上海市科学技术委员会资助项目(061658035)
- 作品数：15 被引量：127H指数：8
- 相关作者：狄勤丰姚建林胡以宝朱卫平王文昌更多>>
- 相关机构：上海大学中国石油天然气集团公司上海市力学在能源工程中的应用重点实验室更多>>
- 发文基金：上海市科学技术委员会资助项目国家自然科学基金上海市教育委员会重点学科基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 底部钻具组合的涡动特征分析被引量：5
- 2010年
- 编制了井底钻具组合动力学特性的模拟程序,模拟结果与文献中的结果对比表明,所编模拟程序的模拟结果正确。利用井底钻具组合动力学特性的模拟程序模拟了钻铤形心的径向速度、径向加速度、涡动加速度、涡动速度功率谱以及相图,较全面地反映了井底钻具组合的动力学特性。结果表明:井底钻具组合在特定的情况下可以做规则涡动,更多的是做非规则涡动,没有运动周期;做规则涡动时,钻铤形心的涡动速度较小,其径向速度、径向加速度和涡动加速度均为0。在文中条件下,钻铤形心的涡动速度高达568.73 r/min,远大于规则向后涡动速度(79.41 r/min),该种状态的出现对钻具组合的导向能力及安全性将造成很大的的影响,值得进一步探讨。
- 姚永汉狄勤丰朱卫平胡以宝王文昌姚建林
- 关键词：钻具组合钻柱振动动力学数学模型
- 岩盐地层中水泥环弹性模量和厚度对套管强度的影响被引量：7
- 2009年
- 采用有限元法研究了岩盐地层中水泥环的弹性模量和厚度对套管强度的影响规律。将"套管-水泥环-地层"简化成一个平面系统,以等效的弹性地层代替蠕变的岩盐地层,并将地应力分为均匀和非均匀两种情况,而将水泥环的弹性模量和厚度设为可调参数。研究结果表明:在"套管-水泥环-地层"系统中,最大应力总是发生在套管的内壁;当水泥环的厚度一定时,其弹性模量存在一个中间值,等于该值时套管中的最大应力达到峰值;单纯增加水泥环的厚度不一定能够改善套管的受力状况,有时甚至会恶化,只有当水泥环的弹性模量大于一定数值后,增加其厚度才能改善套管的受力状况。
- 陈占锋朱卫平狄勤丰郑家江
- 关键词：水泥环弹性模量套管强度有限元法
- 抽油杆柱三维力学分析及设计系统(DARS)的开发和应用被引量：6
- 2008年
- 根据实际井眼轨迹的特征及系统动力学理论建立了抽油杆柱在实际井眼中的动态仿真模型。应用有限差分法对不同抽油杆柱组合在实际井眼中各个节点的三维受力特征及位移做出了较详细的分析,在此基础上利用模块化编程技术开发了三维井眼条件下杆柱设计、力学分析及偏磨点位置预测软件,并对抽油杆柱组合的合理性、杆柱的受力特征、偏磨状况等进行了仿真。对现有抽油杆柱系统进行分析并提出优化方案。软件计算结果与实验井测试数据一致,体现了软件有较好的预测效果和较高的现场实用价值。
- 王文昌狄勤丰邹海洋吴非
- 关键词：抽油杆柱动力学模型仿真模拟软件开发
- 斜直井眼中钻柱的动力学特性分析被引量：11
- 2009年
- 为研究和控制钻柱动力学特性,分析斜直井眼中全井钻柱的受力变形特点,建立了钻柱动力学模型,利用节点迭代法解决了利用整体有限元法计算钻柱动力学特性较困难的问题,并应用节点迭代有限元法研究了钻柱的涡动轨迹和涡动速度等动力学特性。在转盘转速为120r/min时,在给定的钻柱结构下,井深5256m处的涡动速度达252r/min,井深261～732m处的钻柱应力波动幅值约为15MPa。结果表明,钻柱内的这种应力波动或涡动特征是导致钻柱失效的重要因素,控制钻柱内的动态应力水平对钻柱失效事故的降低十分重要。
- 胡以宝狄勤丰姚建林姚永汉
- 关键词：钻柱动力学涡动
- 气体钻井钻柱失效机理分析被引量：18
- 2008年
- 川东北地区气体钻井中钻柱失效情况的统计资料表明,钻柱失效主要表现为磨损和断裂,分析可知,气体钻井时钻柱失效严重除与高速岩屑的冲蚀、井壁岩石的磨损、酸性介质环境的腐蚀有关外,还与钻柱承受更为复杂的动态应力密切相关。动力学分析结果表明,与钻井液钻井相比,气体钻井时钻柱的动态应力明显增大,动态应力的变化幅度和变化频率也明显提高,这是造成钻柱失效的主要原因之一。因此,防治气体钻井钻柱失效应切实重视钻柱动态应力的控制,目前条件下,加强钻柱的探伤工作,确保入井钻柱的抗疲劳破坏能力和使用减振工具是较为有效的预防钻柱失效的技术措施。
- 邹海洋狄勤丰姚建林胡以宝
- 关键词：气体钻井动力学
- 空气钻井钻具组合动力学特征及井斜机理研究被引量：10
- 2008年
- 研究了用牙轮钻头进行空气钻井时光钻铤钻具组合动力学特征及井斜机理,建立了光钻铤钻具组合的转子动力学模型,分析了空气钻井与泥浆钻井时光钻铤钻具组合动力学特征的区别。结果表明,高碰摩系数使空气钻井时钻具组合反向涡动,空气的低阻力使空气钻井的涡动速度增大。泥浆钻井则相反,钻具组合以较低的涡动速度向前涡动。这些特征的综合作用使得空气钻井时钻头上的降斜力小于泥浆钻井,成为引起空气钻井井眼易斜的主要原因之一。
- 狄勤丰朱卫平姚建林赵业荣雷桐张汉林
- 关键词：空气钻井钻具组合动力学模型涡动
- 非均匀地应力下套管偏心对抗挤强度的影响被引量：8
- 2012年
- 在常规地层条件下,套管的强度具有足够的富余量,因而一般对套管的偏心影响考虑较少.但在深井及盐膏层地层中,套管偏心的影响不可忽略.针对塔里木油田英买力区块钻进过程中出现的技术套管受挤变形问题,建立有限元模型,分析套管偏心对套管抗挤强度的影响规律,绘制套管偏心与套管最大应力的对应关系图,回归套管偏心与套管最大应力关系的计算公式.研究结果表明,非均匀地应力下,在最大地应力方向,套管偏心距越大,套管抵抗非均匀载荷能力越强;在最小地应力方向,套管偏心距越大,套管越容易挤毁.最后,利用研究结果确定了该区块的最低钻井液密度,从而有效地解决了套管变形问题。
- 陈占锋朱卫平狄勤丰唐继平梁红军
- 关键词：非均匀地应力抗挤强度地层套管挤毁
- 应力释放槽对钻杆接头力学性能的影响被引量：5
- 2010年
- 钻杆接头是钻柱最薄弱的环节,在钻进过程中极易失效。采用有限元分析方法对钻杆接头的应力特征进行了分析,结果表明,密封面处接触压力分布不均和啮合大端第一螺纹牙处应力集中是影响钻杆接头力学性能的主要因素。在公扣、母扣台肩转角处开应力释放槽可以有效改善钻杆接头的应力分布,降低应力峰值,使von Mises应力和接触压力分布更加均匀,有利于提高钻杆接头的承载能力和密封性能。此外,仅在公扣台肩转角处或母扣台肩转角处开应力释放槽也可有效改善接头的应力分布,但效果与公扣、母扣台肩转角处均开应力释放槽相比稍差。
- 袁鹏斌陈锋王秀梅
- 关键词：钻杆接头应力分析有限元法
- 超深井钻柱的动力学特性分析
- <正>根据超深井钻柱的超细长比特点,考虑钻柱与井壁的接触非线性特点,建立了钻柱的动力学模型,并利用有限元节点迭代法计算了斜直井眼钻柱的涡动轨迹和涡动速度等动力学特性。结果表明,钻柱内的应力波动是导
- 胡以宝狄勤丰姚建林姚永汉陈锋
- 关键词：超深井钻柱动力学有限元涡动
- 文献传递
- 预弯曲动力学防斜打快钻具组合动力学模型被引量：32
- 2007年
- 建立了预弯曲动力学防斜打快钻具组合的动力学模型,对其动力学特性进行的仿真研究。结果表明,这种模型可以较好地反映出钻具组合在井下的涡动轨迹、涡动速度和涡动方向,同时能近似地计算出这种钻具组合的动态相对防斜力大小。钻具组合的涡动使得钻头对下井壁的动态侧向冲击力明显大于对上井壁的动态冲击力,从而使钻头具有较大的动态防斜力。通过合理设计结构参数和施工参数,可以有效地改善预弯曲动力学防斜打快钻具组合的涡动特征,从而使这种钻具组合具有较好的防斜效果。预弯曲动力学防斜打快技术的使用钻压比钟摆极限钻压提高50%以上,相应地提高了机械钻速。
- 狄勤丰朱卫平姚建林邹海洋
- 关键词：钻具组合动力学模型
