检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：闫怡飞中国石油大学(华东)

学位级别：博士

本论文针对盐穴地下储气库建库过程中的安全问题,分别进行了腐蚀环境条件下石油管选材方法研究,储气库注采井的地应力场反演分析以及对应的井筒附近的应力分布研究,储气库管柱振动规律与气体摩阻特征测试研究,管柱的强度和剩余寿命评价... 详细信息

本论文针对盐穴地下储气库建库过程中的安全问题,分别进行了腐蚀环境条件下石油管选材方法研究,储气库注采井的地应力场反演分析以及对应的井筒附近的应力分布研究,储气库管柱振动规律与气体摩阻特征测试研究,管柱的强度和剩余寿命评价分析等。取得的主要研究结论有:通过对四个国家的六个不同油井管制造公司的在酸性环境下OCTG选材规范进行剖析,综合考虑影响管材安全性的诸多因素,分析各环境条件下不同公司选材规范之间的异同和适用范围,依据以上不同规范开发出OCTG酸性环境选材软件。该软件主要包括住友选材、NKK选材、DMV选材、川崎选材、LoneStar选材和Cabval选材六种选材准则,同时可以针对给定的酸性条件对OCTG材料进行抗腐蚀性和安全性对比分析,给出最优的选材结果。在满足安全和抗腐蚀性条件下给使用者提供多重选择,使用者可以根据经济与设计条件或其他要求做出最终选择。现场使用标明,该软件推荐结果准确可靠,操作简单,可有效提高相关工程设计人员的分析工作效率。基于多目标优化反分析方法,对土耳其储气库群地应力场进行优化反分析,得到测试井点的反演地应力结果与测量结果一致,误差在8%以内。通过对研究区块的地应力反分析,得到了区块的地应力大小和方向分布规律。根据计算得到的地应力场,计算了储气库注采井井筒附近的应力分布,通过对距离井筒不同距离的径向应力、周向应力、剪应力和Von Mises应力的分析,得到了库群12口井周边的地应力分布。在井壁附近地应力的作用下,储气库群井筒能够保持稳定状态。并计算了盐腔的应力应变分布,腔体的应变和竖向位移距离腔顶的距离越大,位移越小,套管鞋预留高度随着溶腔高径比和储气库内压的增加而降低。套管的Von Mises应力和应变随着距离腔顶距离的增加而迅速降低。基于相似原理设计完成了储气库管柱振动与气体摩阻系数测试装置,成功测试了不同口径注采管柱的气体摩阻系数及其变化规律,并将实验值和理论值进行了比较,得到了一致的变化规律结果。建立的储气库注采管柱测试装置及通过实验得到的气体摩擦系数结果及变化规律为后续注采管柱振动及动力学分析奠定良好的实验基础。利用有限差分方法建立储气库注采管柱流场分析模型,研究了在不同注采压差及不同井斜角影响下注采管柱运行过程中流场及压力特性。结果表明:高速气体进入弯曲段后,管柱内气流截面速度从内小外大的环形分布变成内侧涡量增大的漩涡分布,弯曲内侧速度明显增大,并在弯曲内侧产生压力真空,造成外壁压力增大,内壁压力减小。流体进入底端水平直井段后,由于管柱内涡流量降低,管柱内流体流速趋于稳定,管柱外壁与内壁压力差逐渐减小。因此管柱弯曲段是最易发生较大振动而导致管柱破坏的管段。比较了在API标准和ISO标准下不同径厚比的套管的抗外挤强度和抗内压强度。对土耳其储气库套管柱的强度和剩余寿命评价进行了分析。根据Norsok腐蚀模型,分析了土耳其储气库群UGS-2井不同深度的腐蚀速率,并比较了腐蚀保护膜对腐蚀速率的影响,腐蚀保护膜在500米以上的井段能够起到保护作用。根据实验测量的气井管柱的剩余壁厚得到了研究井段的腐蚀速度,与理论计算结果相比较,两者的变化趋势基本吻合。得到了套管柱的剩余寿命与井深的关系,研究井段的套管最低寿命保持在30年以上。

关键词：地下盐穴储气库安全分析腐蚀分析地应力场套管柱安全管柱振动

来源：评论

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储气库注气管柱设计安全分析与评估

储气库注气管柱设计安全分析与评估

引用

作者：陕静中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

随着“后石油时代”到来,在天然气开发和利用发展迅速的同时,由于天然气的使用量常常受地域、气候、时间等外界因素的影响,导致天然气使用量经常出现明显的使用旺季和淡季。作为目前最主要的天然气储存方式和手段——地下储气库,其运行... 详细信息

随着“后石油时代”到来,在天然气开发和利用发展迅速的同时,由于天然气的使用量常常受地域、气候、时间等外界因素的影响,导致天然气使用量经常出现明显的使用旺季和淡季。作为目前最主要的天然气储存方式和手段——地下储气库,其运行过程中的安全问题一直是储气库研究的热点,因此对储气库井注气管柱设计进行安全分析与评估意义重大。本文针对地下储气库注气管柱内高速天然气流动的特点,在对气体流动诱发注气管柱振动机理的调研基础之上,根据计算流体力学、管柱力学和振动力学等理论,采用有限元方法,通过对注气管柱内天然气流动的流场分析,研究高速气流对注气管柱振动的影响,重点探究天然气流经注气管柱弯曲段和截面变化区域时管柱的壁面压力分布规律。结合流场分析数据,开展注气管柱弯曲段动力响应分析,确定管柱的受力状态和动力特性。同时依据应力和变形分析结果,进而预测管柱的疲劳寿命,对注气管柱进行安全分析与评估,以达到减少管柱破坏、延长管柱使用寿命的目的。研究结果表明:天然气在注气管柱内流动方向改变,引起注气管柱内流速、压力、湍流动能和涡量场等发生变化,同时在此处产生漩涡。注气管柱在受到外界激振力时,其应力和变形都随管柱所受的动载荷变化而变化,且受力变形趋势与压力变化趋势一致。进而推导得出注气管柱疲劳寿命预测公式以及注气管柱各位置处的累积疲劳寿命使用系数和危险位置,提出相应延长管柱使用寿命的措施。所得出的研究结论为储气库注气管柱设计和现场作业提供一定依据。

关键词：储气库注气管柱高速天然气管柱振动疲劳寿命安全分析

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储气库气井管柱设计和使用中的问题分析

引用

中国石油和化工 2015年第5期 55-58页

作者：王浚丞王淑华杨丽燕中国石油大学(北京) 北京昌平102249 北京雅丹石油技术开发有限公司北京102200 玉门炼油化工总厂玉门735200

针对目前储气库在注采过程中,注采压力大、气体流量大、井筒内温度变化大等几个影响管柱稳定性的因素,主要分析了在注采过程中由于压力和温度较大对螺纹密封性的影响、管柱的轴向变形分析以及天然气诱发管柱振动的分析。通过对储气库气... 详细信息

针对目前储气库在注采过程中,注采压力大、气体流量大、井筒内温度变化大等几个影响管柱稳定性的因素,主要分析了在注采过程中由于压力和温度较大对螺纹密封性的影响、管柱的轴向变形分析以及天然气诱发管柱振动的分析。通过对储气库气井管柱设计和使用中的问题分析,可以使我们清楚地认识在注采过程中管柱损坏的原因以及我们在注采的过程如何避免管柱损坏。

关键词：储气库管螺纹密封性轴向变形管柱振动

来源：评论

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直井流量变化引起的井下波动压力计算与管柱振动分析

直井流量变化引起的井下波动压力计算与管柱振动分析

引用

作者：魏峰中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

在钻井作业中,由于某些原因(比如关井、钻井泵开泵或者关泵等)导致井下流量发生变化,会形成流体的波动压力,井下波动压力的危害非常大。如果波动压力大的话,就会对井下的管柱和地层等形成破坏,会压裂地层形成井漏或者造成管柱的振动,严... 详细信息

在钻井作业中,由于某些原因(比如关井、钻井泵开泵或者关泵等)导致井下流量发生变化,会形成流体的波动压力,井下波动压力的危害非常大。如果波动压力大的话,就会对井下的管柱和地层等形成破坏,会压裂地层形成井漏或者造成管柱的振动,严重时还会引起井涌、井壁坍塌或者井喷,以及管柱的断裂,后果非常严重。　　本文对由于直井井下流量变化引起的波动压力进行研究,计算井下压力波的传播速度,分析影响波速的因素;计算井下流动压力损失;模拟和计算不同工况下(关井、钻井泵开泵和关泵)的波动压力;分析影响管柱振动的振源以及波动压力引起管柱振动的振动幅度和速度,结果较为准确,可以对波动压力和管柱振动有一个比较清晰的认识,可以减少波动压力的危害,减少井下事故的发生,对现场的作业和生产具有一定的指导意义。

关键词：石油工业钻井工程作业安全波动压力工况分析管柱振动

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对抽油井油管柱振动规律的认识

引用

石油钻采工艺 2000年第1期22卷 62-63页

作者：梁春吉林石油集团公司钻采工艺研究院吉林松原138003

针对抽油井系统工作状况 ,以油井生产管柱为研究对象 ,建立了研究油管柱振动特性的力学模型。推导出了描述油管柱振动规律的波动方程、固有频率方程、油管柱振动位移方程等数学模型。研究了引起油管柱产生共振的激励频率与油管柱固有频... 详细信息

针对抽油井系统工作状况 ,以油井生产管柱为研究对象 ,建立了研究油管柱振动特性的力学模型。推导出了描述油管柱振动规律的波动方程、固有频率方程、油管柱振动位移方程等数学模型。研究了引起油管柱产生共振的激励频率与油管柱固有频率的关系等。对抽油井生产过程中油管柱的振动有了新的较全面的认识。

关键词：管柱振动抽油井油管柱力学模型

来源：评论

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