利用VB对非均匀地应力情况下油井套管形变的研究
油田的油井套管变形损坏每年给油田造成很大的损失,并且严重地影响了油田的正常开采作业。其中尤以因地层蠕变所产生的非均匀地应力作用于套管所产生的损坏最为普遍。开展非均匀地应力作用于套管所产生的损坏机理研究,对于延长在役套管的使用寿命,意义重大。
本文依据非均匀地应力通过水泥环作用于套管上的外载近似为椭圆形这一结论,利用大港油田港西地区的地质参数研究得出了港西地区油田套管的外载与地层深度的关系表达式,为今后相关领域的进一步研究提供了计算依据；利用ANSYS软件建立了油田常用套管(钢级J55、N80以及各种不同壁厚)的有限元模型,对其在椭圆外载作用下的套变和所受应力状况进行了模拟分析,并引入等效破坏载荷的概念,使得椭圆形外载的大小有了一个量化的判定标准；最终得出了各型套管的极限承载能力及变形情况,并得出结论:油田套管损坏的主要因为是套管结构的屈曲变形而非材料的屈服；在套管变形分析的基础上,模拟了其修复过程,提出了套管可修复的建议。
在研究得出的数据基础上,利用Visual Basic软件,编制了一个较为清晰直观的油井套管受力形变的Windows窗口型分析软件,将各种参数的设置以及有限元模型的建立全部转入后台进行,大大节省了分析时的操作步骤,可以使非专业或者不熟悉ANSYS软件的人员也能够快速准确地了解具体某口油井的套管受力形变情况,对实际的油田生产工作具有重要的指导意义。
油井套管;变形损坏;非均匀地应力;有限元分析;临界载荷位移;机理分析
北京化工大学
硕士
机械电子工程
王奎升
2011
中文
TE931.2
91
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）