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高产气井产量变化对油管柱振动的影响被引量：4: 2013年; 在高产气井的生产过程中,产量变化、流道截面变化等原因使得天然气在流动过程中出现波动,井下油管柱受到一定的激励作用,造成油管柱的振动,加剧油管柱的破坏。应用fluent软件对不同产量下的天然气流场进行模拟计算。; 李海洋张智张继武张华魏; 关键词：气井油管柱振动

Stress Corrosion Cracking of High-strength Drill Pipe in Sour Gas Well: 2014年; In high sour gas reservoir drilling process, it happens occasionally that high-strength drill pipe suffers brittle fracture failure due to stress corrosion cracking, and poses serious hazard to drilling safety. To solve this problem, this paper studied the stress corrosion cracking mechanism and infl uencing factors of highstrength drill pipe in sour environment with hydrogen permeation experiments and tensile tests. We simulated practical conditions in laboratory and evaluated the stress corrosion cracking performance of the high-strength drill pipe under conditions of high stress level. For the problems occurring in use of high-strength drill pipe on site, the paper proposed a technical measure for slower stress corrosion cracking.; 张智LI JingZENG DezhiHU JunyingHOU DuoZHANG LiehuiSHI Taihe; 关键词：含硫气井应力腐蚀裂纹高含硫气藏

油套管特殊螺纹接头上扣扭矩理论分析被引量：25: 2014年; 油套管特殊螺纹接头上扣扭矩及其构成对于提高接头结构完整性和密封完整性至关重要。在分析典型上扣扭矩曲线基础上,采用弹性力学厚壁圆筒理论和旋转台肩扭矩公式,建立了特殊螺纹接头上扣扭矩理论计算方法,研究了不同过盈量和螺纹脂摩擦系数对接头总上扣扭矩及其构成的影响规律。结果表明:过盈量和螺纹脂摩擦系数越大,总上扣扭矩越大;螺纹径向过盈量、密封面径向过盈量、螺纹脂摩擦系数越小,台肩面轴向过盈量越大,作用到台肩面扭矩与总扭矩比值越大。总体上,台肩扭矩比值主要受螺纹径向过盈量和台肩轴向过盈量控制,而螺纹脂摩擦系数主要影响总上扣扭矩。建议加强优化公差配合、提高接头加工精度、严格控制上扣圈数并注重优选螺纹脂。研究结果对于确定特殊螺纹接头合理上扣扭矩以及强度计算提供了理论依据。; 许红林施太和张智; 关键词：油套管上扣扭矩影响因素

考虑环空热膨胀压力分析高温高压气井井口抬升被引量：17: 2017年; 对高温高压气井,井筒流体高速开采过程中产生的井口热应力和环空热膨胀压力会导致井口装置抬升,破坏气井井筒完整性。本文建立了环空热膨胀压力和井口抬升计算模型,结合某高温高压气井进行了实例分析。结果表明:环空热膨胀压力随着环空温差和流体热膨胀系数的增加呈线性增加,随环空流体等温压缩系数的增加呈线性减小;C环空热膨胀压力产生的井口热应力最大,A环空最小;单层套管存在自由段时,井口抬升随着环空热膨胀压力的增加呈非线性增加,当自由段长度相同时,井口抬升对C环空热膨胀压力最敏感;多层套管同时存在自由段时,环空热膨胀压力不会改变多层套管自由段长度对井口抬升高度的影响规律,但会导致井口抬升高度增大。; 张智王汉; 关键词：高温高压气井热应力

气井环空带压对水泥环力学完整性的影响被引量：25: 2016年; 受井下作业、油套管或封隔器泄漏等因素产生的井口环空带压,使高温高压气井水泥环密封完整性面临巨大挑战。为此,基于弹性力学多层厚壁圆筒理论和摩尔库仑失效准则,建立了水泥环应力和失效计算模型,研究了环空带压对水泥环胶结面应力和失效的影响。结果表明,环空带压将增大水泥环胶结面的切向拉应力,过大的切向拉应力将导致水泥环失效。与此同时,井筒温度增加产生的切向拉应力也会增大水泥环失效风险。环空带压越大,水泥环安全系数越低,且温度效应对安全系数的影响较小。对高温高压气井,可根据井身结构(地层-水泥环-套管)参数建立水泥环安全系数图版,从而为确定合理的最大允许环空带压值提供依据,研究结果对提高气井井筒安全性、延长开采寿命具有重要意义。; 张智许红林刘志伟李巍施太和; 关键词：气井高温高压水泥环解析模型环空带压

球形腐蚀坑油管下入弯曲井段安全性评价被引量：4: 2014年; 采油工业中,油管在出现腐蚀坑后一般仍会反复使用,而腐蚀坑会导致油管在下入弯曲井段过程中出现屈服甚至失效,针对该问题,在弹塑性有限元理论基础上,建立了油管下入弯曲井段的力学模型.研究了腐蚀坑深度、腐蚀坑数量以及腐蚀坑间距对油管在不同曲率井段中下入安全性的影响.结果表明,腐蚀坑的深度和间距是决定油管能否再次下入的主要因素,而腐蚀坑的体积和数量则会影响到油管的使用时间和使用次数.初步得到了一套球形腐蚀坑油管在弯曲井段中下入的安全性评价方法,研究结果可为球形腐蚀坑油管在弯曲井段中的下入安全性分析提供理论依据和数值参考.; 张勇彭旭黄涛张雪岩王宇武艳高奎刘芳婷何文江; 关键词：油管弯曲井段安全性评价弹塑性

油套管特殊螺纹球面对锥面密封性能理论分析被引量：12: 2016年; 针对油套管特殊螺纹球面对锥面密封结构,基于Hertz接触理论建立了考虑密封面作用扭矩的球面密封接触应力理论模型,研究了球面半径、管体球面弹性模量和密封面作用扭矩对密封面接触宽度和接触应力的影响规律并提出改善球面密封性能的措施,结果表明:随球面半径增加,密封面接触宽度呈抛物线增大,接触应力呈指数减小,且密封面应力分布趋于均匀;随球面弹性模量降低,密封面接触宽度增大,接触应力减小;随密封面作用扭矩增加,密封面接触宽度和接触应力均呈抛物线增大。为提高球面密封性能,建议适当增大球面半径、对球面熔覆合金以降低其弹性模量,同时合理控制密封面作用扭矩,从而增大密封面接触宽度并适当降低密封面接触应力水平。研究结果对优化密封结构、控制上扣扭矩以及提高螺纹密封完整性具有重要理论指导意义。; 许红林李天雷杨斌施太和张智; 关键词：油套管接触应力

压力和温度共同作用下的水泥环应力分析被引量：15: 2014年; 高温高压井中井筒压力和温度变化较大,会给水泥环的力学性能带来严重影响。基于弹性力学多层厚壁圆筒理论,建立了耦合压力、温度的水泥环力学理论模型,研究了水泥环中径向应力和切向应力的分布规律。研究表明：持续套管压力值为10~50 MPa且井筒温度变化值为-50~50℃时,水泥环总体上沿径向受压,沿切向受拉,二者最大值均位于水泥环内壁;井筒温度变化值一定时,水泥环中径向压应力和切向拉应力随持续套管压力值的增大而增大;持续套管压力值一定时,水泥环中径向压应力和切向拉应力随井筒温度的升高而增大,随井筒温度降低而减小;井筒温度升高会加剧水泥环的切向受拉失效风险,井筒温度降低却可能导致水泥环径向密封失效。因此,高温高压井应考虑井筒温度变化对水泥环应力的影响,建议采用低弹性模量水泥浆固井,并提高水泥环与套管和地层的胶结强度,以提高水泥环的整体力学性能。; 许红林张智施太和熊继有; 关键词：高温水泥环应力分析

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国家自然科学基金(51244007)

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