石油现场射孔枪抗外挤强度的影响因素分析及试验

利用ANSYS有限元软件分析了射孔参数、盲孔结构、盲孔深度、温度、轴向载荷等因素对抗外挤强度的影响。结果表明:射孔枪抗外挤强度随着孔密的增加呈下降趋势,最佳值为20孔/米;随着孔径的增加,抗外挤强度逐渐减少,最优取值为10mm;随着相位角的增加,抗外挤强度呈现先减小后增加的趋势,最优选取90°;等深盲孔比不等深盲孔更能提高抗外挤强度;随着盲孔深度的增加,抗外挤强度下降,建议将盲孔深度控制在(4±0.5)mm;抗外挤强度随温度的升高而下降;抗外挤强度随轴向载荷的增加呈线性下降趋势。同时进行最高试验压力为210 MPa和260 MPa的压力试验,满足设计要求,为提高射孔枪抗外挤强度提供依据。     

卡瓦咬伤挤毁钻杆的分析及解决方法

在钻井施工过程中一般采用"一卡一吊"的起下钻作业,造成了在距离钻杆母端600~900mm范围产生卡瓦咬伤,当压力超过钻杆的挤毁强度时挤毁钻杆。由于卡瓦咬伤钻杆管体而引发钻杆刺漏及断裂,目前还是无法解决的技术难题。通过在钻杆母接头端和加厚管端之间焊接厚壁管(双焊缝技术),使得卡瓦与钻杆的咬合部位焊接了一定长度的厚壁管(1 100mm),由于卡瓦咬合处壁厚(15.85mm)比常规壁厚(9.19mm)增加72%,选用高钢级的管体壁厚材料(828MPa),卡瓦咬合处管体的抗挤毁强度比管体提高了97%;达到了抗卡瓦咬伤、挤毁及提高抗拉强度的目的。     

水平井膨胀管螺纹失效风险分析

由于膨胀管需要下入水平井中，水平井井眼曲率和水垂比均较大，膨胀管螺纹连接处壁薄强度弱，在施工过程中极易发生断脱，为此对膨胀管下入水平井的风险和可行性进行分析。以某井眼为例，利用有限元软件对螺纹进行下入强度计算、螺纹连接的屈服极限计算以及螺纹连接的拉伸极限计算，并搭配室内模拟实验，判断螺纹连接是否出现失效风险，进而判断膨胀管下入水平井的可行性。研究结果表明：通过对比30 m膨胀管无螺纹连接的应力应变情况，30 m有螺纹连接的膨胀管的最大应力未超过材料的许用应力；螺纹连接的屈服极限计算和拉伸极限计算结果显示，螺纹连接均达到极限状态。室内模拟实验结果显示膨胀管实验过后符合膨胀管补贴要求，研究结果对膨胀管长水平段补贴以及制定配套的施工工艺规范具有重要指导意义。     

加筋聚苯乙烯轻质膨胀土室内试验研究

为了研究加筋聚苯乙烯轻质膨胀土的膨胀与强度特性,将聚苯乙烯颗粒与膨胀土混合,聚丙烯纤维作为加筋材料,开展了包括密度、无荷膨胀率、膨胀力以及饱和快剪等室内试验。结果表明,聚苯乙烯颗粒和聚丙烯纤维的掺入可有效抑制膨胀土的膨胀特性,表现为无荷膨胀率与膨胀力的显著减小;聚苯乙烯颗粒主要起到体积置换作用,土样密度以及膨胀力随聚苯乙烯颗粒掺量增加线性减小;随着聚苯乙烯颗粒的增加,混合土内摩擦角持续增大,黏聚力先增加后降低;随着纤维掺量的增加,混合土的黏聚力得到有效增长。因此,加筋聚苯乙烯轻质土在改良膨胀土方面具有良好的应用价值。     

抽水泵站挡墙现浇结构体型设计参数分析

为研究挡墙结构设计参数最优方案,文章利用Abaqus仿真计算平台分析了不同设计参数影响下结构应力与位移特征.得出结构最大拉应力受壁厚参数影响具有促进与抑制区间,以1.05m方案拉应力为最小,利于抗拉.结构Z、Y向位移均在壁厚1.05m时最低.综合认为壁厚1.05m为侧壁结构最优方案,可为水工挡墙设计优化提供参考.     

焊管残余应力对钢管承压能力的影响分析

相对于残余应力对钢管疲劳、断裂和应力腐蚀等能力的影响研究,业界关于残余应力对钢管承压能力的影响研究仍定论不清。通过对残余应力对焊管屈服强度和应力-应变曲线的影响分析,研究了焊管残余应力对钢管承压能力的影响。残余应力是内部平衡的力,随着载荷压力的不断增加,高应力区则先达到屈服区而进入塑性状态。随后新增加的载荷压力由未达到屈服点的弹性区承担,钢管的塑性区不断扩大,直到全截面压力达到屈服点。钢管的承载力与没有残余应力时的承载能力基本相同。     

基于可靠性理论的管道壁厚设计

在实际工程中,管道的各项参数具有一定的不确定性。基于可靠性理论的设计方法能充分考虑参数的随机性,分析结果更为客观。对比分析了基于可靠性和应力2种设计方法计算出的输气管道壁厚。结果表明:基于应力设计方法计算的壁厚差异原因主要是各标准设计系数不同;通过对缺陷尺寸及内压等敏感因素的分析,认为对管道可靠度影响最大的是缺陷深度和管道内压;在一级地区,若管道的使用年限为50年,基于可靠性设计方法计算的输气管道壁厚设计系数比基于应力设计方法计算结果理论上可减小6.56%。     

保压候凝对页岩气井固井质量的影响及机理分析

页岩气井开发过程面临钻压同步的情况,常伴有套变现象发生,影响后期压裂改造。为此,油田采取保压候凝措施预防套变。通过跟踪页岩气井保压候凝后续固井质量情况,发现采取该措施的页岩气井存在质量分界现象,即保压候凝后,在某一井深范围会出现质量反转,固井质量差异明显。通过统计数据与测井曲线图特征分析,探索总结其影响规律,并结合弹性力学厚壁筒理论对其进行了机理分析。对于抗外挤强度高的套管,在满足抗外挤条件下,不建议候凝期间采取管内保压措施。如果必须采取保压措施,建议采用弹性水泥浆、树脂水泥浆等体系进行浆体设计,并合理控制保压值以减小微间隙的产生。另外,还可在重叠段关键位置使用遇烃遇水自膨胀管外封隔器封堵气窜通道,降低后期环空带压机率。     

井口装置材料抗应力腐蚀的可靠性评价

对井口装置材料抗应力腐蚀的发生条件及腐蚀机理进行了分析,并依据应力一强度干涉理论对材料的抗应力腐蚀性能进行可靠性评价。运用应力与强度呈正态分布时的可靠度计算公式,计算了不同应力状态下材料的可靠度,进而求得可靠性意义下的安全系数,从而提高井口装置材料的可靠性,可保证设备的安全运行。试验研究证明了此方法的可行性。     

色母粒中的碳酸钙含量对ABS制品的影响

在生产过程中发现,ABS制品在添加含有碳酸钙的色母粒时常出现应力开裂的现象。文章探究了色母粒中的碳酸钙对色彩性能、冲击强度和拉伸强度的影响。结果表明,在实验条件下拉伸强度随碳酸钙含量的增加影响不大,冲击强度随碳酸钙含量的增加而降低。扫描电镜进一步证明了,碳酸钙在基体中的相容性较差且形状不规则,受到撞击会破坏基体的强度。随着碳酸钙含量的增加,色彩特性几乎没有影响。     

保德区块煤层气井套损规律及对策

基于对保德区块套损现状与规律的分析研究,认为造成煤层气井套损的因素主要有5个方面:①地层含有腐蚀性介质;②射孔引起套管损坏;③钻井设计中水泥返高不够或固井质量不合格;④套管失稳产生弯曲变形;⑤排采强度过高使套管受到的外载增大。针对区块套损现状和规律,制定了胀磨整形、液压整形、膨胀管补贴、膨胀筛管补贴、密封加固、悬挂小套管等六套整形加固技术方案,对已发生套损的*口井实施了胀磨整形,*口井恢复了生产,有效率达100%。     

温度对聚丙烯环管反应器热膨胀的影响研究

文章针对温度对聚丙烯环管反应器热膨胀的影响进行了研究，首先通过运用三维软件、ANSYS软件等，对聚丙烯环管反应器膨胀节进行三维模型的建立以及网格划分；其次通过运用ANSYS软件对膨胀节进行应力分析，通过分析计算可以得到受外力与温差作用下膨胀节膨胀情况的应力云图；最后通过对应力分析结果的对比研究，进一步验证受温度影响膨胀节膨胀的位移与筒体膨胀位移是否一致，减小不同步膨胀产生的应力约束；并且采用第三强度理论与第四强度理论分别对环管反应器温差叠加后的总应力水平进行有效评价。     

水泥环对在役套管柱抗挤强度影响分析

为确定水泥环约束下的在役套管抗挤强度，基于有限元分析方法,研究分析了水泥环对套管抗挤强度的影响。结果表明,在地层无移动或无蠕变位移情况下,水泥环对外压作用下套管的变形有约束效应,可提高套管外压挤毁压力,且随着水泥环与套管之间的间隙增加,水泥环的增强效应逐渐减小至零。的研究成果为合理利用套管的剩余强度、延长老井套管柱剩余寿命提供了技术支持。     

非均匀地应力作用下套管柱挤毁风险分析

油田开发过程中,套管损坏给油田造成了巨大的经济损失,需要利用套管外载计算模型对不同岩性地层进行套管抗外挤强度校核。采用弹性力学解析方法,建立了非均匀地应力作用下套管外载的计算模型,并分析了不同岩性地层条件下的套管外载。研究表明,套管所受的地应力外载比常规套管柱设计时的泥浆外载要大,在进行套管柱设计时必须考虑生产过程中由地应力产生的套管外载。在盐岩地层中套管的挤毁风险最大,页岩次之,在石灰岩地层中套管的挤毁风险最小。     

浅谈如何做好石油化工生产设备的管理与维护

由于石油化工生产设备长期处于高温高压和各种腐蚀物的影响之下,设备的老化状况、设备材料的腐蚀、疲劳、冲蚀、应力效应等失效机理等,往往会造成设备出现一些不同程度损坏,比如凹坑、壁厚减薄、破裂、断裂等,这些都会威胁企业的安全生产。因此,我们有必要对石油化工设备的运行进行有效的科学管理,为企业的正常、有序、安全生产提供有力保障。     

含水率对重塑黏土力学特性的影响研究

为探讨含水率对重塑黏土力学特性的影响,对不同含水率的重塑黏土进行直接剪切试验。结果表明:重塑黏土抗剪强度受含水率和竖向压力作用影响明显,随含水率增大,其抗剪强度逐渐减低,随垂直压力逐渐增大,其抗剪强度逐渐增大;随含水率增大,重塑黏土黏聚力逐渐减小而内摩擦角先增大后减小,在最优含水率附近时达到最大。     

铝材挤压机液压油管裂漏处理方法

1.问题 液压油管是挤压机液压系统中的进回油通路,油管壁厚3～5mm,外形多种多样,和接头装配后差异大.管与管,管与接头焊接后存在几个方面的问题.(1)挤压机液压系统工作环境恶劣,运行中液压油管的焊缝、焊接热影响区容易产生裂缝,导致漏油.(2)焊接有缺陷.(3)存在较大的焊接残余内应力和组装时产生的较大拘束力.挤压机油管是20#无缝钢管,法兰是45#钢,两者的可焊性存在差异.从焊缝取样分析,焊接所用焊条全是E5015焊材.     

CO2驱注入管柱流固耦合振动模态分析

CO₂驱注入过程中，压力波动等因素造成流速改变致使管柱振动，进而导致管柱力学性能的变化和破坏，此外，不同相态的CO₂加剧了分析的复杂性。为研究CO₂驱注入管柱的动态特性，应用有限元软件对管柱进行仿真分析，考虑CO₂不同相态的影响，对比考察不同轴向力、壁厚、内压下管柱的变形量和固有频率。结果表明：流固耦合作用使管柱固有频率降低，管柱固有频率降低率在液态CO₂与管柱耦合时为10.3%、超临界态CO₂与管柱耦合时为6.5%；轴向力对固有频率高阶区影响大于低阶区影响；增加壁厚能增强对管柱的保护作用；内压增至100 MPa时对管柱结构损坏影响较大。研究结果对CO₂驱油注气生产过程中管柱结构优化设计和安全性评估提供参考。     

热处理对Ti-Zr-Be-Cu非晶合金性能的影响

研究不同温度时间条件热处理后Ti基非晶合金Ti35Zr30Be27.5Cu7.5的强度及塑性变化。结果表明,Ti35Zr30Be27.5Cu7.5在低于晶化温度条件下热处理后,力学性能表现出增强趋势。     

地下水硫酸盐溶液浓度对水泥土抗剪强度影响研究

文章结合抗剪强度试验探讨不同浓度地下水硫酸盐溶液对水泥土抗剪强度的影响。结果表明:地下水硫酸盐溶液浓度每增加0. 5mg/L,其抗剪强度减少0. 6MPa,内摩擦力减少3°,粘聚力减少0. 8MPa。随着地下水硫酸盐溶液腐蚀时间的递增,水泥土抗剪强度呈现线性递减变化,其中对内摩擦力影响最为明显,但对粘聚力影响程度较弱。