本文關(guān)鍵詞：套管-水泥漿系統(tǒng)流固耦合振動(dòng)特性研究　出處：《應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年04期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 套管振動(dòng) 流固耦合 有限元方法 振動(dòng)特性

【摘要】：已有文獻(xiàn)在計(jì)算振動(dòng)固井套管固有振動(dòng)特性時(shí),未充分考慮水泥漿和套管流固耦合的影響,難以準(zhǔn)確地得出套管在水泥漿條件下的振動(dòng)特性。本文進(jìn)一步考慮了套管和水泥漿的耦合振動(dòng)特性,基于Euler-Bernoulli梁柱理論及Hamilton變分原理推導(dǎo)了套管與水泥漿耦合振動(dòng)控制方程,采用有限元方法計(jì)算了套管在水泥漿條件下的振動(dòng)特性,綜合分析了管內(nèi)壓力、水泥漿密度、套管長(zhǎng)度、水泥漿阻尼等因素對(duì)耦合系統(tǒng)橫向振動(dòng)固有頻率的影響。結(jié)果表明:套管-水泥漿系統(tǒng)的耦合特性不可忽略,隨著水泥漿密度的增加,套管橫向振動(dòng)的固有頻率降低;套管內(nèi)流體壓力、水泥漿的粘性阻尼和科氏阻尼對(duì)耦合系統(tǒng)的橫向振動(dòng)固有頻率影響較小,可以忽略不計(jì);隨著套管長(zhǎng)度的增加,套管橫向振動(dòng)固有頻率減小。研究結(jié)果可為振動(dòng)發(fā)生器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:The influence of cement slurry and casing fluid-solid coupling has not been fully considered when calculating the inherent vibration characteristics of vibrating cementing casing. It is difficult to get the vibration characteristics of casing under the condition of cement slurry accurately. The coupling vibration characteristics of casing and cement slurry are further considered in this paper. Based on Euler-Bernoulli beam-column theory and Hamilton variational principle, the governing equation of coupling vibration between casing and cement slurry is derived. The vibration characteristics of casing under cement slurry condition are calculated by finite element method, and the pressure, cement slurry density and casing length are analyzed synthetically. The influence of cement slurry damping on the natural frequency of transverse vibration of the coupling system. The results show that the coupling characteristics of the casing and cement slurry system can not be ignored, with the increase of cement slurry density. The natural frequency of casing lateral vibration is reduced; The influence of fluid pressure in casing, viscous damping of cement slurry and Coriolis damping on the natural frequency of transverse vibration of coupling system is negligible. With the increase of casing length, the natural frequency of casing transverse vibration decreases. The results can provide a theoretical basis for the optimal design of vibration generator.
【作者單位】： 中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司;加利福尼亞大學(xué);中國(guó)石油大學(xué)(北京);清華大學(xué);
【基金】：國(guó)家自然基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目(51521063)
【分類號(hào)】：TE256
【正文快照】： 油氣井固井對(duì)油氣井建井、井筒完整性、注采生命周期、油藏的最終采收率至關(guān)重要。當(dāng)今,油氣井勘探開(kāi)發(fā)朝著“超深、低滲、深海、非常規(guī)”油氣藏的方向進(jìn)行,勘探開(kāi)發(fā)難度劇增,對(duì)油氣井固井質(zhì)量提出了更高的要求。在鉆井和開(kāi)采過(guò)程中,井筒完整性失效事故頻發(fā),例如在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊全枝;張曉斌;閆波濤;于小龍;李杰;;振動(dòng)波在套管介質(zhì)中的傳播規(guī)律研究[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2014年03期

2 王恩合;王學(xué)良;王學(xué)成;陳杰;王雪梅;;動(dòng)態(tài)振動(dòng)固井技術(shù)研究及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J];石油鉆探技術(shù);2011年04期

3 丁士東;張克堅(jiān);高德利;周體秋;;新型井口脈沖振動(dòng)固井裝置的研制與應(yīng)用[J];石油機(jī)械;2006年11期

4 韓玉安,孫艷龍,王洪潮,王軼軍;國(guó)內(nèi)外振動(dòng)固井技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J];鉆采工藝;2000年04期

5 吳天新，，陸鑫森;鉆柱內(nèi)外沿軸向流動(dòng)的鉆井液對(duì)鉆柱橫向振動(dòng)的影響[J];振動(dòng)與沖擊;1995年02期

【共引文獻(xiàn)】

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1 任銳;姬麗臻;高德利;黃文君;;套管-水泥漿系統(tǒng)流固耦合振動(dòng)特性研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2017年04期

2 田家林;吳純明;楊勇文;姚宇;楊志;袁長(zhǎng)福;吳波;;井下鉆柱縱向橫向耦合振動(dòng)模型建立與數(shù)值分析[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué);2017年06期

3 尹宜勇;王兆會(huì);任星;劉斌輝;;井下螺桿馬達(dá)雙向振動(dòng)固井工具的研制[J];石油機(jī)械;2017年01期

4 梅明佳;江維;魏周勝;;偏心機(jī)械式振動(dòng)固井技術(shù)在長(zhǎng)慶油田的應(yīng)用[J];鉆井液與完井液;2016年04期

5 劉國(guó)恒;;徑向振動(dòng)固井工具[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2015年07期

6 劉敏;陳賀;;多層建筑輸水管道動(dòng)態(tài)特性的研究[J];技術(shù)與市場(chǎng);2014年08期

7 許鋒;郭長(zhǎng)青;黃建紅;;彈性支承輸流管道在分布隨從力作用下的穩(wěn)定性[J];工程力學(xué);2014年07期

8 周堅(jiān);孫萬(wàn)興;張小建;張海濤;宋磊磊;;振動(dòng)膠塞固井技術(shù)在JF1-8-4井的應(yīng)用[J];化工管理;2014年14期

9 遲立賓;武騫;閆鐵;畢雪亮;王健;;水平井鉆柱橫向振動(dòng)有限元分析[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年07期

10 閆鐵;遲立賓;畢雪亮;王鵬;開(kāi)s

本文編號(hào)：1417557