《深井注入管柱力學行為及套用》在分析深井中注入管柱工作環境和受力特性的基礎上，充分考慮高溫高壓及複雜井身結構的特點，研究井筒內溫度場、壓力場的分布規律，系統地研究注入管柱載荷、穩定性、後屈曲構型、動態特性、機械強度及變形等力學行為；同時在此基礎上建立注入管柱不同工況下的力學模型，並開發出輔助分析設計軟體，實現對深井管柱在不同施工參數下的仿真分析，為油田組配注入管柱和注入管柱的井下作業施工提供理論依據和方法。 《深井注入管柱力學行為及套用》可作為從事鑽完井、測試、採油管柱力學等研究與套用的相關技術人員的參考書，也可作為高等院校油氣井工程、油氣田開發工程和石油機械工程等專業研究生的學習用書。
基本介紹
- 書名：深井注入管柱力學行為及套用
- 出版社：科學出版社
- 頁數：179頁
- 開本：5
- 品牌：科學出版社
- 作者：劉清友 何玉發
- 出版日期：2013年3月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787030364456, 7030364457
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《深井注入管柱力學行為及套用》可作為從事鑽完井、測試、採油管柱力學等研究與套用的相關技術人員的參考書，也可作為高等院校油氣井工程、油氣田開發工程和石油機械工程等專業研究生的學習用書。
作者簡介
劉清友，男，1965年10月出生於重慶開縣。1986年畢業於西南石油大學礦機專業，獲得學士學位後留校工作；1991年獲得重慶大學精密製造專業碩士學位；1997年獲得西南石油大學機械工程專業博士學位；1999年完成了在重慶大學機械傳動國家重點實驗室的博士後研究工作。現為西南石油大學油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室學術帶頭人、博士生導師、教育部長江學者特聘教授、國務院政府津貼專家、“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。現任西南石油大學副校長。
主持並完成國家科技重大專項項目、863計畫項目、國家自然科學基金重點項目和面上項目，以及教育部、三大石油公司和四川省的各類基金項目等總計30餘項，其他各類研究項目40餘項；獲得國家科技進步獎二等獎1項（排名第一），省部級科技進步一等獎3項、二等獎2項、三等獎3項，孫越崎青年科技獎，四川省十大傑出創新人才獎，四川省青年科技獎，以及全國優秀科技工作者、四川省學術和技術帶頭人、四川省有突出貢獻的優秀專家、四川省高校十佳青年教師等榮譽稱號；獲得國家發明專利5項、實用新型專利37項；開發具有自主智慧財產權的專用仿真軟體6套；發表學術論文150餘篇，其中被三大檢索機構收錄63篇；撰寫專著4部。
何玉發，男，1980年9月出生於湖南衡陽。2008年畢業於西南石油大學機械設計及理論專業，獲工學博士學位；2008～2010年在中國石油大學(北京)與中國海洋石油總公司聯合培養博士後科研工作站從事博士後研究工作。現為中海油研究總院深水鑽完井工程師，從事深水鑽完井、測試技術及油氣井管柱力學方面的科研工作。參與科研課題25項，其中國家科技重大專項項目、863計畫項目等國家級科研課題8項，省部級科研課題6項；獲國家授權實用新型專利3項，獲國家軟體著作權登記4項；發表學術論文30餘篇，參與編寫企業手冊1部。
主持並完成國家科技重大專項項目、863計畫項目、國家自然科學基金重點項目和面上項目，以及教育部、三大石油公司和四川省的各類基金項目等總計30餘項，其他各類研究項目40餘項；獲得國家科技進步獎二等獎1項（排名第一），省部級科技進步一等獎3項、二等獎2項、三等獎3項，孫越崎青年科技獎，四川省十大傑出創新人才獎，四川省青年科技獎，以及全國優秀科技工作者、四川省學術和技術帶頭人、四川省有突出貢獻的優秀專家、四川省高校十佳青年教師等榮譽稱號；獲得國家發明專利5項、實用新型專利37項；開發具有自主智慧財產權的專用仿真軟體6套；發表學術論文150餘篇，其中被三大檢索機構收錄63篇；撰寫專著4部。
何玉發，男，1980年9月出生於湖南衡陽。2008年畢業於西南石油大學機械設計及理論專業，獲工學博士學位；2008～2010年在中國石油大學(北京)與中國海洋石油總公司聯合培養博士後科研工作站從事博士後研究工作。現為中海油研究總院深水鑽完井工程師，從事深水鑽完井、測試技術及油氣井管柱力學方面的科研工作。參與科研課題25項，其中國家科技重大專項項目、863計畫項目等國家級科研課題8項，省部級科研課題6項；獲國家授權實用新型專利3項，獲國家軟體著作權登記4項；發表學術論文30餘篇，參與編寫企業手冊1部。
圖書目錄
序
前言
第1章緒論
1.1注人工藝管柱概述
1.2油氣井管柱力學概述
1.2.I管柱力學國外研究進展
1.2.2管柱力學國內研究進展
第2章井筒溫度場的數值模擬
2.1井筒溫度場的物理模型
2.2井筒溫度場的數學模型建立
2.2.I摩擦產生的熱量計算
2.2.2模型建立
2.2.3初始條件
2.3井筒溫度場的數學模型求解
2.3.1井筒傳熱格線單元的劃分
2.3.2模型的有限差分解
2.4實例分析
第3章三維曲井中管柱軸向載荷分析
3.1井眼軌跡的幾何描述和計算方法
3.I.1井眼軌跡的描述方法
3.1.2井眼軌跡的插值計算
3.I.3微分幾何曲線論
3.2三維曲井中管柱軸向載荷力學模型
3.2.1基本假設
3.2.2坐標系及幾何關係
3.2.3管柱軸向載荷力學模型的建立
3.2.4管柱軸向載荷力學模型的求解
3.3實例計算
第4章深井管柱非線性屈曲研究
4.1 引言
4.2管柱屈曲微分方程建立
4.2.1三維曲井中管柱的變形幾何關係
4.2.2三維曲井中管柱屈曲的受力分析
4.2.3三維曲井中管柱屈曲微分方程的建立
4.3管柱屈曲微分方程求解和後屈曲分析
4.3.1管柱的正弦屈曲分析
4.3.2管柱的螺旋屈曲分析
4.4管柱屈曲臨界載荷分析
4.5屈曲產生的附加接觸壓力
第5章深井注入管柱強度分析
5.1深井注入管柱應力分析
5.1.1注入管柱的三軸應力描述
5.1.2注入管柱的軸向應力分析
5.1.3注入管柱的周向應力和徑向應力
5.2深井注入管柱強度校核
5.2.1單軸強度校核
5.2.2三軸應力校核
5.2.3管柱綜合安全係數
5.3管柱耐壓與抗拉強度計算
第6章深井注入管柱軸向變形研究
6.1影響管柱軸向變形的因素分析
6.1.1溫度效應
6.1.2虎克定律效應
6.1.3活塞效應
6.1.4鼓脹效應
6.1.5螺旋屈曲效應
6.2深井注入管柱受力與變形的特點
6.3注入管柱不同工況下變形量計算模型
6.3.1管柱坐封前初始變形
6.3.2管柱坐封過程中的變形
6.3.3管柱注入過程中的變形
6.3.4多封隔器管柱受力與變形
6.3.5管柱變形增量計算模型
第7章深井注入管柱動力學特性研究
7.1管柱內流體動態水力學研究
7.1.1管柱內注入流體的振動模型
7.1.2管柱入井時動水壓力分析
7.1.3管柱最大允許下放速度的計算
7.2管柱流固耦合振動力學研究
7.2.1管柱的非線性流固耦合縱向振動
7.2.2管柱的非線性流固耦合橫向彎曲振動
第8章深井注入管柱力學理論套用及軟體開發
8.1管柱力學理論在管柱最佳化設計中的套用
8.2 酸化壓裂管柱力學行為仿真及最佳化設計軟體開發
8.2.1軟體功能描述概述
8.2.2軟體設計
8.2.3軟體實現
8.3酸化壓裂管柱力學行為仿真及最佳化設計軟體套用
8.3.1套用情況
8.3.2實例計算
8.4模型和軟體驗證
8.4.1浩5—2井的數據採集方案
8.4.2實測軸力、溫度資料分析
8.4.3軟體分析與實驗測試對比
參考文獻
附錄A軟體運行界面
附錄B 廣7—18井井眼軌跡數據
前言
第1章緒論
1.1注人工藝管柱概述
1.2油氣井管柱力學概述
1.2.I管柱力學國外研究進展
1.2.2管柱力學國內研究進展
第2章井筒溫度場的數值模擬
2.1井筒溫度場的物理模型
2.2井筒溫度場的數學模型建立
2.2.I摩擦產生的熱量計算
2.2.2模型建立
2.2.3初始條件
2.3井筒溫度場的數學模型求解
2.3.1井筒傳熱格線單元的劃分
2.3.2模型的有限差分解
2.4實例分析
第3章三維曲井中管柱軸向載荷分析
3.1井眼軌跡的幾何描述和計算方法
3.I.1井眼軌跡的描述方法
3.1.2井眼軌跡的插值計算
3.I.3微分幾何曲線論
3.2三維曲井中管柱軸向載荷力學模型
3.2.1基本假設
3.2.2坐標系及幾何關係
3.2.3管柱軸向載荷力學模型的建立
3.2.4管柱軸向載荷力學模型的求解
3.3實例計算
第4章深井管柱非線性屈曲研究
4.1 引言
4.2管柱屈曲微分方程建立
4.2.1三維曲井中管柱的變形幾何關係
4.2.2三維曲井中管柱屈曲的受力分析
4.2.3三維曲井中管柱屈曲微分方程的建立
4.3管柱屈曲微分方程求解和後屈曲分析
4.3.1管柱的正弦屈曲分析
4.3.2管柱的螺旋屈曲分析
4.4管柱屈曲臨界載荷分析
4.5屈曲產生的附加接觸壓力
第5章深井注入管柱強度分析
5.1深井注入管柱應力分析
5.1.1注入管柱的三軸應力描述
5.1.2注入管柱的軸向應力分析
5.1.3注入管柱的周向應力和徑向應力
5.2深井注入管柱強度校核
5.2.1單軸強度校核
5.2.2三軸應力校核
5.2.3管柱綜合安全係數
5.3管柱耐壓與抗拉強度計算
第6章深井注入管柱軸向變形研究
6.1影響管柱軸向變形的因素分析
6.1.1溫度效應
6.1.2虎克定律效應
6.1.3活塞效應
6.1.4鼓脹效應
6.1.5螺旋屈曲效應
6.2深井注入管柱受力與變形的特點
6.3注入管柱不同工況下變形量計算模型
6.3.1管柱坐封前初始變形
6.3.2管柱坐封過程中的變形
6.3.3管柱注入過程中的變形
6.3.4多封隔器管柱受力與變形
6.3.5管柱變形增量計算模型
第7章深井注入管柱動力學特性研究
7.1管柱內流體動態水力學研究
7.1.1管柱內注入流體的振動模型
7.1.2管柱入井時動水壓力分析
7.1.3管柱最大允許下放速度的計算
7.2管柱流固耦合振動力學研究
7.2.1管柱的非線性流固耦合縱向振動
7.2.2管柱的非線性流固耦合橫向彎曲振動
第8章深井注入管柱力學理論套用及軟體開發
8.1管柱力學理論在管柱最佳化設計中的套用
8.2 酸化壓裂管柱力學行為仿真及最佳化設計軟體開發
8.2.1軟體功能描述概述
8.2.2軟體設計
8.2.3軟體實現
8.3酸化壓裂管柱力學行為仿真及最佳化設計軟體套用
8.3.1套用情況
8.3.2實例計算
8.4模型和軟體驗證
8.4.1浩5—2井的數據採集方案
8.4.2實測軸力、溫度資料分析
8.4.3軟體分析與實驗測試對比
參考文獻
附錄A軟體運行界面
附錄B 廣7—18井井眼軌跡數據
