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孙永兴: 作品数：33 被引量：95H指数：6; 供职机构：西南石油大学更多>>; 发文基金：四川省杰出青年学科带头人基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金更多>>; 相关领域：石油与天然气工程理学一般工业技术机械工程更多>>

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油管套管抗内压强度计算研究被引量：4: 2011年; 高温高压高含硫气井中的油管、套管一旦爆裂失效,将可能导致油套串通,甚至含硫气体串出地面,危害性较大。因此,在油管、套管强度设计中,不但要合理地计算出最小的抗内压屈服强度,而且还要准确地预测出极限强度即爆裂强度。针对API Bulletin 5C3:1994屈服计算公式存在的不足以及ISO/TR 10400:2007爆裂强度计算模型计算精度不够理想的问题,根据屈强比(Y/T)对油管、套管爆裂失效强度影响规律,提出了具有更高精度的油管、套管抗内压爆裂计算新模型,通过与试验数据计算对比,证明了新模型的可靠性和合理性,对优化"三高"气井油管、套管抗内压强度设计提供了新的参考依据。; 孙永兴林元华杨晓峰杨博仲余来红齐玉

对油气井油管、套管ISO新抗挤模型的研究被引量：5: 2009年; 在石油和天然气行业中,油管、套管是油气井生产中重要的设施,准确地预测油管、套管抗挤强度能够防止或减少油管、套管失效事故的发生。针对API5C3计算精度偏低、对抗挤强度影响因素考虑不全面等问题,API/ISO工作组修订了现行API5C3标准,给出了含制造缺陷(椭圆度、壁厚不均度、残余应力、制造微裂纹等)的抗挤新模型,从而大大提高了套管强度计算的科学性。研究中发现,ISO抗挤新模型并不适合所有尺寸套管强度的计算,当前研究的成果与实际情况存在一定差异,这并非是ISO工作组要研究、修订API5C3的初衷。因此,建议后续研究者对ISO新模型进行必要的修正或改进,给出更可靠合理的计算模型。这要比单一用API5C3设计油管、套管强度更合理,既避免了材料的浪费又能保证材料的安全可靠性。; 孙永兴林元华施太和王忠生李钦道张攀峰张果张光华; 关键词：油管套管弹塑性力学

空气钻井钻杆接头处流场及失效分析被引量：2: 2010年; 空气钻井因效率高、钻速快而被广泛应用于油气田开采,但高速气流在钻杆内的颤振及漩涡冲蚀易导致钻杆的失效与断裂,尤其是钻杆公母接头内不连续处。国内外学者大都从有限元角度研究钻杆自身的应力分布,而对杆内流体流动对钻杆接头应力荷载方面的研究甚少。笔者基于计算流体动力学方法,建立了空气钻井钻杆接头处流场的数学模型,通过数值模拟研究,得出了不同深度钻杆接头处的压强、流速及剪切应力分布。; 朱红钧林元华李强孙永兴; 关键词：空气钻井钻杆接头空蚀

含裂纹油井管三维应力强度因子的有限元分析被引量：3: 2009年; 由于油井管所受载荷复杂及裂纹结构的不规则性,其表面裂纹应力强度因子无现成的理论与数值计算方法。为此,根据断裂力学的基本理论和有限元分析方法,对引起油井管断裂的常见裂纹做较系统的三维有限元模拟分析。采用非奇异元的位移法来计算应力强度因子,根据油井管的几何外形选取8节点6面体进行网格划分。油井管上有应力集中裂纹前端的第1排单元是奇异单元,将采用20节点的块体单元。有限元计算结果表明,裂纹深度越深,应力强度因子越大,抗开裂的能力越弱,应控制油井管裂纹的深度或增加油井管的厚度;在高压含硫井中,只要井内尺寸允许,应尽可能选用壁厚较厚的油井管。; 张攀峰林元华李天雷孙永兴闫振来冯光通马广军; 关键词：油井管应力强度因子有限元分析

套管全管壁屈服挤毁压力计算被引量：5: 2011年; 分析了API屈服挤毁公式和ISO全管壁屈服挤毁压力公式,认为:API Bulletin 5C3屈服挤毁设计的基本原理是管内壁屈服即失效,实际上,内壁开始屈服时套管还有很大的抗挤余量,对于D/t<15的厚壁及特厚壁套管,若按API提供的这种最小屈服挤毁公式计算,会造成管材浪费或选择套管难的问题;而ISO全管壁屈服挤毁压力公式并非是全管壁屈服公式,可能并不适合所有壁厚段套管强度的计算。为此,根据弹塑性力学理论推导出了任意屈服半径处及全管壁屈服时的挤毁强度公式。通过计算对比可知,对于D/t≤15的厚壁管(API Bulletin5C3用屈服公式计算套管强度)用von Mises屈服准则计算的套管内壁起始屈服挤毁强度值,要比现行的API Bul-letin 5C3屈服挤毁值高15.45%,而全管壁屈服挤毁值至少要比API Bulletin 5C3屈服挤毁值高出32.78%。; 孙永兴林元华施太和刘素君陈丽萍张帆; 关键词：套管屈服应力抗压强度

钻柱材料的动态断裂特性冲击试验台研制: 2008年; 针对现有动态断裂测试方法的不足,参照夏比冲击试验方法,研制了钻柱材料的动态断裂特性冲击试验台。该试验台在试验过程中可通过计数器读取试件断裂前的打击次数,根据打击次数可以算出试件断裂的累积能量。对钻柱材料动态断裂特性的测试表明,用该冲击试验台测出的动态断裂韧性比1次冲击测出准确,更能够反映材料的多冲动态断裂韧性,为材料的鉴别提供了一种可靠的测试手段,也为研究评价钻柱材料的动态断裂韧性提供了一种测试方法。; 孙永兴林元华张智施太和闫振来冯光通马广军罗飞; 关键词：冲击试验台

酸性油气田油管套管选材推荐作法: 随着超深井(5000m)，超高压(100Mpa)、超高温(150℃)、高含H2S(2 70％％)油、气井的勘探开发日益增加，油套、套管的工作环境也趋于恶劣和复杂。在此类井中，油套、套管选材设计不当，有可能导致油管、套管失...; 孙永兴王忠生施太和刘洪彬刘素君

含微裂纹油井套管的抗内压断裂强度预测被引量：6: 2009年; API 5C3抗内压屈服设计的基本原理是管内壁屈服即失效,实际上,管内壁开始屈服并不会丧失密封和结构的完整性,内壁屈服在实际试验和现场应用中都体现不出来,爆裂能真实体现套管丧失密封的完整性。当裂纹深度大于管壁厚的5%时,失效形式是一种裂纹扩展失稳,应釆用基于断裂力学理论的裂纹失稳断裂公式来预测套管的断裂压力,并与ISO的韧性爆裂压力对比,以二者中小者为准。ISO10400:2007给出了油井套管的JIC值,由JIC和油井套管临界应力强度因子KIC的关系可求得油井套管的KIC值,根据KIC与预测断裂压力的失效评估图(failure assessment diagram,FAD)就可以预测出不同裂纹深度油井套管的抗内压断裂强度。FAD为油井套管的抗内压设计提供了一种重要的参考依据。; 孙永兴施太和林元华王忠生王志斌张果; 关键词：油井套管抗压强度

ISO 10400油套管强度新模型被引量：10: 2008年; 随着套管制造工艺的不断改进和制造水平的显著提高,现有的API 5C3模型已不能正确地预测套管的实际抗挤强度。通过对ISO 10400新标准的研究,给出了考虑微裂纹等各种缺陷的油套管抗挤新模型及两端堵口的抗内压韧性断裂模型。计算的精确度用部分数据与API作了对比,证明了抗挤新模型的可靠性和优越性。新模型对改善油套管设计和生产商改进油套管质量具有一定的参考价值。; 孙永兴林元华舒玉春张智施太和; 关键词：油层套管抗压强度韧性数学模型

钻柱失效的动态断裂力学研究: 钻杆常在交变应力和井壁摩擦碰撞的恶劣条件下工作，使得钻杆成为钻井设备与工具中最薄弱的环节。由裂纹发展致穿孔或完全断裂时有发生，给油田开发带来严重危害。本文在分析研究现场钻杆刺穿刺孔现象的基础上，提出了在高转速作用之下，钻...; 孙永兴; 关键词：钻柱应力强度因子; 文献传递

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