【摘 要】
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以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应
【基金项目】
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中石油辽河油田“超稠油热采井不均匀载荷下套管柱损坏机理和外加厚套管柱受力分析(0810080309040006)”项目的部分研究成果
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以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,以使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,在实际注汽过程中适当增加注汽压力可以提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计及只考虑热应力的三轴预应力设计结果偏于保守,建议以后注汽井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用。
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