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基于能量平衡方法的套管抗挤规律分析
  • ISSN号:1673-5005
  • 期刊名称:《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:P618.11[天文地球—矿床学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛266555, [2]中国石油天然气集团公司管材研究所,陕西西安710065
  • 相关基金:国家科技重大专项大型油气田及煤层气开发(2008ZX05017); 国家“973”项目(2010CB226706)
中文摘要:

根据套管受到外挤载荷时的受力和变形特点,将套管变形分为弹性和塑性变形两个阶段,建立套管弹、塑性变形受力计算模型,利用能量平衡方程推导出套管抗挤强度计算公式,分析初始椭圆度、屈服强度和径厚比对套管抗挤强度的影响。通过对6根V140套管进行室内全尺寸试验和三维有限元数值模拟计算得到其抗挤毁强度,并与计算结果进行对比。结果表明:利用能量平衡方程推导的套管抗挤强度计算公式与试验、ISO/TR104002007(E)标准和有限元计算结果相比具有很高的精度,可以满足工程需求;初始椭圆度和径厚比越大,套管抗挤强度越小;屈服应力越大,套管抗挤强度越大。

英文摘要:

The mechanics model was built up to calculate the collapse pressure of casing according to the force state and deformation behaviors of casing subjected to external pressure,based on energy balance method.The deformations of casing were divided into elastic and plastic deformations.The collapse pressure calculating equations of casing were deduced by the mechanics model.The influences of initial ovality,yield stress and diameter-thickness ratio on collapse pressure of casing were discussed.The collapse pressures of six V140 casings were tested and calculated by full-scale experiments and available method respectively to verify the calculating results.And also,the finite models(FM) were set up to simulate the casing subjected to external pressure.The comprehensive results indicate that the mechanics model agrees well with the experiment testing data,ISO/TR104002007(E)code and FM results.The mechanics model is satisfied with the engineering demands.The elastic and plastic collapse pressures of casing decrease with the initial ovality and diameter-thickness ratio increasing.The collapse pressures of casing increase with the yield stress increasing.

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期刊信息
  • 《中国石油大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国石油大学(华东)
  • 主编:袁静(执行)
  • 地址:山东省东营市北二路271号
  • 邮编:257061
  • 邮箱:journal@upc.edu.cn
  • 电话:0546-83922495 86983262
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5005
  • 国内统一刊号:ISSN:37-1441/TE
  • 邮发代号:24-273
  • 获奖情况:
  • 本刊1996年以来历届山东省优秀期刊奖,曾荣获1999年全国高校学报优秀期刊二等奖,2001年...,2012年获教育部第四届中国高校精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,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)
  • 被引量:9288