国家自然科学基金(51274170)
- 作品数：32 被引量：143H指数：8
- 相关作者：林元华孔祥伟邓宽海邱伊婕刘婉颖更多>>
- 相关机构：西南石油大学长江大学中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程金属学及工艺动力工程及工程热物理化学工程更多>>
- 高温高压酸性气井油套管钢在超临界CO_2环境下的腐蚀行为被引量：9
- 2017年
- 高温高压酸性气井腐蚀环境恶劣,油套管腐蚀、变形、破损等事故频繁发生,严重影响气井安全生产。为了解掌握油套管钢的腐蚀类型、严重程度及耐蚀性能,利用高温高压反应釜在模拟井底实际工况条件下研究了J55、N80、P110、13Cr、S13Cr 5种油套管材质的抗CO_2腐蚀性能,运用失重法、扫描电镜(SEM)和能谱分析等技术,重点分析了腐蚀速率、腐蚀产物膜形貌和腐蚀产物膜成分。结果表明:在本试验测试范围内,J55、N80、P110钢在90℃时腐蚀速率为最大,然后随温度升高而降低,属于极严重腐蚀;13Cr、S13Cr钢的腐蚀速率随温度的升高不断增大,在150℃达到最大值;5种材料的平均腐蚀速率随CO_2分压的增大呈先上升后下降的趋势;碳钢材质腐蚀类型主要为均匀腐蚀+局部腐蚀,含Cr钢材质腐蚀类型主要为均匀腐蚀;碳钢CO_2腐蚀产物膜主要成分为FeCO_3,同时夹杂有少量的Fe_3C和铁的氧化物或铁单质;13Cr和S13Cr钢CO_2腐蚀产物膜的主要成分为晶态FeCO_3和非晶态的Cr(OH)_3,此外,还含有少量的Fe或Cr的氧化物、碳化物和单质Fe等。
- 朱达江刘晓旭林元华李玉飞曾德智邓宽海
- 关键词：超临界油套管CO2腐蚀
- 二氧化碳在地层水中的溶解度测定及预测模型被引量：8
- 2021年
- 考察H_(2)S、CO_(2)等酸性气体在液体介质中的溶解度对同区块不同井或同井不同井段油套管腐蚀、开裂及氢脆等环境断裂情况的影响,基于模拟油气井环境下CO_(2)溶解度的测试装置,开展CO_(2)在不同温度、压力及矿化度下的溶解度试验,采用灰色关联度法从温度、压力及矿化度3个方面对CO_(2)溶解度进行敏感性分析,得到CO_(2)溶解度与温度、压力及矿化度之间的相关性,基于试验数据及改进的P-R状态方程,采用逸度系数模型与混合规则相结合的方法,拟合分析预测结果与模型中二元交互作用参数之间的相关性,得到二元交互作用参数,修正完善CO_(2)在地层水中溶解度的预测模型,计算CO_(2)-地层水体系在实验温度(303.15~363.15 K)、压力(5~30 MPa)及矿化度(0~0.7 mol/kg)条件下的相平衡数据。结果表明CO_(2)溶解度随压力变化存在转变压力(本文实验条件下的转变压力为15 MPa),在转变压力以下,CO_(2)溶解度随压力增加更快;温度为CO_(2)溶解度的主控因素,压力次之,矿化度最小;CO_(2)溶解过程受温度、压力及矿化度3种因素的混合控制,其溶解度变化趋势主要依赖于CO_(2)气体分子在水溶液中的溶解速度和逃逸速度;优化的预测模型是准确、可靠的。
- 林元华邓宽海宁华中石云升曾德智刘婉颖
- 关键词：矿化度
- 控压钻井中两步关阀阀芯所受瞬变压力研究被引量：10
- 2014年
- 建立了控压钻井中节流阀阀芯所受的瞬变压力模型,结合差分方法,通过计算机编程对其求解。结果表明:在控压钻井关阀过程中,两步线性关阀比一步线性关阀的手段灵活,减小了系统内的最大瞬变压力;两步关阀可分为两步时间关阀与两步开度关阀,两步时间关阀阀芯受到的瞬变压力变化趋势为波动后达最大,两步开度关阀的瞬变压力平稳地增至最大;在10s线性关阀中,两步开度关阀阀芯所受的最大瞬变压力为3.31MPa,两步时间关阀阀芯所受的最大瞬变压力为3.65MPa,一步关阀阀芯所受的最大瞬变压力为4.85MPa,可见两步关阀与一步关阀相比,阀芯受到的最大瞬变压力减小了31.75%。
- 孔祥伟林元华邱伊婕
- 关键词：阀芯瞬变压力开度控压钻井
- 不同热处理工艺对Ti6Al4V钛合金微观结构和力学性能影响（英文）被引量：15
- 2017年
- 通过对Ti6Al4V钛合金进行不同工艺的热处理,分析了不同工艺处理后的显微组织,进行了拉伸试验、示波冲击试验测试。研究固溶时效处理对Ti6Al4V钛合金显微组织、力学性能和冲击韧性的影响。利用金相显微镜、环境扫描电镜(ESEM)进一步分析了钛合金的组织、冲击断口特征与力学性能间的关系。结果表明,随固溶温度升高,钛合金屈服强度和抗拉强度得到显著提高,塑韧性先增加后降低。优化热处理工艺后,Ti6Al4V钛合金经960℃/1 h+WQ和500℃/4 h+AC处理,获得优良综合性能,σ_(0.2)为1050 MPa,σ_b为1120 MPa,A_k为46.22 J·cm^(-2)。钛合金固溶时效后的组织由β基体和析出的α相组成,片层状β相和小针丛状α相组织能提高合金综合性能。
- 刘婉颖林元华陈宇海施太和Ambrish Singh
- 关键词：TI6AL4V钛合金微观结构力学性能
- G105钻杆的拉伸和扭转失效研究被引量：4
- 2013年
- 钻杆是石油天然气勘探开发过程中的重要结构件,其服役环境恶劣,易发生失效。基于弹塑性力学中的形变理论建立了纯扭矩作用下钻杆抗扭强度计算的力学模型,根据该模型可以计算钻杆在弹塑性阶段的扭矩。同时,用G105实物钻杆分别进行了轴向载荷下的抗拉测试和纯扭矩下的抗扭测试,抗拉实验得到了钻杆的屈服强度和抗拉强度及断裂时的轴向载荷,抗扭实验得到了钻杆的弹性和塑性极限扭矩。抗扭实验结果和模型的计算结果一致。研究结果为钻柱疲劳、断裂失效机理的进一步研究提供了理论依据,为钻柱强度设计提供了新思路。
- 邓宽海林元华郭海涛周明信沙东史交齐
- 关键词：抗扭强度形变理论力学模型抗拉
- 气侵钻井过程中井底衡压的节流阀开度控制研究被引量：11
- 2014年
- 基于钻井中的多相流控制体方程,建立了井底衡压的节流阀套压补偿控制模型,通过节流阀的实时调节可补偿气相滑脱压降,使井底压力与地层压力保持平衡.结果表明,气侵发现得越早,井底衡压控制越容易实现,气侵早期发现依靠井底气侵监测装置;当发现井底气侵时,大幅调节节流阀开度,使节流阀产生的套压快速平衡地层压力,此时根据井底欠压差的变化调节节流阀;随气体沿环空上移,微调节流阀开度,实时平衡气体滑脱产生的压降,此时调节节流阀依靠补偿控制模型;随气体循环出井口,环空中呈现0气流,节流阀开度及套压趋于稳定.
- 孔祥伟林元华邱伊婕袁继明
- 关键词：气液两相环空
- 材料科学与工程专业虚拟仿真实验教学项目建设现状被引量：14
- 2019年
- 为应对当今社会对高素质、高技能专业性人才不断增长的需求,满足高校对材料科学与工程专业人才培养的要求,需将理论教学与实验教学密切结合,依托虚拟仿真技术背景,分析材料科学与工程专业中虚拟仿真技术的应用现状及虚拟仿真实验适用范围,进一步探讨虚拟仿真实验室的建设内容,提出了虚拟仿真实验教学项目的实施建议。使虚拟仿真技术在推动材料科学与工程专业实验教学,在培养学生实践能力、信息化素养和创新精神中发挥重要作用。
- 刘婉颖林元华林元华邱宇洪张晓燕陈龙徐习化
- 深井气侵关井引发的井筒多相水击压力特性研究被引量：4
- 2018年
- 结合小扰动理论,建立了深井气侵关井引发的井筒多相水击压力模型。利用有限体积及特征线等数学方法,提出了基于离散网格求解井筒多相水击压力方法。结果表明:气侵量、井深及关井时间等参数均对井筒多相水击压力影响显著;井底气体的侵入,大幅降低了环空压力,增大了井筒空隙率,减小了井筒水击波速,延缓了井底水击压力峰值点出现时间;随井底气侵量增大,井筒多相水击压力呈减小趋势,气侵量从1.46m3/h增至4.14m3/h,水击压力高峰值大幅度降低;随井深增大,水击压力呈减小趋势,井深1550m同井口处相比,水击压力高峰值减小86.63%;随关井时间延长,水击压力呈减小趋势,关井时间延长10s,水击压力高峰值减小44.46%。
- 罗朝东
- 关键词：深井多相流体关井水击压力
- 基于地层流变通式的套管载荷研究被引量：3
- 2016年
- 我国流变性地层套管损坏严重,准确了解流变地层套管外载及其影响因素对套管强度设计具有重要意义。为此,基于地层流变通式,采用拉氏变换法对均匀地应力下流变地层位移方程进行了求解,建立了流变地层套管外载荷计算的新方法,分析了不同元件组成的流变模型对套管初始及最终载荷的影响规律。结果表明地层为三个或三个以下元件组成的流变模型时,套管初始载荷为流变模型中不与黏性元件或塑性元件直接并联的弹性元件所产生的套管载荷,最终载荷等于模型中所有弹性元件共同作用产生的载荷。研究成果对流变地层套管设计、延长套管使用寿命及降低套损发生率有一定的指导作用。
- 林元华袁继平王其军邓宽海曾德智朱红钧
- 关键词：套损套管水泥环
- 基于统一强度理论的套管全管壁屈服挤毁压力被引量：8
- 2016年
- 在充分考虑套管拉压强度差、中间主应力、材料硬化、屈强比对套管全壁屈服挤毁压力影响的基础上,根据统一强度理论推导均匀外压下套管全壁屈服挤毁压力的统一算法。该方法适合于计算具有拉压强度差效应和中间主应力效应的套管挤毁强度;建立了VON MISES、TRESCA、GM、双剪屈服4种典型屈服准则下的全壁屈服挤毁公式,其中双剪屈服准则下计算公式的计算值最大,可作为全壁屈服挤毁压力设计的上限,TRESCA屈服准则下计算公式的计算值最小,可作为全壁屈服挤毁压力设计的下限。数据计算对比表明,新全壁屈服挤毁公式的计算值比其他公式更接近实验值。
- 林元华邓宽海孙永兴曾德智
- 关键词：统一强度理论套管挤毁中间主应力
