考虑残余应变的连续油管井下屈曲行为理论研究

来源 :西南石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nsnsd_
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
连续油管井下屈曲行为问题是连续油管井下作业成败的关键性问题。目前对它的研究只是将钻柱、套管柱和常规油管柱屈曲问题的研究结果直接用于连续油管,现场很多实例表明,这样做的偏差很大,连续油管因为残余应变而具有独特的井下屈曲行为。然而,一直以来理论研究带有残余应变的连续油管井下屈曲行为,都面临着研究方法上、力学上和数学上的巨大难题,没有取得很好突破和进展,还没有形成一套成熟的理论研究方法。 本文在前人对钻柱、套管柱和常规油管柱屈曲问题研究的基础之上,理论研究了带有残余应变的连续油管在斜直井中和等曲率弯曲井中的屈曲问题,在研究方法上、力学数学问题求解技巧方面取得了很大的进展。主要的研究成果如下: 1)通过分析连续油管作业机夹持块的作用,发现它能极大地改变连续油管从卷筒上卷出时带有的螺旋弯曲应变。假设连续油管经过夹持块作用以后,下入井内的初始形态为正弦形态,以此来考虑连续油管残余应变的影响。以一种有形的、容易描述的初始形态来考虑无形的、复杂的、难于描述的残余应变。 2)采用了能量法分析连续油管井下的屈曲行为,成功地建立了描述连续油管在斜直井和等曲率弯曲井中初始正弦形态和最终屈曲形态(正弦屈曲或螺旋屈曲)的数学模型。 3)从最基本的力学原理出发,推导出了连续油管在斜直井中和等曲率弯曲井中的弯曲应变能公式、轴向外载做功公式、重力分量做功公式。 4)根据最小势能原理和机械能守恒原理,建立了连续油管在斜直井和等曲率弯曲井中的正弦屈曲平衡方和螺旋屈曲平衡方程。在对弯曲应变能公式、轴向外载做功公式、重力分量做功公式三个公式进行积分时,运用了复数欧拉公式和复数级数,将积分中的数学难题—超越三角函数积分,展开成普通三角函数多项式积分,并成功地完成了几百项的普通三角函数多项式积分工作。 5)最终推导并得出了4个考虑残余应变的连续油管屈曲载荷计算新公式:斜直井中的①正弦屈曲载荷计算新公式,②螺旋屈曲载荷计算新公式;等曲率弯曲井中的③正弦屈曲载荷计算新公式,④螺旋屈曲载荷计算新公式。 从所举油田作业实测数据来看,本文所推导的新公式和得出结论是和现场吻合的,正确的。
其他文献
大庆油田聚合物驱油技术自二十世纪九十年代,开始进行了大规模的工业化推广,为油田的稳产做出了巨大贡献。但是,由于聚合物需要用低矿化度清水配注,一方面消耗了大量的清水,浪费了
随着世界能源需求的增加和钻探技术的发展,深井、超深井的钻探必将变得更加重要。钻井作业也对钻井液提出了更高的要求,需要钻井液能经受更高的温度。本文主要从粘土与高温处理
大庆长垣西部的龙南油田属典型的低孔低渗低产复杂油藏,随开发时间的延长,暴露出一系列矛盾。本文分析了龙南油田开发效果逐年变差的原因,在剩余油分布规律研究的基础上,对改善油
在配电网及用电工程当中,会出现线损现象.这种现象的发生不仅仅会导致电力资源的流失浪费,对相关供电单位也会有经济损失.因此为防止线损的出现,就需要对配电网以及用电工程
由于进口原油和国产原油油品性质差别较大,为保证下游炼厂炼制加工工艺的要求,宜采用顺序输送。进口原油油品物性较好,可实现常温输送,而国产原油由于凝点较高,需要加热输送,因此国
随着国民经济和交通运输业的迅速发展,人们对客车的舒适度,尤其对低噪声控制提出了更高的要求。客车中准双曲面齿轮啮合是噪声的主要来源,因此,为了满足客车市场对低噪声准双
根据大庆油田的地质开发特点和老井套损状况,研究利用套损井在φ138.7mm套管内进行开窗侧钻水平井技术,既可以充分利用大部分套损报废井或高关井,又达到了剩余油挖潜的目的,最大
对于公司生产的乘用车管柱式电动转向机关键部件----转向传感器装配要求很高,转向传感器装配部位属于圆环薄壁件,原采用100%摄象后液压助力机构推铆装配的方法来完成,并随时
含蜡原油凝点高、流变性复杂,给管道输送的安全性带来了诸多问题。如何保证热含蜡原油管道安全、经济运行,一直是我国油气储运界面临的主要技术问题。凝管是埋地含蜡原油管道安
电气自动化的使用能帮助电力工程进行自动化和智能化操作,为电力企业提供转型机会,有助于电力工程提升工作效率,增强电气工程运行的安全性和稳定性,为将来电力电气工程高科技