射孔-測(cè)試聯(lián)作和射孔-完井投產(chǎn)聯(lián)作是目前國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的作業(yè)技術(shù)。在其作業(yè)過(guò)程中,封隔器常因?yàn)槭艿缴淇讖棻_擊作用而發(fā)生密封和定位失效事故。針對(duì)射孔-測(cè)試聯(lián)作、射孔-完井投產(chǎn)聯(lián)作和深穿透射孔封隔器密封及定位性能分析需要,考慮封隔器下狹長(zhǎng)套管和管柱邊界約束的特點(diǎn),應(yīng)用理論分析與有限元模擬相結(jié)合的方法,分析射孔爆轟作用下封隔器所受載荷,依據(jù)得到的射孔彈爆轟載荷數(shù)據(jù),建立封隔器坐封狀態(tài)下的簡(jiǎn)化模型,研究爆轟作用下封隔器的密封性能和定位性能。借助理論分析和ANSYS-AUTODYN程序模擬的方法,研究了射孔爆轟作用下封隔器所受載荷,結(jié)果表明射孔爆轟作用下封隔器附近峰值壓力達(dá)到100MPa。借助理論分析和ANSYS-LSDYNA模擬結(jié)合的辦法,得到了射孔爆轟作用下封隔器的關(guān)鍵密封和定位元件的動(dòng)態(tài)響應(yīng),結(jié)果表明射孔爆轟作用下封隔器膠筒與套管間最大接觸應(yīng)力為31.547MPa,膠筒最大等效應(yīng)力為36.465MPa;卡瓦與套管間最大接觸應(yīng)力為842.20MPa,卡瓦最大等效應(yīng)力為:3700.5MPa;水力錨最大等效應(yīng)力為1780.9MPa。以上研究說(shuō)明:射孔彈爆炸迫使工作液遠(yuǎn)離起爆點(diǎn)運(yùn)動(dòng),壓力波經(jīng)過(guò)反... 

【文章頁(yè)數(shù)】：52 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 問(wèn)題的提出及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 射孔彈爆轟國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 封隔器定位性能及密封性能研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 射孔爆轟載荷理論分析與數(shù)值模擬
    2.1 理論計(jì)算基礎(chǔ)
        2.1.1 爆轟波形成過(guò)程介紹
        2.1.2 射孔段管柱內(nèi)沖擊波的傳播、反射和疊加分析
    2.2 射孔爆轟過(guò)程數(shù)值模擬分析
        2.2.1 ANSYS/AUTODYN軟件爆轟波分析應(yīng)用介紹
        2.2.2 數(shù)值模擬參數(shù)確定
        2.2.3 數(shù)值計(jì)算模型的建立
    2.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果與分析
        2.3.1 射孔過(guò)程工作液密度變化規(guī)律分析
        2.3.2 射孔過(guò)程工作液速度變化規(guī)律分析
        2.3.3 射孔過(guò)程工作液壓力變化規(guī)律分析
    2.4 本章小節(jié)
第三章 射孔工況下封隔器密封性能分析
    3.1 封隔器各組件受力權(quán)重分析
        3.1.1 附加粘滯摩阻力M_d分析
        3.1.2 封隔器整體受力分析
        3.1.3 封隔器各組件力學(xué)分析
    3.2 封隔器密封性能判斷準(zhǔn)則
        3.2.1 封隔器膠筒的封隔性判斷
        3.2.2 封隔器膠筒的安全性判斷
    3.3 射孔爆轟作用下封隔器有限元分析
        3.3.1 封隔器三維模型建立及簡(jiǎn)化
        3.3.2 封隔器有限元仿真參數(shù)確定
    3.4 射孔工況下膠筒封隔性分析
        3.4.1 膠筒封隔性理論分析
        3.4.2 膠筒封隔性有限元分析
    3.5 射孔工況下膠筒安全性分析
        3.5.1 膠筒安全性理論分析
        3.5.2 膠筒安全性有限元分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 射孔工況下封隔器定位性能分析
    4.1 射孔作業(yè)封隔器定位性能評(píng)價(jià)方法
    4.2 射孔爆轟作用下封隔器卡瓦所受載荷分析
    4.3 射孔爆轟作用下封隔器卡瓦力學(xué)性能分析
        4.3.1 射孔爆轟作用下封隔器卡瓦力學(xué)性能理論分析
        4.3.2 射孔爆轟作用下封隔器卡瓦力學(xué)性能有限元分析
    4.4 射孔爆轟作用下封隔器水力錨力學(xué)性能分析
        4.4.1 射孔爆轟作用下封隔器水力錨力學(xué)性能理論分析
        4.4.2 射孔爆轟作用下封隔器水力錨力學(xué)性能有限元分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]油氣井射孔段管柱動(dòng)態(tài)響應(yīng)及應(yīng)力強(qiáng)度分析[J]. 張林,徐成,李明飛,張偉.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2017(09)
[2]封隔器在射孔管柱中的安全距離評(píng)估[J]. 高永德,王書(shū)華,王憲超,劉志英,郭書(shū)生,唐建軍.  測(cè)井技術(shù). 2016(03)
[3]遇油膨脹封隔器的封隔性能研究[J]. 馬明新,步玉環(huán),曹成章,李碩.  潤(rùn)滑與密封. 2012(07)
[4]RTTS封隔器中心管外螺紋接頭斷裂分析[J]. 劉箐霖,李玉民,張金源.  理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2012(05)
[5]振動(dòng)采氣管柱應(yīng)力強(qiáng)度分析[J]. 曹銀萍,唐庚,唐純潔,郭建華.  石油機(jī)械. 2012(03)
[6]壓縮式封隔器坐封力學(xué)有限元分析[J]. 尹飛,高寶奎,金磊.  石油機(jī)械. 2012(02)
[7]永久封隔器膠筒結(jié)構(gòu)改進(jìn)與優(yōu)化[J]. 吳晉霞,劉智,袁春生,付久艷.  石油機(jī)械. 2012(02)
[8]有限元分析法確定Johson-Cook本構(gòu)方程材料參數(shù)[J]. 董菲,Guenel Germain,Jean Lou Lebrun,李鑄國(guó).  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
[9]封隔器超彈性膠筒力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 張勁,李煒,張士誠(chéng).  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]基于Lagrange、ALE和SPH算法的接觸爆炸模擬計(jì)算[J]. 李利莎,謝清糧,鄭全平,張洪海,杜建國(guó).  爆破. 2011(01)

碩士論文
[1]井下封隔器工作行為仿真研究[D]. 王海蘭.西南石油學(xué)院 2004



本文編號(hào)：3705370