深井注入管柱力学行为及应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 注入工艺管柱概述 1

1.2 油气井管柱力学概述 3

1.2.1 管柱力学国外研究进展 4

1.2.2 管柱力学国内研究进展 8

第2章 井筒温度场的数值模拟 16

2.1 井筒温度场的物理模型 16

2.2 井筒温度场的数学模型建立 17

2.2.1 摩擦产生的热量计算 17

2.2.2 模型建立 18

2.2.3 初始条件 25

2.3 井筒温度场的数学模型求解 25

2.3.1 井筒传热网格单元的划分 25

2.3.2 模型的有限差分解 26

2.4 实例分析 28

第3章 三维曲井中管柱轴向载荷分析 29

3.1 井眼轨迹的几何描述和计算方法 29

3.1.1 井眼轨迹的描述方法 29

3.1.2 井眼轨迹的插值计算 30

3.1.3 微分几何曲线论 32

3.2 三维曲井中管柱轴向载荷力学模型 33

3.2.1 基本假设 33

3.2.2 坐标系及几何关系 33

3.2.3 管柱轴向载荷力学模型的建立 35

3.2.4 管柱轴向载荷力学模型的求解 42

3.3 实例计算 43

第4章 深井管柱非线性屈曲研究 48

4.1 引言 48

4.2 管柱屈曲微分方程建立 50

4.2.1 三维曲井中管柱的变形几何关系 50

4.2.2 三维曲井中管柱屈曲的受力分析 52

4.2.3 三维曲井中管柱屈曲微分方程的建立 55

4.3 管柱屈曲微分方程求解和后屈曲分析 61

4.3.1 管柱的正弦屈曲分析 61

4.3.2 管柱的螺旋屈曲分析 62

4.4 管柱屈曲临界载荷分析 63

4.5 屈曲产生的附加接触压力 64

第5章 深井注入管柱强度分析 67

5.1 深井注入管柱应力分析 67

5.1.1 注入管柱的三轴应力描述 67

5.1.2 注入管柱的轴向应力分析 68

5.1.3 注入管柱的周向应力和径向应力 70

5.2 深井注入管柱强度校核 73

5.2.1 单轴强度校核 73

5.2.2 三轴应力校核 74

5.2.3 管柱综合安全系数 74

5.3 管柱耐压与抗拉强度计算 75

第6章 深井注入管柱轴向变形研究 76

6.1 影响管柱轴向变形的因素分析 76

6.1.1 温度效应 76

6.1.2 虎克定律效应 77

6.1.3 活塞效应 77

6.1.4 鼓胀效应 79

6.1.5 螺旋屈曲效应 80

6.2 深井注入管柱受力与变形的特点 81

6.3 注入管柱不同工况下变形量计算模型 81

6.3.1 管柱坐封前初始变形 81

6.3.2 管柱坐封过程中的变形 83

6.3.3 管柱注入过程中的变形 83

6.3.4 多封隔器管柱受力与变形 84

6.3.5 管柱变形增量计算模型 85

第7章 深井注入管柱动力学特性研究 88

7.1 管柱内流体动态水力学研究 88

7.1.1 管柱内注入流体的振动模型 88

7.1.2 管柱入井时动水压力分析 95

7.1.3 管柱最大允许下放速度的计算 104

7.2 管柱流固耦合振动力学研究 105

7.2.1 管柱的非线性流固耦合纵向振动 105

7.2.2 管柱的非线性流固耦合横向弯曲振动 110

第8章 深井注入管柱力学理论应用及软件开发 119

8.1 管柱力学理论在管柱优化设计中的应用 119

8.2 酸化压裂管柱力学行为仿真及优化设计软件开发 120

8.2.1 软件功能描述概述 120

8.2.2 软件设计 120

8.2.3 软件实现 125

8.3 酸化压裂管柱力学行为仿真及优化设计软件应用 126

8.3.1 应用情况 126

8.3.2 实例计算 127

8.4 模型和软件验证 141

8.4.1 浩5-2井的数据采集方案 141

8.4.2 实测轴力、温度资料分析 142

8.4.3 软件分析与实验测试对比 143

参考文献 145

附录A 软件运行界面 155

附录B 广7-18井井眼轨迹数据 177