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《西南石油大学》 2010年
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套管钻井套管柱疲劳寿命预测分析研究

张川  
【摘要】:套管钻井系统是一项新的钻井工艺技术。是指在钻进过程中,直接采用套管取代传统的钻杆向井下传递机械能量和水力能量,井下钻具组合接在套管柱下面,边钻进边下套管,完钻后作钻柱用的套管留在井内作完井用的技术。套管钻井将钻进和下套管合并成一个作业过程,不再需要常规的起下钻作业,与常规钻井技术相比可以节约大量的钻井工时,减少井下事故,降低钻井成本。 与钻井中传统的钻杆相比,套管柱具有外径大、壁厚薄、环空间隙小等特点,其特有的性质对套管钻井作业以及后续作业具有重要的影响。其中,套管钻井中的管柱力学行为,尤其是旋转套管柱的动力学行为直接关系到套管柱在钻井过程以及后来的完井、固井中的安全和可靠性,并最终影响油气井的正常生产。因此,套管钻井中的力学行为分析对于套管钻井技术的发展具有重要意义。 本研究借助于大型有限元软件ANSYS分析技术,运用现代实验及分析手段,以套管柱力学为基础,研究在套管钻井过程中的套管柱疲劳寿命问题,为有效地提高套管钻井的效率和保障后期开采施工提供理论依据,本文主要完成了以下工作: (1)完成了套管钻井中套管力学特性分析,包括套管钻井中套管几何特性分析,静态载荷下钻井套管柱的力学分析,动态载荷下钻井套管柱的动力学分析; (2)同时也完成了套管钻井套管柱疲劳寿命分析,包括疲劳问题、全寿命分析及使用有限元分析软件ANSYS完成了对套管柱的疲劳寿命分析; (3)套管钻井中套管磨损剩余强度分析,包括了磨损试验研究及套管磨损与剩余强度分析; (4)套管螺纹接头有限元分析,介绍了常用螺纹承扭结构,并建立了套管螺纹承扭能力有限元模型。 总之本文结合钻井工程实际,分析套管柱的相关力学性能,为套管钻井技术的进一步发展,提供力学分析的技术支持,为套管钻井套管柱的研究提供了新的理论依据和方法。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TE921

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 马小涛;套管钻井工程项目风险评价与控制研究[D];东北石油大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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2 通讯员 王纪成;国家863计划课题“套管钻井技术”通过自验收[N];中国石油报;2009年
3 记者 高文华 通讯员 段俊凯;吉林油田——基层建设提升科技实力[N];中国石油报;2009年
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5 张蕾 郑丽红;用世界级的技术解决世界级难题[N];科技日报;2004年
6 张云普 通讯员 夏江洲;大庆油田钻井技术取得重大突破[N];中国石油报;2004年
7 李峻;大陆和泰斯科合作建造新型钻机[N];中国石油报;2002年
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9 本报记者 张贵志;给外国公司打工[N];中国石油报;2003年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 宋根才;复杂井况水平井套管损坏机理及预防技术研究[D];中国石油大学;2010年
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10 金丹;多轴非规则载荷下低周疲劳寿命预测[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张川;套管钻井套管柱疲劳寿命预测分析研究[D];西南石油大学;2010年
2 金志富;套管钻井中套管与钻杆的连接方式及工具的研究[D];东北石油大学;2010年
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4 马小涛;套管钻井工程项目风险评价与控制研究[D];东北石油大学;2012年
5 刘玉民;套管钻井配套装备研制与应用[D];大庆石油学院;2008年
6 张继峰;吉林油田套管钻井技术研究与应用[D];大庆石油学院;2008年
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10 何兴旺;铝合金地铁车体性能仿真分析[D];大连交通大学;2010年
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