水泥环弹性模量和厚度对套管外挤载荷影响的理论研究

针对水泥环弹性模量变化对套管强度是否有帮助的讨论,采用弹性力学分析方法研究了水泥环弹性模量对不同性质地层内套管外挤荷载的影响规律。研究认为,在岩性较软的地层,应选用刚度较大的水泥环,可帮助套管抵卸一部分载荷;在地层岩性较硬时,选用刚度小的水泥环有助于提高套管抵抗外挤载荷能力。理想的水泥环特性应为高强度、低刚度。其机理是利用高强度抵御地层载荷、低刚度降低载荷传递系数,从而达到保护套管目的;单纯增加水泥环的厚度不一定能够改善套管的受力情况,只有当水泥环弹性模量大于一定值后,加大其厚度可改善套管的受力状况。因此,在实际现场中,应根据具体的地层情况,调整水泥浆特性,达到最好的固井效果。     

水泥环对套管外载的影响规律研究

油气井完钻后，套管与水泥环连为一体，套管外载的大小与水泥环的力学性质有关。针对水泥环对套管卸载的问题，不同学者有不同见解。为此，建立了水泥环、套管组合体受均匀外压的弹性力学模型，推导出了水泥环、套管组合体的刚度和套管外载表达式，研究了水泥环弹性模量、泊松比及其厚度对套管外载的影响规律。研究表明，在均匀地应力下，水泥环不能减轻套管外载，反而致使套管受力恶化，加速套管损坏。研究成果与某些油田的实际情况吻合，可用于指导固井设计。     

射孔套管剩余强度有限元分析

利用非线性弹塑性有限元法,建立了螺旋布孔的射孔套管强度分析的空间有限元力学模型,对影响射孔套管剩余强度和抗挤强度的各种因素进行了分析.结果表明,套管管材、壁厚、套管尺寸以及射孔参数(孔径、孔密、相位角)对射孔后的套管抗挤强度有不同程度的影响,总结了其中的变化规律并提出了优选参数,研究结果为合理地选择射孔段套管、延长其使用寿命提供了一定的理论依据.     

偏心环空旋转套管流场及对注水泥顶替效率的影响

利用流体力学理论推导了幂律流体在楔形区域中的流动方程，利用这一方程，分析研究了旋转套管时，水泥浆及泥浆在偏心环空中形成的流场。     

复杂地层跟管钻进套管强度的有限元分析

针对复杂地层的跟管钻进技术进行研究,分析了跟管钻具的受力情况,并对易损部件进行有限元分析,对实践过程中出现的问题进行改进以及对套管螺纹结构的优化设计,提出了改进方案。     

新型矿井套管-水泥环变形与渗漏试验研究

油页岩注蒸气开采过程中,套管-水泥环在高温条件下受热应力作用,发生膨胀变形,会给组合体密封性带来严重影响。基于弹性力学和热力学理论,设计了套管-水泥环渗漏试验装置,分析了套管-水泥环组合体在不同温度不同气压下的密封性。     

深井温度对套管强度的影响探讨

随着钻井深度的增加,井下温度的增加对套管强度的影响增大,这同时关系到安全钻井和油气井寿命,同时也影响到钻井成本。早期套管强度设计没有考虑温度的影响。实践证明,深井中温度对套管柱的抗挤强度、抗拉强度等都有影响。实际上,套管柱在井内受各种力的作用,但总结起来是三轴应力的作用,即周向应力、径向应力和轴向应力。现在将温度考虑进套管强度设计中,针对深井条件下温度对套管柱强度的影响问题,对套管柱在深井中进行了受力分析,建立了深井温度对套管柱强度影响的计算模型,利用建立的模型对套管柱强度进行了计算分析,优化套管柱设计,所以对于分析温度对套管强度的影响具有重要的意义。     

论水泥新标准的实施对产品质量的影响

介绍了水泥新标准的主要内容，分析 新标准的实施对水泥厂产品质量的影响，提出水泥厂应采取的措施。     

齿轮箱体振动特性的分析及动态响应研究

在建立齿轮箱三维实体模型的基础上,对其进行模态分析,得出前10阶固有频率及振型。并利用模态叠加法对齿轮箱体工况激励下的瞬态响应进行分析,得出了齿轮箱系统的动态响应。结果表明,在这种载荷的作用下,最大应力集中出现在齿轮箱下箱体肋板区域,而箱体其他部位的应力值很小。通过计算得到的动态响应参数,为齿轮箱系统设计进一步优化奠定了基础。     

致密气藏储层开发过程中套管应力分布影响规律研究

目前各大油田套损现象严重,研究套管受力非常迫切。利用离散元与有限元分析方法,建立了套管—水泥环—地层组合体系模型,模拟裂缝密度、裂缝夹角、水泥环缺失厚度、多缺口夹角、套管偏心下水泥环厚度及其弹性模量、断层滑移对套管的应力分布影响情况。结果表明,套管应力随着裂缝密度的增加呈现增大的趋势,套管应力随着次级裂缝与主裂缝间夹角的增大呈现增大的趋势;套管应力随着地应力差值的增加呈现不断变大的趋势,当地应力差值相同时,随着水泥环单缺口缺失厚度增加,套管越容易发生损坏,水泥环双缺口夹角为60°及三缺口夹角75°时,套管应力值最大。当套管存在偏心,偏心率为0037、0074、0111时,随着水泥环厚度的增加,套管应力呈现不断变大的趋势;当偏心率为0148时,套管应力随着水泥环厚度增加而减小,水泥环对套管保护能力随其弹性模量的增大而增强。套管应力随着断层滑移的增大而增大,而增速在不断放缓。     

夯实水泥土强度影响因素的试验研究

通过水泥土试块无侧限抗压强度的试验研究,定量分析了含水量、水泥掺量和养护龄期对黄土性粉质粘土水泥土桩无侧限抗压强度的影响.同时建立了水泥土试块无侧限抗压强度与水泥掺量、水泥土试块无侧限抗压强度与养护龄期、水泥土试块无侧限抗压强度与养护龄期和水泥掺量的关系式.为寻求更加经济、合理的施工配合比和参数提供了依据.     

S5堆料机倾翻的临界载荷与强度分析

针对某煤炭码头S5堆料机发生的倾翻事故,利用有限元法对该堆料机进行整体建模,分析了堆料机在悬臂俯仰角和旋转装置旋转角组合的14种工况下悬臂输送带上的临界载荷,最终确定堆料机最容易发生倾翻的工况及其对应的极限临界载荷。在此基础上,对极限临界载荷工况进行了强度分析,得到了堆料机各关键部件的等效应力分布云图。后续生产实践证明该分析结果准确可靠,对同类堆料机的设计和有限元分析具有借鉴意义。     

万米井用超高强高韧套管的研制及组织表征

根据万米特深井超高温超高压工况需求,开展超高强高韧套管合金化技术和制造工艺研究,开发出具有良好韧性、高温强度、抗挤毁和抗延迟断裂性能的BG155V超高强高韧套管,批量试制的性能检测结果表明屈服强度达到1100 MPa以上,0 ℃横向夏比冲击功平均值达到名义屈服强度的10%。对套管不同服役温度下强度、低温韧性以及微观组织进行了分析,发现采用热轧后控制冷却工艺的管体晶粒度达到11级,通过细小的晶粒保证材料良好韧性和抗延迟断裂性能,提升了万米特深井油气资源开发用套管安全服役的可靠性。     

水胶比、矿渣掺量对水泥砂浆强度及流动度影响的研究

通过改变矿渣掺量、水胶比试验,研究矿渣水泥砂浆的抗折、抗压强度和流动度变化的规律,找出了矿渣的最优的掺量。     

用有限元分析软件计算斗式提升机轴承强度

在实际工作中,对于一些零件的变形和强度计算,应用经典的解析法往往无法求解或需要将问题做许多简化,因而求解精度较低.文中应用有限元分析软件ANSYS计算斗式提升机机尾轴承的强度,得到了令人满意的效果.     

注浆水泥性能模拟试验研究

论文通过室内模拟不同温度、不同水灰比情况下的试验,得到水泥的强度随温度的增高而降低,随水灰比的增加而降低的规律。该成果在高地温煤矿井下注浆应用中得到验证,从而可对高温注浆施工进行有效的理论指导。     

基于有限元—离散元耦合矿石强度在微波照射下变化规律研究

针对以往研究中有限元无法模拟裂纹开展以及离散元无法考虑试块中微波不均匀性的问题,采用有限元-离散元耦合方法模拟微波弱化矿物的过程,监测模型中强度、温度、裂纹变化情况,根据强度变化分析黄铁矿粒径、含量及微波功率对强度弱化效果的影响。结果显示,微波可以有效降低矿物强度;黄铁矿粒径、含量对微波弱化矿物效果的影响不大,微波功率对弱化效果有着重要影响;矿物强度降低主要发生在一段时间内。结果表明：有限元-离散元耦合方法可以更加准确地描述微波辅助矿物解离;微波辅助矿物解离可以用于含不同粒径、不同含量黄铁矿的矿物解离,提高微波功率、选择合适的照射时间可以有效提高能量利用效率。