性模型以及初始地应力和泊松比均为与时间无关的常数,依据延时井径测井信息,建立了确定盐岩层蠕变参数的反演分析法,并在现场得到了应用和验证,研究表明,用现代岩土工程反演理论确定盐岩层的蠕变参数,比做地面岩芯试验更符合实际,而且成本低。

这上目前较可靠、先进和简易的方法。

因此,反演理论的研究不仅具有重大的理论意义,而且也有广阔的应用前景。

该文的主要创新点是提出了套管抗挤强度计算的新公式,并得到了API/ISOCollapseSub-Team的肯定,同时,被邀请参加该工作组的国际使用研究,在国际合作研究中,获得了大量信息及不同的研究方法,初步掌握了国际研究动态……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
1.1国内外套管挤毁的研究概况
1.1.1国外套管挤毁的研究概况
1.1.2国内套管挤毁的研究概况
1.2问题的提出及研究方向
第2章 API挤毁压力计算理论
2.1 API挤毁压力计算公式及其系数
2.1.1屈服强度挤毁压力
2.1.2塑性挤毁压力
2.1.3弹塑性挤毁压力
2.1.4弹性挤毁压力
2.2挤毁压力公式适用范围的确定
2.3挤毁压力公式的推导
2.3.1屈服强度挤毁压力公式
2.3.2塑性挤毁压力公式
2.3.3弹塑性挤毁压力公式
2.3.4弹性挤毁压力公式
2.4轴向拉应力作用下的挤毁压力
2.5本章小结
第3章 套管抗挤强度计算的新公式
3.1研究的必要性
3.2理想圆管模型的建立与求解
3.3考虑套管制造缺陷的修正
3.4与试验数据的对比
3.5 API/ISO的测试与评价
3.6与API公式的对比
3.7制造缺陷的参数敏感性分析
3.8残余应力对抗挤强度的影响
3.8.1残余应力的检测方法
3.8.2残余应力的产生和分布
3.8.3残余应力对套管挤毁性能的影响和机理
3.8.4生产工艺对残余应力的影响及对策
3.9轴向拉应力对抗挤强度的影响
3.10本章小结
第4章 非均匀载荷作用下套管抗挤强度
4.1引言
4.2非均匀载荷作用下套管损坏的典型实例
4.2.1胜利油田郝科1井
4.2.2江汉油田王10水6井
4.3理想圆管模型的建立与求解
4.4考虑套管制造缺陷的修正
4.5与试验数据的对比
4.6非均匀载荷对抗挤强度的影响
4.7本章小结
第5章 特厚壁套管及其应用
5.1特厚壁套管的必要性和可行性
5.1.1特厚壁套管的必要性
5.1.2特厚壁套管的可行性
5.2采用特厚壁套管的基本原则及研究方向
5.3建议特厚壁管的尺寸系列
5.4均匀载荷作用下特厚壁套管的抗挤强度
5.4.1塑性与过渡带
5.4.2屈服挤毁压力的计算
5.4.3特厚壁套管的抗挤强度
5.5非均匀载荷作用下特厚壁套管的抗挤强度
5.6本章小结
第6章 盐岩层反演理论及应用
6.1引言
6.2已知数据
6.3计算结果
6.4本章小结
第7章 粘弹性模型理论
7.1粘弹性的概念
7.2常见粘弹性模型
7.2.1麦克斯韦模型
7.2.2开尔文模型
7.2.3开尔文-沃伊特模型
7.2.4波因廷-汤姆森模型
7.2.5伯格斯模型
7.3广义粘弹性模型
7.3.1广义麦克斯韦模型
7.3.2广义开尔文模型
7.4三维应力状态下的本构关系
7.4.1三维弹性本构关系
7.4.2三维粘弹性本构关系
7.5本章小结
第8章 井眼中盐岩层粘弹性实用计算分析
8.1引言
8.2盐岩层中井眼缩径的解析解
8.2.1井眼缩径的弹性解析解
8.2.2井眼缩径的粘弹性解析解
8 3盐岩层中井眼缩径的简化解
8 3.1等效弹性模量
8.3.2井眼缩径粘弹性解的简化处理
8.3.3简化处理前后的比较
8.4本章小结
第9章 盐岩层粘弹性反演理论
9.1引言
9.2盐岩层粘弹性反演的原理
9.3常见粘弹性模型的参数反演
9.3.1麦克斯韦模型
9.3.2开尔文模型
9.3.3开尔文-沃伊特模型
9.3.4波因廷-汤姆森模型
9.3.5伯格斯模型
9.4粘弹性参数反演解的唯一性
9.5工程应用实例
9.5.1均匀载荷情况
9.5.2非均匀载荷情况
9.6本章小结
第10章 结论
参考文献

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中图分类: > TE21 > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 钻井工程 > 钻井理论

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