本文關(guān)鍵詞：中間封隔器對水平井多封隔器管柱力學(xué)性能影響分析

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【摘要】：在水平井試油、完井生產(chǎn)過程中,當(dāng)多封隔器管柱受到較大軸向力作用時,管柱易發(fā)生擠毀、破裂等井下事故,由于目前國內(nèi)關(guān)于中間封隔器對水平井多封隔器管柱受力影響方面的研究還比較少,因此,本文以水平井多封隔器管柱為研究對象,運(yùn)用材料力學(xué)理論對中間封隔器發(fā)生有限移動時管柱的受力進(jìn)行分析。首先,采用解析法和空間幾何理論建立了管柱空間力學(xué)模型,導(dǎo)出水平井多封隔器管柱軸向力和側(cè)向力計(jì)算公式,利用MATLAB自主編制的水平井管柱力學(xué)分析軟件分析了上提、下放過程中管柱力學(xué)特性。分析表明管柱下放時軸向力隨井深先增大后減小;管柱上提時軸向力線性減小;管柱側(cè)向力在彎曲段和狗腿段均出現(xiàn)急劇增大現(xiàn)象,在水平段趨于恒定。其次,采用縱橫彎曲連續(xù)梁理論建立了壓裂過程中水平井多封隔器管柱力學(xué)模型,得到了中間封隔器發(fā)生有限移動后水平井多封隔器管柱各管柱段最大撓度、軸向應(yīng)力和最大彎矩計(jì)算方法,并依據(jù)該方法進(jìn)行了相應(yīng)的算例分析。分析表明當(dāng)中間封隔器發(fā)生有限移動時,水平井多封隔器管柱軸向應(yīng)力與中間封隔器的移動距離成正比,封隔器移動方向上管柱最大軸向應(yīng)力和撓度增大,相反方向減小。最后,文章總結(jié)了水平井多封隔器管柱在上提、下放以及當(dāng)中間封隔器發(fā)生有限移動時管柱的受力變化規(guī)律,為水平井多封隔器管柱的安全應(yīng)用提供了參考。
【關(guān)鍵詞】：管柱力學(xué)性能 水平井 多封隔器 中間封隔器
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE931.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 問題的提出及研究意義7-8
• 1.2 水平井管柱力學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3 水平井管柱力學(xué)主要研究方法11
• 1.4 主要研究內(nèi)容11-12
• 1.5 創(chuàng)新點(diǎn)12-13
• 第二章 上提、下放過程中水平井管柱力學(xué)特性分析13-25
• 2.1 水平井管柱井下空間位置描述和計(jì)算13-16
• 2.1.1 水平井管柱井斜角和方位角擬合13-14
• 2.1.2 水平井管柱井下空間位置計(jì)算14-16
• 2.2 水平井管柱力學(xué)模型建立及分析16-19
• 2.2.1 水平井管柱受力基本計(jì)算公式17-18
• 2.2.2 水平井管柱空間力學(xué)模型建立18-19
• 2.3 水平井管柱屈曲后所受附加力計(jì)算19-20
• 2.4 水平井管柱力學(xué)分析軟件設(shè)計(jì)及算例分析20-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第三章 壓裂過程三封隔器管柱受力及強(qiáng)度安全性分析25-38
• 3.1 水平井管柱殘余坐封力計(jì)算分析25-28
• 3.1.1 坐封過程中管柱變形量計(jì)算25-27
• 3.1.2 坐封產(chǎn)生的殘余坐封軸向力計(jì)算27-28
• 3.2 壓裂作業(yè)時幾種效應(yīng)引起的管柱受力分析28-31
• 3.2.1 鼓脹效應(yīng)引起的管柱受力分析28-30
• 3.2.2 溫度效應(yīng)引起的管柱受力分析30-31
• 3.2.3 流體粘滯摩阻效應(yīng)引起的管柱受力分析31
• 3.3 壓裂過程中三封隔器管柱受力及強(qiáng)度安全性分析31-35
• 3.3.1 中間封隔器未發(fā)生有限移動時三封隔器管柱受力分析32-33
• 3.3.2 中間封隔器發(fā)生有限移動后管柱受力分析33-35
• 3.3.3 壓裂過程中水平井管柱強(qiáng)度安全校核35
• 3.4 水平井三封隔器管柱算例分析35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 中間封隔器有限移動對水平井管柱受力影響分析38-49
• 4.1 壓裂過程中四封隔器管柱受力分析38-41
• 4.1.1 中間封隔器未發(fā)生有限移動時四封隔器管柱受力分析38-39
• 4.1.2 中間封隔器發(fā)生有限移動后管柱受力分析39-41
• 4.2 壓裂過程中五封隔器管柱受力分析41-44
• 4.2.1 中間封隔器未發(fā)生有限移動時五封隔器管柱受力分析41-42
• 4.2.2 中間封隔器發(fā)生有限移動后管柱受力分析42-44
• 4.3 壓裂過程中n封隔器管柱受力分析44-46
• 4.3.1 中間封隔器未發(fā)生有限移動時管柱受力分析44-45
• 4.3.2 中間封隔器發(fā)生有限移動后管柱受力分析45-46
• 4.4 中間封隔器有限移動對管柱受力影響算例分析46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 結(jié)論與展望49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文54-55

【相似文獻(xiàn)】

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