振動固井技術是在下套管、注灰、頂替和候凝的過程中,采用機械振動、液壓或空氣脈沖、水力沖擊等手段,產(chǎn)生振動波作用于套管、鉆井液和固井液來提高固井質量的一項新技術。振動技術最早應用于建筑行業(yè)的混凝土澆注過程。本文的研究內容就是研究套管振蕩器振動固井過程中套管的強度問題。套管振蕩器振動固井技術,就是借鑒了建筑業(yè)水泥振蕩器（混凝土振搗器）的工作原理,通過套管振蕩器對套管的周期性沖擊引起套管振動,將套管和井壁之間的水泥漿,進行搗固,提高水泥界面的膠結強度,縮短水泥漿的膠凝時間,使水泥漿和套管及地層密實結合,排除了水泥漿中的氣泡,消除了水泥漿的蜂窩麻面等現(xiàn)象,達到提高固井質量的目的。本文通過介紹套管振蕩器的振動原理,分析了在沖擊載荷作用下套管薄弱環(huán)節(jié)螺紋聯(lián)接部分的應力分布規(guī)律,研究了在沖擊載荷作用下套管的橫向位移和環(huán)空水泥漿壓力脈沖衰減規(guī)律,取得了以下成果:（1）通過研究套管振蕩器的基本結構和套管中振蕩器的運動,分析了振蕩器作用下套管的振動情況和套管振動引起的水泥漿的波動情況。（2）通過研究APIФ139.7×7.72mm N-80鋼級的圓錐套管的螺紋聯(lián)接部分,分析了套管螺紋聯(lián)接部分的應力強度和在... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景及研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 套管螺紋聯(lián)接研究現(xiàn)狀
        1.2.2 套管振動固井研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究的主要內容
第二章 套管振蕩器的振動原理
    2.1 套管振蕩器的基本結構
    2.2 套管中振蕩器的運動及其對套管的作用
    2.3 振蕩器作用下套管的振動
    2.4 套管的振動引起水泥漿的波動
    2.5 結論
第三章 API套管圓螺紋聯(lián)接的幾何參數(shù)表達
    3.1 螺紋徑向尺寸
    3.2 螺紋軸向尺寸
    3.3 螺紋環(huán)向尺寸
    3.4 API螺紋幾何尺寸
第四章 套管螺紋聯(lián)接的有限元分析
    4.1 ANSYS技術模塊分析
        4.1.1 彈塑性分析模塊
        4.1.2 接觸分析模塊
    4.2 套管圓螺紋聯(lián)接有限元模型的建立
    4.3 不同載荷工況下套管螺紋聯(lián)接的有限元分析
        4.3.1 機緊不同圈數(shù)的套管螺紋聯(lián)接的應力分布
        4.3.2 機緊3 圈后在不同內壓作用下套管螺紋聯(lián)接的應力分布
        4.3.3 機緊3 圈后在不同拉應力作用下套管螺紋聯(lián)接的應力分布
        4.3.4 機緊3 圈在復合工況下套管螺紋聯(lián)接的應力分布
    4.4 在沖擊載荷作用下套管螺紋聯(lián)接的有限元分析
        4.4.1 沖擊載荷的確定
        4.4.2 不同工況下沖擊載荷對套管螺紋聯(lián)接的應力分析
    4.5 本章小節(jié)
第五章 在沖擊載荷作用下套管和水泥漿的數(shù)值模擬
    5.1 井內套管振蕩器力學模型
    5.2 在沖擊載荷作用下套管橫向振動的有限元分析
        5.2.1 套管橫向振動模型的建立
        5.2.2 不考慮流體作用套管的有限元分析
        5.2.3 流體中套管的有限元分析
        5.2.4 套管振動固有頻率分析
        5.2.5 結論
    5.3 在沖擊載荷作用下環(huán)空水泥漿的流場分析
        5.3.1 FLUENT軟件功能及模塊介紹
        5.3.2 流態(tài)判斷依據(jù)
        5.3.3 脈沖壓力沿環(huán)空水泥漿的FLUENT數(shù)值模擬
        5.3.4 結論
    5.4 本章小節(jié)
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
致謝



本文編號：3675492