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增压多级起爆射孔有限元分析

作　者: 时军虎
导　师: 崔海清；曹宇欣
学　校: 东北石油大学
专　业: 石油与天然气工程
关键词: 有限元流体力学弹性力学压力损失
分类号: TE257.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 29次
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内容摘要

在石油射孔工作中经常遇到常规电缆传输射孔、投棒式传输射孔、普通压力传输射孔等射孔作业无法解决的问题,如大斜度井及水平井大段距多层段负压射孔,如若处理不当有时甚至造成井喷、环境污染、多次重复作业等工程事故,既延误工程进度,又严重影响试油求产的真实性。油气井射孔增压多级起爆技术可以解决上述问题,尤其可以满足特定的工程和地质条件下大斜度井及水平井大段距多层段负压射孔需求。本文在充分了解油气井射孔增压多级起爆技术的基础上,对关键部件增压装置进行设计计算,利用流体力学软件对厚壁筒受均布压力在密闭情况下的应力、应变和位移进行多次数值模拟分析,运用有限元分析软件进行二维和三维数值模拟。通过二维模拟得到横向伸长量,通过三维模拟得到油管在井下增压的作用下的横向、纵向伸长量及整体体积变化量,并对油管内压力损失的相关影响因素进行了分析。本文的研究成果可为增压装置的设计提供科学指导,具有工程实际意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-11
第一章弹性力学和流体力学理论研究  11-26
  1.1 轴对称平面问题的弹性力学理论  11-14
    1.1.1 弹性力学的基本假设  11
    1.1.2 轴对称平面问题的弹性力学理论  11-14
    1.1.3 厚壁筒受均布压力的弹性力学理论  14
  1.2 圆管中流动的流体力学理论  14-26
    1.2.1 层流、湍流及流动状态的判定  14-15
    1.2.2 圆管中的层流流动  15-18
    1.2.3 圆管中的湍流流动  18-21
    1.2.4 水的物理特性  21-26
第二章有限元计算  26-70
  2.1 受压油管的二维数值计算  26-31
    2.1.1 有限元模型的创建  27-28
    2.1.2 加载计算和计算结果分析  28-31
  2.2 受压油管的三维数值计算  31-34
    2.2.1 创建有限元模型  31-32
    2.2.2 加载计算和计算结果分析  32-34
  2.3 油管整体的体积变化量  34-35
  2.4 井液压缩量  35-38
    2.4.1 创建有限元模型  35-36
    2.4.2 加载求解及计算结果分析  36-38
  2.5 沿程压力损失  38-57
    2.5.1 创建计算模型  38-39
    2.5.2 求解及相关结果显示  39-44
    2.5.3 沿程压力损失与温度的关系  44-51
    2.5.4 沿程压力损失与井液密度的关系  51-57
    2.5.5 沿程压力损失与油管直径的关系  57
  2.6 泄压速度与体积的关系  57-70
    2.6.1 有限元模型的创建  57-58
    2.6.2 求解及相关结果显示  58-68
    2.6.3 泄压速度汇总  68-70
结论  70-72
参考文献  72-74
致谢  74-75
硕士专业学位授予信息表  75-76
详细摘要  76-83

增压多级起爆射孔有限元分析

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