检索结果-内蒙古大学图书馆

天然气工业 2005年第1期25卷 103-105页

作者：张智施岱艳施太和西南石油学院CNPC石油管力学和环境行为重点实验室中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司

文章给出了气体稳定流动的压力、温度、流速及密度分布的常微分方程组,采用四阶龙格-库塔法直接数值求解,可以得到温度、压力、流速及气体密度随井深的变化情况。同时建立了管壁流体边界层中离子传质方程和腐蚀机理模型,采用中心... 详细信息

文章给出了气体稳定流动的压力、温度、流速及密度分布的常微分方程组,采用四阶龙格-库塔法直接数值求解,可以得到温度、压力、流速及气体密度随井深的变化情况。同时建立了管壁流体边界层中离子传质方程和腐蚀机理模型,采用中心向后有限差分方法求解,可以得到主要离子在流体边界层中的浓度分布和气井油管管壁的腐蚀速率。模拟研究结果表明,正常生产过程中,高产气井的腐蚀部位主要集中在油管内壁的上部位置,因此高产气井油管防腐工作的重点应该放在降低中上部油管的腐蚀方面。高温高压气井油管的选择至关重要,油管内流速过高将带来冲蚀、腐蚀等严重问题,在井口部位油管漏或断将造成复杂的井下问题。应用本文的方法及求解程序,设计合理的油管直径,可防止或减轻由于腐蚀、冲蚀等对油管造成的严重后果,大大减少油气井的维护费用,从而取得良好的经济效益。

关键词：气井油管腐蚀冲蚀数值模拟

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空气冲旋钻井冲击力和机械钻速仿真研究

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岩石力学与工程学报 2005年第18期24卷 3337-3341页

作者：林元华施太和李润方曾德智刘晓旭张德平西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室四川成都610500 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

在钻井机械钻速预测研究中,以前常根据现场数据或试验数据统计拟合得出经验或半经验方程,方程一般含有一些很难确定的系数甚至是不可靠的。为此,借鉴三牙轮钻头仿真理论,建立了冲击旋转钻井系统仿真模型,包括冲击器动力学模型、冲旋钻... 详细信息

在钻井机械钻速预测研究中,以前常根据现场数据或试验数据统计拟合得出经验或半经验方程,方程一般含有一些很难确定的系数甚至是不可靠的。为此,借鉴三牙轮钻头仿真理论,建立了冲击旋转钻井系统仿真模型,包括冲击器动力学模型、冲旋钻头真实仿真模型、动态变化的真实井底模型和牙齿与井底岩石相互作用模型,用计算机仿真方法预测出冲击器活塞的冲击力、冲击功和空气冲旋钻井机械钻速。仿真结果和试验数据吻合较好,模型可靠,研究成果可用于冲旋钻头、冲击器设计和钻井参数优选。

关键词：井巷工程空气冲击器冲旋钻井机械钻速

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井下油管的流动诱导腐蚀数值模拟研究

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石油钻采工艺 2004年第6期26卷 59-61页

作者：张智施太和吴优西南石油学院CNPC石油管力学和环境行为重点实验室四川成都610500

根据现代流体力学的基本理论建立了流体运动的连续性方程、动量、湍流动能、湍流耗散率的守恒方程以及化学组分的传质守恒方程。根据流动诱导腐蚀的特点 ,建立了流动诱导腐蚀的数学模型。采用SIMPLE算法求解流动数学模型 ,用壁函数法计... 详细信息

根据现代流体力学的基本理论建立了流体运动的连续性方程、动量、湍流动能、湍流耗散率的守恒方程以及化学组分的传质守恒方程。根据流动诱导腐蚀的特点 ,建立了流动诱导腐蚀的数学模型。采用SIMPLE算法求解流动数学模型 ,用壁函数法计算了管壁附近湍流边界层的流体力学参数 ,并用VisualBasic6 .0编制了计算机程序 ,对油管腐蚀过程进行了数值模拟。模拟结果表明 ,在正常生产过程中 ,油气井油管的中上部腐蚀严重 ,建议油管防腐工作的重点放在降低中上部油管的腐蚀方面。应用文中方法及求解程序 ,设计合理的油管直径及组合 ,可防止或减轻由于腐蚀、冲蚀等对油管造成的严重后果 ,减少油气井的维护费用 ,从而取得良好的经济效益。

关键词：井下油管油气井油管腐蚀减轻数值模拟管壁冲蚀湍流边界层求解流体力学

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空气冲旋钻井机械钻速仿真算法

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重庆大学学报（自然科学版） 2004年第8期27卷 1-6页

作者：林元华李润方施太和梁政林腾蛟西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室成都610031 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

钻井机械钻速预测是难题。以前,研究者们常根据现场数据或试验数据,用统计拟合分析方法得出机械钻速的经验或半经验关系式。这些经验或半经验公式包括一些很难确定的系数准确性和可靠性差。为此,作者结合三牙轮钻头有关的理论,建立了空... 详细信息

钻井机械钻速预测是难题。以前,研究者们常根据现场数据或试验数据,用统计拟合分析方法得出机械钻速的经验或半经验关系式。这些经验或半经验公式包括一些很难确定的系数准确性和可靠性差。为此,作者结合三牙轮钻头有关的理论,建立了空气冲旋钻井钻头的真实数学模型、真实井底模型和钻头牙齿与井底岩石互作用模型,用计算机仿真方法预测出了空气冲旋钻井机械钻速。使用表明,该模型可靠,计算结果与实际机械钻速基本一致,研究成果可用于冲旋钻头改进、优化设计和钻井参数优选。

关键词：空气冲旋钻井冲旋钻头机械钻速仿真岩石破碎

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复杂地层钻具接头力学性能模拟及应用

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钢铁 2005年第8期40卷 43-47页

作者：林元华施太和赵鹏韩建增林腾蛟西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室四川成都610500 上海宝山钢铁股份公司钢管分公司上海200030 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

在西部和南方海相复杂地层钻井中,不仅钻具失效严重制约了钻井效益,而且普通钻杆存在不足:不适合大钻压、高泵压和大扭矩钻井,呈现牺牲钻速保钻柱的现象;抗扭、抗拉强度较低,处理井下事故的富余能力小。因此,针对钻具螺纹的结构特点,提... 详细信息

在西部和南方海相复杂地层钻井中,不仅钻具失效严重制约了钻井效益,而且普通钻杆存在不足:不适合大钻压、高泵压和大扭矩钻井,呈现牺牲钻速保钻柱的现象;抗扭、抗拉强度较低,处理井下事故的富余能力小。因此,针对钻具螺纹的结构特点,提出了计算钻具螺纹力学特性的有限元力学理论和算法,并编制了国内唯一一套钻具螺纹力学性能有限元软件,可计算钻具螺纹接头在复合载荷下的力学性能。应用该软件为宝山钢铁公司开发了高强度、高密封的双台肩螺纹接头,投入生产并得到应用。

关键词：接触力学钻具接头复合载荷有限元双台肩钻具接头

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新型割缝筛管的设计及安全性评价

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石油机械 2001年第8期29卷 7-9页

作者：林元华黄万志施太和李黔施亚琴西南石油学院石油管力学与环境行为重点实验室江苏石油勘探局机械厂

针对欠压实、胶结疏松油藏尤其是稠油油藏的特点 ,并综合考虑经济等因素 ,提出不等密度布缝的割缝筛管完井新概念并研制出新型割缝筛管 ,解决了稠油开采中的油井出砂问题。这种筛管防砂效果好 ,不阻隔油气流 ,耐腐蚀 ,不易形成砂堵 ,使... 详细信息

针对欠压实、胶结疏松油藏尤其是稠油油藏的特点 ,并综合考虑经济等因素 ,提出不等密度布缝的割缝筛管完井新概念并研制出新型割缝筛管 ,解决了稠油开采中的油井出砂问题。这种筛管防砂效果好 ,不阻隔油气流 ,耐腐蚀 ,不易形成砂堵 ,使用寿命长 ,制造容易 ,很容易实现不等缝眼密度和不等缝宽布缝 ,便于实施不等密度布缝和缝宽完井。与未割缝套管相比 ,新型割缝筛管的抗拉、压强度和抗扭强度减小不多 ,可以满足完井作业和井下工况的需要。

关键词：割缝筛管设计安全性评价油井完井

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非均匀载荷下磨损套管抗挤强度研究

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机械科学与技术 2006年第5期25卷 557-559页

作者：林元华曾德智施太和周小燕林凯韩新利西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室成都610500 中石化西北分公司乌鲁木齐830011 石油管材研究所西安710065

针对非均匀载荷下套管磨损后抗挤强度降低的问题,将磨损简化为套管的壁厚不均度和内壁不圆度几何缺陷。在此基础上,建立了非均匀载荷下磨损套管抗挤强度计算方程。该方程计算值与试验值的对比表明,该方程计算结果是可靠的,可为复杂地层... 详细信息

针对非均匀载荷下套管磨损后抗挤强度降低的问题,将磨损简化为套管的壁厚不均度和内壁不圆度几何缺陷。在此基础上,建立了非均匀载荷下磨损套管抗挤强度计算方程。该方程计算值与试验值的对比表明,该方程计算结果是可靠的,可为复杂地层磨损套管柱设计提供理论依据。研究表明,当载荷不均匀程度较小时,磨损对套管抗挤强度的影响较大;当载荷不均匀程度较大时,磨损对套管抗挤强度的影响较小。

关键词：非均匀载荷套管磨损抗挤强度计算方程

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涡轮钻具新型叶片型线研究及其计算机辅助设计

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重庆大学学报（自然科学版） 2004年第2期27卷 24-27,39页

作者：林元华曾德智李润方黄万志施太和西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室四川南充637001 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030

分析了液体在涡轮钻具叶片表面流动规律,得出高效率涡轮钻具叶片型线设计应该满足的必要条件。由此提出了一种满足条件的叶片型线模型,并根据叶片的几何关系给出了数学模型的求解方法,为提高现有涡轮钻具的工作效率提供了一种参考叶型... 详细信息

分析了液体在涡轮钻具叶片表面流动规律,得出高效率涡轮钻具叶片型线设计应该满足的必要条件。由此提出了一种满足条件的叶片型线模型,并根据叶片的几何关系给出了数学模型的求解方法,为提高现有涡轮钻具的工作效率提供了一种参考叶型。并应用Pro/E进行了三维特征建模,基于这种参数化的模型,直接和高级语言编写的应用程序接口,可实现自动修改实体特征。在此基础上,编制了涡轮钻具叶片设计软件,实现了涡轮钻具叶片的自动设计,提高了涡轮钻具的设计质量和设计效率。

关键词：涡轮钻具叶片叶型计算机辅助设计

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考虑钻柱运动状态的疲劳寿命预测研究

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天然气工业 2004年第5期24卷 57-60页

作者：林元华邹波张建兵施太和李润方巫才文西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室重庆大学机械传动国家重点实验室四川石油管理局川中油气公司

石油钻柱在钻进过程中 ,工作环境恶劣 ,在井位、地质条件及钻进参数等综合因素的影响下 ,不仅承受着由交变载荷引起的应力突变 ,还承受着钻具涡动和振动引起的巨大冲击载荷。钻柱在井下既自转又反转 ,尤其在斜井或大环歇井中时 ,偏心反... 详细信息

石油钻柱在钻进过程中 ,工作环境恶劣 ,在井位、地质条件及钻进参数等综合因素的影响下 ,不仅承受着由交变载荷引起的应力突变 ,还承受着钻具涡动和振动引起的巨大冲击载荷。钻柱在井下既自转又反转 ,尤其在斜井或大环歇井中时 ,偏心反转和工作载荷产生的较大交变弯曲应力常造成钻柱疲劳破坏。为此 ,文章在用动力学观点初步分析了钻柱失效机理的基础上 ,应用断裂力学等相关知识 ,对钻柱进行了三轴应力分析 ,并提出了考虑钻柱进动与反进动的疲劳寿命计算模型。该模型能反映运动状态对寿命的影响 ,可用于无裂纹钻杆和有裂纹钻杆疲劳寿命预测。

关键词：钻柱运动状态疲劳寿命石油行业受力分析轴向应力

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抽油杆疲劳寿命计算研究

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石油钻采工艺 2005年第6期27卷 66-69页

作者：林元华张德平骆发前施太和西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室四川成都610500 塔里木油田公司新疆库尔勒841000

抽油杆是有杆抽油中三抽设备的关键部件之一。其服役寿命直接影响油井的产量、失效概率以及修井作业的成本,准确预测其疲劳寿命具有十分重要的意义。对直井和定向井分别建立了计算抽油杆轴向载荷的数学模型,计算出了抽油杆所受的轴向力... 详细信息

抽油杆是有杆抽油中三抽设备的关键部件之一。其服役寿命直接影响油井的产量、失效概率以及修井作业的成本,准确预测其疲劳寿命具有十分重要的意义。对直井和定向井分别建立了计算抽油杆轴向载荷的数学模型,计算出了抽油杆所受的轴向力。同时,建立了疲劳寿命的预测模型,计算了不同形状裂纹的几何形状因子和应力强度因子。并根据以上理论,编写了计算机程序,能计算有初始裂纹和无初始裂纹抽油杆柱的疲劳寿命。采用Form an模型预测抽油杆疲劳寿命,其特点是在Paris模型的基础上考虑了应力比R,计算结果更加准确。同时,分析比较计算结果可得:裂纹初始长度对抽油杆柱的使用寿命影响较大。文中给出的方法简单,精度较高,便于工程应用。

关键词：疲劳抽油杆裂纹寿命预测

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