期刊文献+
共找到17篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
高温高压超深气井油管柱屈曲行为研究 被引量:16
1
作者 练章华 牟易升 +1 位作者 刘洋 许定江 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期89-94,共6页
对于超深、高温、高压以及高产等复杂工况的气井,前人推导的管柱屈曲行为经典理论公式无法完整或准确地描述油管柱底部非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲形态。为此,采用ANSYS软件,建立了超深井全井筒油管柱屈曲行为分析的有限元力学... 对于超深、高温、高压以及高产等复杂工况的气井,前人推导的管柱屈曲行为经典理论公式无法完整或准确地描述油管柱底部非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲形态。为此,采用ANSYS软件,建立了超深井全井筒油管柱屈曲行为分析的有限元力学模型,并以塔里木油田某超深井为例,针对管柱屈曲行为开展了油管柱屈曲形态与其横向位移、油管—套管接触压力分析。结果表明:(1)所建立的高温高压深井超深井油管柱屈曲分析有限元模型可以对油管柱屈曲形态进行全井段分析,复杂力学工况下的油管柱中和点到封隔器处的油管柱处于非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲;(2)油管柱底部轴向压力为205 k N时,油管柱接触段的顶部和底部分别发生正弦屈曲、螺旋屈曲自锁现象,该自锁现象可能导致油管柱处于永久性的屈曲状态。结论认为,所建立的模型可用于分析油管—套管屈曲过程中的屈曲形态、接触压力及其摩擦力,为油管柱屈曲形态、摩擦损伤失效分析及预防措施制定等提供了方法和依据。还提出了延长管柱使用寿命的措施建议:油管柱坐封前在井口施加适当的提拉力、增加底部油管柱结构尺寸、提高井口油压或适当降低产量等。 展开更多
关键词 超深井 油管柱 屈曲行为 接触力学 有限元法 正弦屈曲 螺旋屈曲 自锁现象
下载PDF
受径向约束细长水平管柱的正弦屈曲 被引量:13
2
作者 刘凤梧 高德利 徐秉业 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期44-48,共5页
本文首先利用能量变分原理得到了受径向约束水平受压管柱的屈曲微分方程及其应满足的端部边界条件。通过能量方法得到了管柱处于正弦屈曲状态时变形与载荷的关系,并证明了正弦屈曲中管柱的平衡状态是稳定的;求出了初始正弦屈曲的临界载... 本文首先利用能量变分原理得到了受径向约束水平受压管柱的屈曲微分方程及其应满足的端部边界条件。通过能量方法得到了管柱处于正弦屈曲状态时变形与载荷的关系,并证明了正弦屈曲中管柱的平衡状态是稳定的;求出了初始正弦屈曲的临界载荷和能保持正弦屈曲状态的最大载荷。屈曲微分方程的数值结果与理论解有良好的一致性。 展开更多
关键词 径向约束 细长水平管柱 正弦屈曲 非线性微分方程 管柱屈曲 后屈曲 石油工程
下载PDF
井筒内受压杆管后屈曲能量法分析与实验研究 被引量:7
3
作者 岳欠杯 刘巨保 付茂青 《力学与实践》 北大核心 2015年第6期713-718,730,共7页
井筒内杆管柱的屈曲行为是油气井工程中的关键问题之一.选取井筒内细长杆管柱为研究对象,根据受压管柱发生正弦或螺旋屈曲的几何形状,综合考虑屈曲后与井筒的接触摩擦状态,采用拉格朗日乘数法描述井筒的滑动位移边界,在能量法中引入重... 井筒内杆管柱的屈曲行为是油气井工程中的关键问题之一.选取井筒内细长杆管柱为研究对象,根据受压管柱发生正弦或螺旋屈曲的几何形状,综合考虑屈曲后与井筒的接触摩擦状态,采用拉格朗日乘数法描述井筒的滑动位移边界,在能量法中引入重力势能及摩阻力耗散能,推导了受压杆管柱与井筒的接触力、摩阻力计算公式.并研制了专用管柱后屈曲实验装置,得出管柱发生正弦、螺旋屈曲失稳临界载荷及摩阻力变化规律,实验与理论结果吻合较好,为钻柱、连续油管等钻修作业中管柱的屈曲问题提供了一种行之有效的计算方法. 展开更多
关键词 正弦屈曲 螺旋屈曲 摩阻力耗散能 接触力 摩阻力
下载PDF
大斜度长水平井油管下入性力学分析 被引量:1
4
作者 冯超 黄剑 +1 位作者 夏成宇 钱利勤 《力学与实践》 北大核心 2023年第3期599-606,共8页
大斜度长水平井眼中,水平井段的长度较一般井眼要长,随着油管与井壁的接触面积不断增大,摩擦阻力也逐渐增大,从而导致油管产生“自锁”现象,使得油管难以下入到预定井深,严重地限制了油气井的开发效率。针对这个问题,本文充分考虑井眼... 大斜度长水平井眼中,水平井段的长度较一般井眼要长,随着油管与井壁的接触面积不断增大,摩擦阻力也逐渐增大,从而导致油管产生“自锁”现象,使得油管难以下入到预定井深,严重地限制了油气井的开发效率。针对这个问题,本文充分考虑井眼几何参数、油管几何参数、油管刚度以及屈曲问题,对不同屈曲状态下的油管进行受力分析,分别建立三种屈曲状态下油管的力学模型,采用安全系数法结合第四强度理论对油管的下入性进行研究。利用MATLAB分析软件,研究管径、摩擦系数与油管下入性的关系,研究结果表明27/8外加厚油管在摩擦系数为0.2时能够下入到指定井深。引用安全系数法并结合第四强度理论对油管的应力进行校核,数值计算结果与分析结果一致。 展开更多
关键词 油管 下入性 正弦屈曲 螺旋屈曲
下载PDF
斜井中钻柱的稳定性研究 被引量:3
5
作者 范慕辉 焦永树 蔡宗熙 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期167-172,共6页
利用弹性杆的大变形理论,在拖带坐标系下建立了斜直井孔约束下钻柱的平衡微分方程。为了比较端部不同约束对钻柱屈曲行为的影响,分别采用两端铰链支承和一端滑动固定、一端铰链支承模型对钻柱的控制微分方程进行了级数求解,并用迦辽金... 利用弹性杆的大变形理论,在拖带坐标系下建立了斜直井孔约束下钻柱的平衡微分方程。为了比较端部不同约束对钻柱屈曲行为的影响,分别采用两端铰链支承和一端滑动固定、一端铰链支承模型对钻柱的控制微分方程进行了级数求解,并用迦辽金方法在空间域内加权消残,得到了屈曲发生时无量纲的结构参数与井孔几何参数之间的关系,并绘制了相应的分岔值曲线。研究结果表明,随着井斜角的增加和井孔视半径的减小,钻柱发生屈曲的临界载荷亦越来越大。得到的分岔值曲线对于预测钻柱屈曲行为的产生具有一定的参考意义。由于两个模型给出几乎相同的分岔值,说明控制斜直井孔内钻柱屈曲行为的主要因素是井壁的侧向约束,而端部不同边界条件的影响可以不计。 展开更多
关键词 钻柱 临界钻压 斜直井孔 正弦屈曲 井斜角
下载PDF
井筒内受压管柱屈曲后磨损预测的子模型法
6
作者 李刚 孙国昊 +3 位作者 林亮 岳欠杯 张强 王岗 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1181-1191,共11页
针对井下管柱发生屈曲后导致管柱磨损加剧问题,基于子模型法,建立受压屈曲管柱与井筒接触磨损模型,引入Archard模型计算管柱的磨损深度,同时采用移动接触边界节点法描述管柱表面材料的去除过程,避免了网格畸变引起计算不收敛问题,并预... 针对井下管柱发生屈曲后导致管柱磨损加剧问题,基于子模型法,建立受压屈曲管柱与井筒接触磨损模型,引入Archard模型计算管柱的磨损深度,同时采用移动接触边界节点法描述管柱表面材料的去除过程,避免了网格畸变引起计算不收敛问题,并预测了管柱在不同受压载荷及环空间隙的磨损量。结果表明,管柱发生正弦屈曲,磨损部位较少,且受压载荷及环空间隙对管柱磨损影响较小。管柱发生螺旋屈曲,磨损部位较多且连续,受压载荷及环空间隙对管柱磨损影响较大。为井筒内受压管柱屈曲后的磨损预测提供一种计算方法。 展开更多
关键词 正弦屈曲 螺旋屈曲 Archard模型 有限元分析 磨损预测
下载PDF
Thermal buckling analysis of ceramic-metal functionally graded plates 被引量:3
7
作者 Ashraf M. Zenkour Daoud S. Mashat 《Natural Science》 2010年第9期968-978,共11页
Thermal buckling response of functionally graded plates is presented in this paper using sinusoidal shear deformation plate theory (SPT). The material properties of the plate are assumed to vary according to a power l... Thermal buckling response of functionally graded plates is presented in this paper using sinusoidal shear deformation plate theory (SPT). The material properties of the plate are assumed to vary according to a power law form in the thickness direction. Equilibrium and stability equations are derived based on the SPT. The non-linear governing equations are solved for plates subjected to simply supported boundary conditions. The buckling analysis of a functionally graded plate under various types of thermal loads is carried out. The influences of many plate parameters on buckling temperature difference will be investigated. Numerical results are presented for the SPT, demonstrating its importance and accuracy in comparison to other theories. 展开更多
关键词 Thermal buckling NON-LINEAR STRAINS Functionally GRADED MATERIAL sinusoidal PLATE
下载PDF
垂直井筒内悬挂管柱屈曲演变有限元分析 被引量:3
8
作者 张强 蒋豹 +2 位作者 崔巍 刘巨保 朱昱 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期151-158,共8页
摒弃常规方法中管柱屈曲挠曲线的假设,建立垂直井筒内悬挂管柱的几何和接触双重非线性力学模型,虚拟较大的阻尼比,进行有限元计算。采用正向加载法得到管柱稳定的连续接触的螺旋屈曲构型;采用逆向加载法,根据螺旋屈曲构型,逐渐增加悬挂... 摒弃常规方法中管柱屈曲挠曲线的假设,建立垂直井筒内悬挂管柱的几何和接触双重非线性力学模型,虚拟较大的阻尼比,进行有限元计算。采用正向加载法得到管柱稳定的连续接触的螺旋屈曲构型;采用逆向加载法,根据螺旋屈曲构型,逐渐增加悬挂拉力,进行屈曲演变分析;并分析摩擦力和管柱长度对临界载荷的影响。结果表明:螺旋屈曲向正弦屈曲转变是突变的过程,屈曲模态构型包括螺旋屈曲构型、刚螺旋屈曲和正弦屈曲。摩擦力对临界载荷的影响甚微。随着管柱长度增加,各阶屈曲模态的临界载荷均逐渐减小并趋于常值。此方法适用于斜井、曲率井和水平井管柱的屈曲过程分析。 展开更多
关键词 悬挂管柱 正弦屈曲 螺旋屈曲 有限元 正向加载 逆向加载
下载PDF
考虑钻具屈曲的环空流动仿真研究 被引量:3
9
作者 袁兰峰 何世明 +2 位作者 黎学年 汤明 邵庸 《断块油气田》 CAS 北大核心 2017年第5期714-718,共5页
在小井眼定向井和水平井钻井过程中,钻具屈曲会对环空流场、压力场产生较大影响。文中借助流体动力学计算软件ANSYS FLUENT开展了考虑钻具正弦、螺旋屈曲的环空流动仿真模拟,系统地研究了不同环空偏心距、不同转速等因素对环空流场和流... 在小井眼定向井和水平井钻井过程中,钻具屈曲会对环空流场、压力场产生较大影响。文中借助流体动力学计算软件ANSYS FLUENT开展了考虑钻具正弦、螺旋屈曲的环空流动仿真模拟,系统地研究了不同环空偏心距、不同转速等因素对环空流场和流动压降的影响规律。研究发现:同心环空中,流体流速沿径向对称分布,偏心、屈曲环空中偏离对称分布;环空间隙越大,环空流速就越大;当考虑钻柱旋转时,钻柱旋转对环空窄间隙处流速的影响比对环空宽间隙处的影响要大,可明显提高环空窄间隙处的流速;同心环空、偏心环空压降值沿井深呈线性增加,偏心度越大,压降越小;屈曲环空压降值沿井深呈非线性增加,转速越大,压降越小。仿真结果与实验结果相比,具有较高的准确性,对真实钻井条件下环空压降的计算具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 偏心环空 正弦屈曲 螺旋屈曲 压降 ANSYS FLUENT软件
下载PDF
考虑钻柱屈曲的环空压降计算 被引量:3
10
作者 孔令豪 何世明 +2 位作者 汤明 袁兰峰 张光福 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期375-379,共5页
在定向井和水平井钻井过程中,准确预测钻柱屈曲条件下的环空压降,能有效优化定向井钻井参数、提高钻井效率。文中应用等效偏心度将屈曲环空简化为偏心环空,建立了钻柱屈曲条件下的环空压降简化模型,同时使用ANSYS Fluent软件进行了钻柱... 在定向井和水平井钻井过程中,准确预测钻柱屈曲条件下的环空压降,能有效优化定向井钻井参数、提高钻井效率。文中应用等效偏心度将屈曲环空简化为偏心环空,建立了钻柱屈曲条件下的环空压降简化模型,同时使用ANSYS Fluent软件进行了钻柱屈曲条件下的环空仿真模拟,并将简化模型结果与实验测试结果、Fluent仿真结果进行了对比验证。研究结果表明,在一个正弦屈曲周期内,环空压降比呈现先增大后减小的趋势,环空压降比随流性指数、环空内外径比和偏心度的增大而减小。文中建立的简化模型能够实现屈曲环空压降的准确预测,为定向井和水平井的井底压力计算提供了理论支撑。 展开更多
关键词 正弦屈曲 环空压降 数值模型 ANSYS Fluent软件
下载PDF
连续管在水平井中的力学行为研究 被引量:2
11
作者 陈耀华 覃成锦 《西部探矿工程》 CAS 2010年第7期50-53,共4页
在连续管钻井过程中,由于井眼对连续管的约束,井壁对管柱的摩擦阻力,使得管柱在钻进过程中失去原来的稳定状态而发生严重的屈曲问题,利用Wu.J的连续管力学计算模型,细致分析了连续管各段的屈曲受力,建立了轴向力、屈曲临界载荷与连续管... 在连续管钻井过程中,由于井眼对连续管的约束,井壁对管柱的摩擦阻力,使得管柱在钻进过程中失去原来的稳定状态而发生严重的屈曲问题,利用Wu.J的连续管力学计算模型,细致分析了连续管各段的屈曲受力,建立了轴向力、屈曲临界载荷与连续管外径及井深之间的函数关系。同时为了现场施工使用方便,还用VB6.0语言编写了连续管钻井管柱力学计算软件,并对软件的计算功能做了详细的介绍。应用连续管的实际尺寸和理论公式对软件计算结果进行验证,并绘制出了连续管外径与临界屈曲载荷和轴向力的关系曲线,与实际结果吻合,表明该软件可用于现场施工使用。最后提出了预防屈曲的有效措施。 展开更多
关键词 连续管 正弦屈曲 螺旋屈曲 临界载荷
下载PDF
基于试验的连续管下入特性研究 被引量:2
12
作者 秦桦 安晨 +3 位作者 周传喜 刘少胡 程子云 段梦兰 《石油机械》 北大核心 2018年第9期7-12,共6页
连续管在井下受力复杂,其在下放过程中因受到重力、液体阻力、弯矩和扭矩等各种载荷以及温度、压力等环境因素的共同作用容易发生屈曲变形,因此研究连续管的下放特性对于选择合适的连续管尺寸和首端注入载荷具有非常重要的意义。在已有... 连续管在井下受力复杂,其在下放过程中因受到重力、液体阻力、弯矩和扭矩等各种载荷以及温度、压力等环境因素的共同作用容易发生屈曲变形,因此研究连续管的下放特性对于选择合适的连续管尺寸和首端注入载荷具有非常重要的意义。在已有试验数据和试验现象的基础上,使用微元法得到竖直管段中钢丝轴力的传递公式,由于弯曲段中钢丝基本只发生正弦屈曲,通过不同钢丝在弯管轴力传递情况对比,确定了弯曲管段中钢丝绳正弦屈曲的幅值为2。依据试验现象对现有末端自由的螺旋屈曲接触力公式进行修正,得到了符合工程实际的全管段轴力传递模型。根据得到的轴力传递模型,进行了实际连续管下入深度计算分析,分析了不同尺寸的连续管在不同管线内壁摩擦因数下的最大下入深度。研究结果对连续管井下力学行为的进一步分析具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 连续管 弯管 正弦屈曲 螺旋屈曲 修正系数 下入深度
下载PDF
井斜角与摩擦对连续油管正弦屈曲的影响研究 被引量:1
13
作者 龚银春 艾志久 +1 位作者 付必伟 汤海平 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期50-55,共6页
为了避免连续油管井下屈曲行为的产生,进而导致井下作业事故,开展了井下管柱正弦屈曲行为的研究。根据最小势能原理建立了一个复杂的井下管柱正弦屈曲模型。在考虑摩擦的情况下,构建了斜井中的管柱屈曲微分方程组。通过对屈曲微分方程... 为了避免连续油管井下屈曲行为的产生,进而导致井下作业事故,开展了井下管柱正弦屈曲行为的研究。根据最小势能原理建立了一个复杂的井下管柱正弦屈曲模型。在考虑摩擦的情况下,构建了斜井中的管柱屈曲微分方程组。通过对屈曲微分方程组进行无量纲化处理,使方程组能独立于井下泥浆、井眼尺寸和管柱形式而存在。最后,采用虚功原理研究了摩擦与井斜角对正弦屈曲临界载荷的影响。研究结果显示,正弦屈曲临界载荷将随着摩擦系数的增加而增加。此外,随着井斜角的增加,正弦屈曲临界载荷也将不断增加。该研究结果可为连续油管预防井下作业事故的发生提供理论性指导。 展开更多
关键词 摩擦 井斜角 连续油管 正弦屈曲
下载PDF
斜直井中考虑摩擦时钻柱的正弦屈曲分析
14
作者 甘立飞 王鑫伟 刘峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期17-20,共4页
提出了在斜直井中钻柱正弦屈曲分析时对摩擦阻力的处理方法,给出了考虑摩擦阻力时的屈曲平衡方程,建立了相应的微分求积法列式,用微分求积法时平衡方程直接求解。在力学模型中考虑了摩擦因数、重力线密度、钻柱长度和井斜角对临界载荷... 提出了在斜直井中钻柱正弦屈曲分析时对摩擦阻力的处理方法,给出了考虑摩擦阻力时的屈曲平衡方程,建立了相应的微分求积法列式,用微分求积法时平衡方程直接求解。在力学模型中考虑了摩擦因数、重力线密度、钻柱长度和井斜角对临界载荷的影响,并将数值计算结果与实验数据进行了比较。分析表明,提出的在钻柱正弦屈曲分析时对摩擦阻力的处理方法是正确有效的,能够为实验结果提供理论分析基础;在同等条件下,钻柱正弦屈曲临界载荷随摩擦因数的增加而增大;钻柱越长,摩擦阻力对临界载荷的影响越大,在一定程度上,摩擦可以增加钻柱的稳定性。 展开更多
关键词 斜直井 钻柱 摩擦阻力 正弦屈曲 微分求积法
下载PDF
波浪腹板梁平面外稳定承载力设计理论与试验研究 被引量:18
15
作者 郭彦林 张庆林 王小安 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期17-26,共10页
目前国外对波浪腹板梁的平面外稳定设计问题主要采用简化计算模型,缺乏精确的设计公式。从构件的截面翘曲惯性矩计算方法出发,提出波浪腹板梁临界弯矩的精确计算方法。有限元分析结果显示,仅在腹板波幅较大时,腹板波浪对构件的临界弯矩... 目前国外对波浪腹板梁的平面外稳定设计问题主要采用简化计算模型,缺乏精确的设计公式。从构件的截面翘曲惯性矩计算方法出发,提出波浪腹板梁临界弯矩的精确计算方法。有限元分析结果显示,仅在腹板波幅较大时,腹板波浪对构件的临界弯矩有明显影响。在此基础上提出波浪腹板梁弯扭屈曲稳定系数的一般计算方法。通过大量的有限元算例分析,以及与现有各国规范对工形截面梁面外稳定设计方法的比较,建议采用澳洲规范中的方法来确定构件弹塑性稳定系数与弹性稳定系数之间的关系。三根波浪腹板梁平面外稳定承载力试验结果与有限元分析吻合较好,验证了建议的设计方法的合理性。 展开更多
关键词 波浪腹板 弯扭失稳 稳定系数 试验研究
下载PDF
波浪腹板H型钢梁翼缘局部稳定性研究 被引量:3
16
作者 黄炳生 沙翰宇 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期816-823,共8页
依据波浪腹板H型钢梁受压翼缘的局部屈曲特性,同时参考平腹板钢梁受压翼缘局部屈曲的研究方式,运用瑞利-里兹法推导了波浪腹板翼缘局部稳定临界荷载表达式.提出了研究波浪腹板H型钢梁受压翼缘局部屈曲的理论计算模型,此模型将受压翼缘... 依据波浪腹板H型钢梁受压翼缘的局部屈曲特性,同时参考平腹板钢梁受压翼缘局部屈曲的研究方式,运用瑞利-里兹法推导了波浪腹板翼缘局部稳定临界荷载表达式.提出了研究波浪腹板H型钢梁受压翼缘局部屈曲的理论计算模型,此模型将受压翼缘简化为两加载边简支,与波浪腹板相连的非加载边简支,而另一非加载边自由的单向均匀受压板.由ANSYS模拟分析得到了波浪腹板H型钢梁受压翼缘的屈曲模态.对比理论推导表达式计算结果与ANSYS有限元分析结果,发现两者吻合度高,验证了所提表达式的准确有效.同时探讨了翼缘和腹板参数尺寸的变化对翼缘局部稳定临界荷载的影响. 展开更多
关键词 H型钢梁 波浪腹板 翼缘局部屈曲 临界荷载 有限元
原文传递
波浪腹板轴心受压构件设计方法及试验研究 被引量:1
17
作者 张博浩 郭彦林 +1 位作者 邓静芝 张庆林 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2012年第7期14-21,44,共9页
波浪腹板工形构件作为受弯构件具有较高的承载效率。波浪腹板工形构件作为轴心受压构件使用,在截面合理设计条件下也仍不失为一种性能良好的构件。通过理论和数值分析,对波浪腹板轴心受压构件的稳定性设计理论进行研究,提出其稳定承载... 波浪腹板工形构件作为受弯构件具有较高的承载效率。波浪腹板工形构件作为轴心受压构件使用,在截面合理设计条件下也仍不失为一种性能良好的构件。通过理论和数值分析,对波浪腹板轴心受压构件的稳定性设计理论进行研究,提出其稳定承载力的计算方法;制作了两个试件进行轴压试验研究,并与有限元分析结果进行对比。同时比较平腹板与波浪腹板受压构件的经济性,说明在构件绕强轴失稳破坏的情况下,减小波浪腹板的厚度而增大其高度可获得较大的承载力。 展开更多
关键词 波浪腹板 稳定承载力 试验研究 设计公式
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部