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考虑不同桩土接触模型的深水钻井导管承载能力数值分析
  • ISSN号:1673-1506
  • 期刊名称:中国海上油气
  • 时间:2014
  • 页码:76-81
  • 分类:TE52[石油与天然气工程—油气田开发工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室,102249
  • 相关基金:国家自然科学基金创新研究群体项目(编号:51221003)部分研究成果.
  • 相关项目:复杂油气井钻井与完井基础研究
中文摘要:

采用合理的桩土接触模型对正确计算深水表层导管的承载力具有重要意义.建立了深水导管横向位移和竖向承载力的计算模型,并用ABAQUS有限元软件,考虑初始地应力的影响,通过编写相应本构模型的有限元程序,用接触力学法和接触面单元法模拟了导管的横向位移,用库伦摩擦模型与Goodman接触单元模型模拟了导管的竖向承载力.结果表明:采用接触面单元法计算的导管横向位移大于接触力学法计算结果,采用Goodman模型计算得到的导管竖向承载力大于库伦摩擦模型计算结果.同时,分析了导管顶部竖向力及弯矩对导管横向位移,以及导管尺寸对导管竖向承载力的影响规律,对深水钻井导管工程设计与控制具有参考价值.

英文摘要:

It is important to use the reasonable pile soil contact model to calculate the bearing capacity of deep water conductor.Theoretical models to calculate the lateral displacement and its vertical bearing capacity have been established.Besides,taking the influence of initial In-situ stress field into consideration,the lateral displacement and vertical bearing capacity of deep-water conductor have been calculated respectively by writing finite element programs for corresponding constitutive models with ABAQUS.The two different models calculating lateral displacement are contact mechanics model and contact element model.The two different models calculating vertical bearing capacity are coulomb friction model and Goodman element contact model.The calculation results show that the lateral displacement calculated by the contact element method is greater than that calculated by contact mechanics method,the vertical bearing capacity calculated by Goodman model is greater than that calculated by the coulomb friction model.Moreover,the influence of conductor top load and bending moment on its lateral displacement and the influence of conductor size on its vertical ultimate bearing capacity are also analyzed.The method introduced in this paper has a reference value for engineering design and control of conductor.

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期刊信息
  • 《中国海上油气》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国海洋石油总公司
  • 主办单位:中海油研究总院
  • 主编:邓运华
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  • 国际标准刊号:ISSN:1673-1506
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5339/TE
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  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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