中国博士后科学基金(20060391034)
- 作品数：14 被引量：180H指数：9
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- 相关机构：西南石油大学中国石油天然气集团公司更多>>
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- 螺杆钻具挠性轴力学模型建立及主控因素敏感性分析被引量：7
- 2007年
- 挠性轴是螺杆钻具中的关键零部件,也是易失效件之一。针对挠性轴常见的失效特征,结合具体工况,建立了力学模型和有限元计算模型,通过大量的数值计算,研究了挠性轴主控因素对整体应力水平的敏感性,并根据计算结果进行了结构优化。计算结果表明,优化方案可大幅度降低挠性轴的整体应力水平。
- 祝效华练章华冯林先赵红超黄继庆吴爱民夏秀文
- 关键词：螺杆钻具挠性轴力学模型结构优化
- 气体钻井钻具断裂机理分析被引量：20
- 2008年
- 气体钻井是国内近年来快速发展的一项钻井新技术,以其可大幅度提高机械钻速、有效发现及保护油气层等优点而获得广泛关注。但是在近年来的气体钻井实践中,钻具断裂愈发频繁,带来了巨大的经济损失和安全隐患。我国的气体钻井实践时间较短,对钻具断裂尚缺乏深入的认识。结合理论分析、文献调研和现场事故调查,认为钻具断裂主要由钻具振动和气蚀作用引起,并初步提出了应对措施和待攻关的方向。
- 祝效华童华刘广川
- 关键词：气体钻井振动气蚀
- 旋转钻柱与井壁的碰撞摩擦边界问题研究被引量：14
- 2007年
- 旋转钻柱与井壁的碰撞摩擦边界是钻柱动力学研究和摩阻扭矩计算的基础研究内容。介绍了6种钻柱与井壁边界问题的研究方法,借助有限单元法中构造形函数的思想,提出了时间历程形函数法,构造钻柱与井壁的动态边界。将构造的动态边界模型融入全井钻柱系统动力有限元模型中,研究了钻柱的动力学特性,根据仿真结果与现场实测数据的对比,验证了该研究方法的正确性和合理性。
- 祝效华童华刘清友冯林先
- 关键词：钻柱动力学摩阻扭矩
- 井下钻具力学特性评价新方法被引量：4
- 2007年
- 井下钻具的工作安全性是安全钻井施工的重要技术指标。以钻具工作安全性评价中的力学特性评价为研究内容,提出了基于钻柱系统动力学和现代CAE技术的井下钻具力学特性评价新方法。相比传统方法,该方法可以更深入准确地完成钻具的力学评价工作,为重点井,例如,探井、特殊工艺井的安全施工提供可靠的理论支撑。
- 祝效华童华刘广川王希勇
- 关键词：钻具力学特性钻柱动力学CAE
- 静压、压差与泊松比对定子衬套变形的影响被引量：10
- 2010年
- 静压、压差及橡胶泊松比对螺杆钻具的输出性能和机械效率有至关重要的影响。以用量最多的5/6头螺杆钻具的定子衬套为研究对象,利用有限元软件,分析了静压及静压与压差同时作用时定子衬套的受力状态、变形规律以及橡胶泊松比对衬套变形规律的影响。结果表明,静压的改变不影响变形规律,但对变形幅值影响很大,会影响密封性能;压差作用会引起衬套变形规律与变形幅值的变化,随内压增加,压差对衬套变形的影响有所减小;橡胶泊松比的微小变化即会对定子衬套变形规律产生非常大的影响,因此,应严控橡胶质量,尽量增大定子橡胶的泊松比。研究结论可用于指导衬套过盈量的选取及线型的优化设计,以提高螺杆钻具工作效率。
- 祝效华石昌帅童华
- 关键词：有限元优化设计
- 钻柱动力学研究回顾及新思路的提出被引量：13
- 2007年
- 全井钻柱非线性系统动力学是钻井工程中不可回避的研究课题,是评估和推行新的钻井工艺、钻井技术、钻井工具的基础理论和方法之一。在总结前人研究的基础上,回顾了钻柱力学的发展进程,提出了“全井钻柱非线性系统动力学”的研究命题,论述了其研究必要性、紧迫性及可行性,给出了命题的研究思路和主要内容。
- 祝效华童华刘清友
- 关键词：钻柱系统动力学非线性
- 坍塌和冲沟作用下埋地管道大变形分析被引量：14
- 2007年
- 埋地管道在坍塌、冲沟两种典型的地质破坏作用下可能会发生纵、横向大变形,由此造成管道的断裂,从而对埋地管线的正常运行构成威胁。因此,详细地分析这两种典型地质破坏作用下的埋管大变形具有非常重要的工程意义。将处于坍塌、冲沟作用下的管段视作受常值当量轴力S作用的大挠度梁,根据管道的纵横弯曲性质,并结合管梁几何方程的非线性进行埋管的大变形理论分析,推导得到变形位移和内力的计算公式。再结合专业管道应力分析软件CAESAR Ⅱ,以西气东输工程用管为例进行仿真计算,对理论分析的结果进行对比、验证,从中总结出一系列重要结论,并提出了几点相关建议。
- 童华祝效华练章华陈小榆谢凌
- 关键词：埋地管道大变形非线性
- 基于钻柱系统动力学的摩阻扭矩计算新方法被引量：12
- 2007年
- 回顾了已有的摩阻扭矩研究工作;探讨了基于全井钻柱系统动力学模型的摩阻扭矩计算方法,全井钻柱系统动力学模型综合考虑了钻柱纵横扭耦合振动、钻柱与井壁摩擦碰撞、泥浆对钻柱的粘滞阻尼、内外环空泥浆对钻柱的弯曲效应与压差效应、钻柱屈曲对摩阻的增益等因素。基于前述系统模型开发了专用的摩阻计算软件,分别以实钻定向井和实钻直井为例给出了部分仿真结果,从仿真结果中获得了许多有价值的结论性认识。首次探讨了动态摩阻的计算方法,提供了较为实用的摩阻计算软件,研究工作对指导钻井施工和丰富钻柱动力学理论都具有较重要的意义。
- 祝效华童华刘清友冯林先
- 关键词：摩阻扭矩钻柱系统动力学计算软件
- 钻杆减阻工具减阻效果计算与分析被引量：4
- 2008年
- 通过全井钻柱系统动力学模型和计算软件,以某已实施水平井为例,计算了井口至不同井段的动态摩阻扭矩,根据计算结果初步设计了多种减阻工具安放方案,完成了不同安放方案动态摩阻扭矩的计算与分析,通过分析发现动力学计算方法能较好地反应摩阻扭矩的波动情况;具体井况中减阻工具的安放数量存在一个临界值,并非越多越好;安放位置必须经过对比计算确定,合理的安放位置不仅可以有效降低摩阻,而且可以减少安放工具数量。文中的钻柱系统动力学特性分析技术可以为减阻工具选型及安放位置优化提供有力的支撑。
- 祝效华朱虎军司念亭左凯童华
- 关键词：摩阻扭矩钻柱动力学
- 三维井眼全井钻柱系统动力学模型研究被引量：51
- 2008年
- 依据Hamilton原理,利用有限元法建立了综合考虑钻柱纵向横向扭转耦合振动、钻柱与井壁的碰撞及摩擦、钻井液对钻柱的黏滞阻尼、钻柱内钻井液对运动钻柱的弯曲效应、环空钻井液对运动钻柱的压差效应、地层压差效应、屈曲对摩阻的增益、钻头与岩石相互作用等因素的三维井眼全井钻柱系统动力学模型。研究了具有不确定性和动态边界的大型非线性系统的求解方法,开发了钻柱系统动力学特性仿真软件。该软件可以计算任意钻井参数、钻具组合、钻井液参数及地层参数下任意钻柱单元的动力学特性参数(包括位移、速度、加速度、载荷等)。
- 祝效华刘清友童华
- 关键词：三维井眼动力学模型钻井液有限元法
