一、膨胀筛管力学分析（论文文献综述）
李彦龙[1]（2021）在《南海目标区块天然气水合物开发井控砂介质堵塞模拟与控砂参数优化研究》文中研究指明南海天然气水合物（简称“水合物”）储层具有埋藏浅、固结弱、渗流难等特点,水合物开采工程面临着较大的地质风险考验,相应的试采方案对地质与工程一体化调控的依赖程度远高于常规油气。特别是储层大规模出砂已导致全球数次水合物试采被迫终止,成为制约海域水合物安全高效开采的关键工程地质风险之一。厘清水合物开采井控砂介质工况并制定合理的控砂参数对实现科学合理的出砂调控、保证开采井长期安全高效运行至关重要。据此,本文聚焦海域天然气水合物试采过程中的控砂完井方案与完井参数优选评价问题,重点针对水合物二次生成堵塞对控砂完井的影响,开展了以下四个方面的研究:（1）机械筛管类控砂介质二次水合物堵塞规律与主控因素分析;（2）砾石填充类控砂介质二次水合物堵塞规律与主控因素分析;（3）水合物试采机械筛管类控砂介质挡砂精度优选方法;（4）水合物试采水平井砾石充填工艺参数优化设计与分析。研究表明:水合物二次生成导致的控砂介质堵塞是现场试采不可回避的工程问题之一,控砂介质中水合物二次富集堆积可导致控砂介质渗透率降低到初始渗透率的1%～2%;泥质在控砂介质表面的堆积导致二次水合物堵塞时间提前,加剧二次水合物堵塞程度;综合控砂介质的挡砂需求和防堵塞要求,推荐南海水合物试采井控砂介质挡砂精度设计采用“防粗疏细”的方法;为满足水合物长水平段水平井开采需求,须保证砾石充填作业的充填延伸极限不小于水平井建井延伸极限。水合物储层中充填延伸极限受地层平均水合物饱和度、滤失速率、充填砾石颗粒密度、砂比、携砂液粘度、携砂液密度等因素的影响,采用“轻质砂+低砂比+降粘剂”组合工艺,是延长充填延伸极限、拓宽砾石充填工艺在水合物水平井中应用范围的必然要求。本文以控砂介质二次水合物堵塞实验评价为基础,提出了机械筛管类控砂介质挡砂精度优选方法,优化了水平井砾石充填工艺参数,可为后续水合物开采井完井防砂方案设计和合理的生产制度确定提供理论和技术支撑,对推进水合物产业化发展具有重要意义。
王力,姚宁平,姚亚峰,王毅,张杰,方俊,魏宏超[2]（2021）在《煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展》文中研究指明我国碎软煤层赋存层位多、分布广,普遍存在构造应力复杂、瓦斯压力高、煤体力学强度低、渗透性差等特点,钻进时易塌孔、喷孔、孔壁失稳,导致钻进困难、孔内事故频发、成孔深度浅、钻孔堵塞、存在抽采盲区等问题。随着煤炭开采深度的不断增加,碎软煤层瓦斯抽采钻完孔就更加困难。因此,碎软煤层高效、深孔、精准钻进技术以及增透、增产、护孔的完孔技术一直是碎软煤层瓦斯治理的重大技术需求和研究热点。从护孔、排渣、轨迹控制、完孔等成孔的关键技术难题方面,总结了碎软煤层顺层钻完孔技术研究现状和应用情况,分析了目前碎软煤层钻进技术存在的问题,提出了改进完善建议,分析了内控导向式旋转定向钻进技术,多孔介质充填式筛管、折叠膨胀管完孔技术等碎软煤层钻完孔技术新进展,为进一步完善现有碎软煤层钻完孔技术提供了思路。
姚治明[3]（2020）在《砂岩油藏出砂机理与筛管防砂技术研究》文中研究表明在砂岩油藏开采过程中需解决的诸多技术问题中,油井的出砂是其普遍存在的难题。对此,技术人员主要采用筛管防砂技术进行防砂,提高油井的产油量。因而,开展砂岩油藏的出砂机理与筛管防砂技术的研究对砂岩油藏的开发具有十分重要意义。首先,本文结合砂岩油藏的相关测井资料,对此砂岩油藏的组成、力学、物理特性等进行研究。研究表明:山东三合村油田为岩石胶结能力弱、极强水敏、弱酸敏、高孔、高渗的疏松砂岩油藏。其次,本文结合国内外相关资料对岩油藏的出砂机理进行宏观研究。研究表明:砂岩油藏的出砂机理主要为拉伸、剪切、微粒运移破坏。再次,本文利用基于多物理场耦合的有限元分析软件COMSOL来建立3种射孔井（射孔相位角:0°、45°、90°）的出砂预测模型,定量模拟计算研究某些因素与油井出砂的关联、作用。研究表明:（1）射孔井的出砂风险主要集中在井壁与射孔孔道相交处附近,出砂风险从井壁与射孔孔道相交处沿垂直于油井的方向由内到外呈现逐渐减小的趋势;（2）增加相关尺寸的大小（射孔直径、射孔长度、射孔孔密）、减小生产压差Δp的大小,可降低油井出砂的危害;（3）油井射孔相位角为45°的出砂风险小于其他两种油井（射孔相位角:0°、90°）;（4）油井的出砂风险随地层泊松比ν的大小增加而逐渐快速减小;随摩擦角φ的大小增加而逐渐快速增加;随内聚力C0的大小增加而线性减小。从次,本文以地层砂为研究对象,计算防砂过程中达西流动下的相关表皮系数,分析研究了地层砂侵入对筛管砾石充填防砂井（定向井与直井）产能的影响。最后,本文选取筛管砾石充填防砂技术与改善射孔相关参数与工艺的基础上（增大射孔直径、射孔长度、射孔孔密的大小与采用射孔相位角为45°）,采取合理设计分级挡砂屏障,进一步提出与阐明大容积防沉排一体化技术,即分级挡砂屏障来防大（大颗粒泥砂）、大容积沉砂管柱来沉中（中等颗粒）、抽油机连续举升泵来排小（小颗粒泥砂）、快速开关充填通道的补砂工具来补砂的一体化解决方案。研究表明:在山东三合村油田的现场实地防砂运用中,大容积防沉排一体化技术取得了极好的防砂效果,并优于传统的筛管防砂技术。
高彦芳[4]（2020）在《SAGD开采过程中的克拉玛依稠油储层岩石力学特征研究及应用》文中指出如何有效缩短预热时间,提高蒸汽腔发育速度/质量,合理判断转入生产时机,评价地质力学因素在生产中的重要性,是当前克拉玛依超稠油SAGD（蒸汽辅助重力泄油）开采面临的难题。本文主要从地质力学角度探讨以上难题的解决方法。前人对克拉玛依油砂剪胀和张性扩容的力学/温度条件、微观变形机理和应力-渗流耦合关系认识不清。本文通过三轴剪切实验、等向压缩-膨胀循环加载实验、电镜扫描实验、渗透率实验等,研究了克拉玛依油砂在储层改造和SAGD开采条件下的变形特征、微观结构和渗流特征。三轴剪切实验发现,常温下0.5～2 MPa有效围压下存在应变软化和剪胀,剪胀量随围压降低而增加;45～70 oC时,0.5 MPa有效围压下应变软化和剪胀明显;100 oC下,0.5～5 MPa有效围压下均发生了明显的应变软化和剪胀。等向加载实验显示,随着孔隙压力增加,油砂体积膨胀,体积扩容量随温度增加而降低。电镜实验显示,原状油砂颗粒间的接触点/面稀少,粒间充填大量沥青/粘土混合物,具有沥青基底式胶结结构;常温和0.5 MPa有效围压下剪切带发育明显,砂粒显着翻转,形成粒间大孔隙;高温下沥青排出孔隙后,角砾状颗粒充分接触,形成“互锁”结构,提升剪胀潜能。渗透率实验显示,在低有效围压下发生剪胀有利于提高渗透率;随着平均有效应力降低,张性扩容诱导渗透率在半对数坐标中呈线性增加趋势。传统油砂本构模型未充分考虑温度、沥青相变和孔隙塌陷。本文改进了一种沥青基底式胶结油砂弹塑性本构模型,及考虑温度和有效含油饱和度的盖帽Drucker-Prager（D-P）模型。研究发现,从20 oC到70 oC,油砂弹性模量降低,体积模量和泊松比增加;70 oC到100 oC,弹性模量增加,体积模量和泊松比降低。随温度增加,D-P内摩擦角和粘聚力降低,剪切屈服面和盖帽屈服面均收缩。剪胀诱导渗透率与体应变呈近似线性关系。张性扩容诱导渗透率随体应变增加而增加,温度较高时渗透率增加幅度更大。采用Touhidi-Baghini公式拟合渗透率-体应变关系的效果较好。体积扩容后,岩石孔隙度和含水饱和度均增加。传统模型没有考虑SAGD不同开采阶段稠油热-流-固耦合机理的差异性,没有考虑稠油相态变化对热-流-固耦合分析的影响。本文建立了SAGD全生命周期内储层改造-预热-生产各个阶段的热-流-固-相变耦合模型,给出了各阶段骨架热孔隙弹塑性变形方程、渗流方程和相变传热方程,推导了耦合有限元方程,给出了求解耦合方程组的数值算法。依据改进模型进行案例分析发现,挤液扩容阶段,模拟井底压力与现场实测数据相符,储层温度传播范围较小,井壁岩石应力路径沿着向左靠近剪切屈服面的方向移动,储层中仅有热孔隙弹性变形,井间区域孔隙度增加量最大。若不考虑井筒传热效应,则应力路径整体向左上平移,更接近于剪切屈服面,但储层同样仅有热孔隙弹性变形,最大孔隙度增加量位于井壁处。对更深储层进行挤液改造,其应力路径整体向左上平移,更接近于剪切屈服面。预热阶段,井间热力连通充分,沥青相变区呈椭圆形,最大Mises应力位于井壁下方,井周附近半米范围内出现塑性区。若不考虑相变传热,则井间温度增加速度更快。蒸汽突破和蒸汽腔上升阶段,腔外压力传播比温度传播快,蒸汽腔正上部孔隙度增加量最大,蒸汽腔及其边缘位置发生塑性屈服;蒸汽腔横向扩展和蒸汽腔衰减阶段,泄油区体积增加,蒸汽腔外两侧孔隙度增加量最大。本文提出了一套SAGD全生命周期内施工效果的评价建议,提出了一种直井辅助SAGD井改造含泥质夹层稠油储层的工程设想,并在理论上给予了佐证。研究表明,在挤液扩容阶段,增加注液压力或体积扩容量将扩大水力波及范围,增加井底距、井间距或注液粘度将缩小水力波及范围。在预热阶段,沥青相变界面移动速度和井壁热流量随时间逐渐降低,井间中点温度达到80 oC时即可转入生产。在生产阶段,考虑地质力学因素的预测产量高于传统模型。对含泥质夹层储层进行挤液扩容,上夹层正上部的孔隙压力基本没有增加,井壁岩石应力路径沿着向左接近剪切屈服面的方向移动,储层只有热孔隙弹性变形,两夹层中间的孔隙率增加量最大;沿着注汽井延伸方向,孔隙率差异大,导致不同井段预热阶段的初始蒸汽腔非均匀发育。采用直井辅助技术对含泥质夹层储层进行挤液扩容后,上夹层上部储层孔隙压力有明显提升,水平井井壁岩石应力路径向左移动,更加接近于剪切屈服面;对于含夹层段储层,孔隙比在纵向上整体增加,上夹层上部储层孔隙率显着改善。对于采用直井辅助挤液扩容后仍无法有效开采的储层,应当调整生产策略,将水平井改造为注汽井,直井改造为生产井进行开采。
苏辉[5]（2019）在《小口径可膨胀波纹管设计及水力膨胀过程研究》文中研究表明采用可膨胀波纹管技术可以在保持井眼直径不变的同时封堵复杂地层和修补破损套管,目前已在石油领域得到了广泛的实践。为了推动该技术在小口径地质钻井中的应用,在全面梳理了国内外研究现状的基础上,经过理论分析、数值模拟和试验研究,优化设计了8字形波纹管截面形式,优选了管材和壁厚参数;归纳了小口径波纹管的设计原则;形成了完善的波纹管水力膨胀室内试验系统和评价体系;研制了波纹管配套钻具和焊接辅助工具;制定了切实可行的野外施工方案。为了优选波纹管的材质和壁厚,在充分比较备选材料力学性能、金相组织和化学成分的基础上,采用有限元分析的方法,建立波纹管水力膨胀二维模型,分别以材质和壁厚作为单一变量进行模拟分析,比较膨胀过程中的应力分布和形变情况,归纳了壁厚和材质对于波纹管膨胀性能的影响规律。综合模拟结果和理论分析成果优选了TG02材质波纹管,分别加工了壁厚4mm和壁厚4.5mm两种规格进行室内膨胀试验。研制了室内水力膨胀试验系统,该系统采用数字化控制,可精确设定试验参数,实现了波纹管水力膨胀的实时监测和记录。针对膨胀过程中管串焊缝抗压能力不足的问题,研制了端口整形工具和焊接夹持工具,并对焊接前后的波纹管进行热处理。经过工艺优化后,焊缝强度得到极大改善。经过有约束、无约束的水力膨胀试验和机械膨胀试验之后,壁厚为4.5mm的TG02材质波纹管胀后最终内径超过了φ120mm,达到了设计要求,具备良好的膨胀性能。为了验证本文研究成果的实际应用价值,于浙江江山地1井进行了野外试验,试验在两个井段进行,井段深度分别为23m55m、60m72m。膨胀后管串内径达到了φ122.5mm,试验取得了成功,促进了波纹管技术在小口径地质勘探领域更加广泛的应用。
赵衡[6]（2019）在《膨胀波纹管的仿真研究与结构优化》文中认为本文针对地质钻探领域使用的Φ108/96规格膨胀波纹管进行了管材材质选择、截面形状设计,利用ANSYS软件进行有限元分析、优选出最优截面形状,在最优截面形状下研究厚度、波峰半径和波谷半径对膨胀波纹管膨胀效果的影响。然后从力学、质点位移的角度分析膨胀波纹管在膨胀过程中的不同阶段不同受力、位移情况,最后对所选的最佳截面按照前文所得的规律进行优化改进,探究最佳截面,为膨胀波纹管的加工和现场应用提供理论依据。考虑到地质勘探的特殊性,决定在常用管材中选择屈强比低、均匀变形能力强、价格便宜、易于加工的膨胀管材。对满足上述条件的一些管材,通过拔管、热处理、膨胀这三个步骤,最终选择了编号为KP02的管材作为膨胀管材。该材料的抗拉极限强度为520 MPa、弹性模量为200GPa、泊松比为0.3、屈服强度为185 MPa。在抗内外压强度条件下（计算得壁厚t≥3.24mm,取t=3.5mm和4mm）,从膨胀管截面的几何关系出发,计算并设计了四瓣梅花形截面A、B、六瓣梅花形截面C、D、八瓣梅花形截面E、F、十瓣梅花形截面G这七种不同形状的Φ108/96规格的膨胀波纹管截面。其次将所设计的四瓣梅花形截面A、六瓣梅花形截面D、八瓣梅花形截面F、十瓣梅花形截面G的CAD图形导入ANSYS,建立膨胀波纹管的平面模型。然后对膨胀压力进行选择,该压力能使所选截面膨胀后的的最大、最小外径均落在原管外径周围。经过反复模拟最后确定,所选材料的膨胀力为12MPa。接着对A、D、F、G截面进行模拟,结果表明六瓣梅花形的D的最小外径102.30mm最大,通径能力最好,结合其不错的椭圆度9.90%,综合考虑选择六瓣梅花形为最佳截面形状。在最佳截面形状的基础上,设计了壁厚为4mm和4.5mm的膨胀波纹管截面D1、D2,模拟得到结论:随着壁厚增加,椭圆度急剧增大、最小外径减小。在六瓣梅花形和壁厚3.5mm的基础上,设计不同的峰谷半径的截面C1,模拟得到峰谷半径差值越小,椭圆度越小,最小外径越大。最后采用力学、质点位移分析了膨胀波纹管的膨胀过程。针对上文所选择的D截面,根据所总结的膨胀波纹管选择规律,对其继续优化,最终得到峰谷半径的差值越接近壁厚,那么膨胀效果越好,并得到D截面为最佳截面。
关卫国[7]（2018）在《水平井防砂筛管的力学分析和优化设计》文中指出近些年,水平井在众多油田得到大规模的推广,出砂对于水平井的开发造成了巨大的影响。筛管是机械防砂中的一个重要工具。提供了油气的通道,同时也承受着外部的压力。筛管在井下工作环境复杂,会出现孔眼堵塞、变形和腐蚀,最终导致破裂。筛管的缝形和布缝参数不仅影响筛管的强度,还对过流面积有着直接的影响,进而影响油气井的产量,因此对筛管的布缝参数的研究对于提升筛管的寿命、保证油气井的安全生产和高产量具有重要的意义。本文首先分析了筛管的常见失效形式和失效原因。采用ANSYS软件建立了割缝筛管的有限元模型,推导并建立了表征筛管过流性能的表皮因子模型。依据有限元模型,给出了筛管抗挤压强度的定义及计算方法。利用抗挤压强度有限元模型和表皮因子模型对平行缝、交错缝和螺旋缝进行了优选,得出了最优缝形为交错缝。针对交错缝割缝筛管,分析了割缝结构参数对抗挤压强度和表皮因子的敏感性,计算结果表明,表皮因子和抗挤压强度均随缝宽和缝长的增加而减小。抗挤压强度随缝密的增加而增加,表皮因子随缝密的增加而减小。同时,分析了组合参数对筛管抗挤压强度和表皮因子的综合影响,拟合出了函数关系式,采用遗传算法对筛管割缝参数进行了多目标优化。结果表明,选择大缝宽和小缝长或小缝宽和大缝长组合和高缝密、小间隔的筛管既有较好的抗挤性能和过流性能。另外,建立了筛管二次射孔的有限元模型,并分析了射孔位置和射孔直径对抗挤压强度的影响。结果表明,只要射孔与筛管割缝相割,均可以降低应力集中效应,提高筛管的抗挤压强度。当射孔与割缝不相割时,当射孔边缘与缝角点之间的距离小于5mm,筛管的抗挤压强度急剧下降,为保证筛管强度,应使射孔边缘与缝角点之间的距离大于5mm。本文的研究结果对现场优化设计割缝筛管具有一定的指导意义。
董卫[8]（2018）在《注蒸汽稠油热采井井筒管柱安全分析研究》文中认为稠油油藏的开采方法主要有蒸汽吞吐、蒸汽驱及火烧油层等,其中提高采收率效果最好、运用最为广泛的是注蒸汽开采。然而,注蒸汽开采中高温蒸汽会导致套管发生蠕变、产生附加热应力,套管材料性能也会因此而下降。随着开采年限的增加及地应力变化等,地层渗透率、孔隙度等会变化,作用在套管上的载荷会逐渐增加。在复杂载荷的循环作用下,套管实际使用寿命随着注采次数的而增加不断降低,增加了套管失效的风险。除此外,稠油油藏热采过程中还会出现出砂导致完井筛管破坏、注汽管柱失稳破坏等问题。因此,开展热采条件下井筒管柱的温度场、应力场以及安全保护及安全评价研究具有重要的理论研究意义和工程应用价值。本论文针对稠油热采井管柱安全保护开展了比较系统的研究,论文研究得到的主要结论如下:（1）对管柱材料高温力学性能进行了室内测试,研究了材料属性随温度的变化关系,得到了高温条件下材料的应力应变曲线。随着温度的增加,材料的弹性模量、屈服强度、强度极限均降低,而材料延伸率、材料断面收缩率却增大;温度越高,相同应变下所需应力降低。对HSTG80SH和TP90H套管气密封热采井套管井口接头的焊接性能和焊接质量进行了试验评价和对比,结果表明HSTG80SH和TP90H套管与35CrMo上接头之间均有良好的可焊性。（2）建立了地层热量传导理论模型和井筒热量传导理论模型,研究了不同隔热管视导热系数对井筒系统以及套管温度场的影响规律。并对不同井深的温度场以及隔热管接头区域温度场进行了研究,得到了隔热管柱参数变化对隔热效果的影响规律。对复杂约束条件下的热采管柱受力进行了分析研究,结果表明:套管、水泥环及附近地层的温度与隔热管视导热系数成正比,隔热管接头区的温度要明显高于管体其他部位的温度,注汽温度是影响套管Mises应力大小的主要控制因素。对套管采取预应力措施有助于降低热采井套管Mises应力。（3）对热采井完井筛管建立了三维有限元模型并进行了受力分析。对均匀载荷作用下的热采水平井完井筛管的应力分布及抗挤强度进行了系统研究,并对热采过程中筛管参数对套管稳定性的影响进行了分析。结果表明:在一定条件范围内孔密或相位角一定时,孔径越大,筛管抗挤强度越低;相位角固定时,孔密越大,抗挤强度越低;孔径固定时,可采用小相位角（小于等于60°）高孔密套管完井;孔眼面积相同的情况下可以用增加孔密和壁厚,适当减小孔径的方法来提高开孔套管的整体稳定性。为了综合考虑安全与经济的平衡,在开孔套管的设计中,建议使用小相位、高孔密、大孔径的设计准则。（4）推导了油藏压降过程中孔隙度和渗透率与地层压力之间的计算公式,并研究油藏压降时套管的受力及变形规律。利用ANSYS软件分析不同井底压力与油藏压力对套管、水泥环与射孔附近区域应力分布的影响规律。探讨了油层出砂预测方法,考虑套管初始弯曲的因素研究了油藏出砂对套管受力和变形的影响。通过分别考虑和不考虑套管自身蠕变时套管受力情况的对比研究,结果表明:井底流压和油藏压力越小,套管和水泥环Mises应力越大,射孔段套管或水泥环应力要高于未射孔段,并且在套管射孔段内壁Mises应力最大。（5）油层段出砂导致对应的套管和水泥环的Mises应力值明显增加。随着油层出砂量的增加,套管Mises应力和轴向应力值剧增,并且在套管射孔处应力值变化最为显着。地层弹性模量越小,套管射孔处Mises应力越大,而内压变化对轴向应力的影响并不明显。（6）热采井基于应变设计的套管柱应充分考虑套管蠕变的影响;热采套管总应变和Mises应力随着温度和时间的增加而不断增加,并且在造斜段会出现突变。当地层渗透率和井底排液速同时取最小值时,井筒Mises应力最大,管柱处在最不安全状态,会首先在套管射孔段内壁发生失效。（7）基于三维数值模拟方法研究了热采井注汽焖井过程套管评价模型,以不同注汽周期对应的套管残余应力为基础,结合相应的套管失效判据,提出了一种注汽吞吐全周期内套管安全评价方法。（8）基于试验结果及井筒三维应力分析方法,开发了“基于应变的油气井管柱设计软件O/G Casing Strain based V1.0”,热采井计算应用的主要模块有:热采井管柱应变设计模块、ANSYS软件调用模块和近井区地应力计算模块等。并对多口工程实际热采井井筒管柱进行了力学计算及安全评价分析。
贾砚[9]（2016）在《氮气钻完井两用多功能筛管研究》文中研究表明目前,随着钻井技术的发展,即深井、超深井、水平井等的发展,对钻柱强度、质量要求越来越高,完井作业难度也越来越大,承担的风险也越来越高。针对新疆塔里木氮气超深井,如果在钻井后,取出钻柱再下入完井管柱进行完井,势必会增加更多和更大的风险,隐蔽性的安全隐患更多。更重要的是在氮气钻井的起钻过程中引起钻具折断落井、卡钻等事故时有发生,一旦出现这些事故,必须实施打捞作业,由于断裂不规整,处理成本较高,如果遇到高含硫化氢气层,可能发生井喷失控、硫化氢中毒事故,这样不仅会造成人员伤亡事故,还会带来重大的经济损失。基于以上背景,为了更好的实施迪北区块氮气钻井,特别是完善氮气钻完井管柱,本文提出并设计了一种氮气钻完井专用多功能筛管工具。针对深井和超深井的氮气钻完井作业,该工具在普通钻进时可作为钻杆使用,钻开油气层后作为采气筛管使用,可以省掉常规的起钻后再完井的重复性操作,大量缩短钻井和完井周期,减少各种可能的事故,同时节约大量的完井成本。本文主要研究成果如下：（1）本文先后设计提出了五种多功能筛管的结构设计方案,包括筛管本体的布孔方式,内筛管的割缝形式,并通过Solidworks三维软件对多功能筛管进行建模。（2）根据提出的5种多功能筛管工具结构设计方案,针对塔里木油田氮气钻井实际工况进行分析,最终确定了多功能筛管工具结构设计方案。对多功能筛管从钻井到完井整个过程做了详细的描述,并用Solidworks软件对多功能筛管运动过程进行了计算机仿真模拟。并对剪切销钉强度进行了计算和校核,确定销钉被剪断的能力,从而实现多功能筛管的功能。（3）根据筛孔螺旋布孔结构设计原则确定筛管本体布孔的方式,通过有限元软件分析不同孔眼的大小的参数,确定不同孔径下多功能筛管的强度以及不同孔径下销钉孔段的应力强度分布大小（4）试制加工出氮气钻完井两用多功能筛管工具,并进行了其地面剪切销钉实验,验证了多功能筛管工具的可行性。
强琳[10]（2016）在《膨胀筛管结构优化设计研究》文中研究表明疏松砂岩油藏开发过程中,油气出砂是制约开井时率和单井产量、导致频繁作业、引发套损套变的重要危害因素。传统防砂筛管完井周期短,管柱内径尺寸小,影响了油井产能,也增加了后期作业的难度。膨胀筛管是近十年来发展起来的一种新型防砂完井技术。完井后筛管膨胀紧贴套管内壁或井壁,可以实现提高油气井产能、降低套损机率和长效防砂等目的。为了完善膨胀筛管结构设计理论,提高筛管的设计水平和效率,本文针对筛管基管割缝结构开展了优化设计研究:基于弹塑性力学建立了筛管膨胀过程中轴向推力与基管割缝结构的力学模型;采用ABAQUS非线性数值模拟,得出了不同割缝结构基管膨胀时的轴向推力随胀管位移的变化规律,以及膨胀后缝端最大应力沿壁厚的分布规律;应用线性响应面（RSL）优化设计方法,得到基管最佳割缝结构,该结构设计为轴向交错排列布缝方式,缝长L=110mm、缝度w=1mm、缝数n=12。室内试验结果表明:最优结构基管的最大轴向推力为56.44kN,修正后理论计算结果为61.54kN,误差为9.04%,数值模拟结果为51.78kN,误差为8.26%。本文所采用的力学模型和数值模拟方法,可以为筛管结构设计研究提供理论支持。在地面试验的基础上,开展了膨胀筛管技术现场试验:膨胀后的筛管紧贴7英寸套管内壁,胀后内径?138mm,膨胀率56.8%,比传统筛管内径增大30%,与原井绕丝筛管防砂相比,日产液提高50%,防砂有效期延长了3倍,取得良好的防砂效果。
二、膨胀筛管力学分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、膨胀筛管力学分析（论文提纲范文）
（1）南海目标区块天然气水合物开发井控砂介质堵塞模拟与控砂参数优化研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 存在的主要问题 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 拟解决的关键科学问题 |
| 1.3.4 研究思路与方法 |
| 1.3.5 特色与创新之处 |
| 第二章 机械筛管类控砂介质水合物二次生成堵塞特征 |
| 2.1 实验装置及实验过程 |
| 2.1.1 实验原理与实验装置 |
| 2.1.2 实验材料与实验方法 |
| 2.1.3 实验方案 |
| 2.2 机械筛网二次水合物堵塞过程分析 |
| 2.2.1 堵塞过程中筛网介质拟渗透率的演化规律 |
| 2.2.2 堵塞过程中的温度-压力演化规律 |
| 2.3 机械筛网二次水合物堵塞影响因素分析 |
| 2.3.1 介质堆叠层数的影响 |
| 2.3.2 温度的影响 |
| 2.3.3 流速的影响 |
| 2.4 机械筛网二次水合物堵塞机理其现场调控启示 |
| 2.4.1 水合物二次生成堵塞机理探讨 |
| 2.4.2 对水合物试采现场调控的启示意义 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 砾石填充类控砂介质水合物二次生成堵塞特征与泥质堵塞耦合效应分析 |
| 3.1 实验材料与实验方案 |
| 3.1.1 实验原理及实验步骤 |
| 3.1.2 实验材料与实验方案 |
| 3.2 典型砾石充填层中水合物二次生成堵塞特征 |
| 3.2.1 陶粒中的典型水合物堵塞特征 |
| 3.2.2 石英砂中的典型堵塞特征 |
| 3.2.3 石英砂与陶粒堵塞特征差异 |
| 3.3 温压条件对水合物堵塞影响规律 |
| 3.3.1 初始压力的影响 |
| 3.3.2 温度的影响 |
| 3.4 砾石颗粒性质对水合物堵塞影响规律 |
| 3.4.1 砾石粒径的影响 |
| 3.4.2 颗粒类型的影响 |
| 3.5 预充填介质二次水合物堵塞经验预测模型 |
| 3.5.1 堵塞机理 |
| 3.5.2 预测模型的建立 |
| 3.6 泥质堵塞与二次水合物堵塞耦合特征 |
| 3.6.1 典型水合物-泥质双重堵塞特征 |
| 3.6.2 双重堵塞与纯水合物堵塞特征差异 |
| 3.6.3 泥质-水合物堵塞耦合机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 水合物试采井控砂筛管最佳缝网孔径优选方法 |
| 4.1 目标区储层粒度分布特征 |
| 4.1.1 区域地质背景 |
| 4.1.2 地层砂粒度分布特征 |
| 4.2 “防粗疏细”筛管控砂精度设计方法 |
| 4.2.1 “防粗疏细”的基本原理 |
| 4.2.2 “防粗疏细”控砂精度优选步骤 |
| 4.2.3 分层控砂条件下的控砂精度优选方法 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.3.1 特定层位的最佳控砂精度设计 |
| 4.3.2 分层控砂精度设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水平井砾石充填工艺参数优化设计与分析 |
| 5.1 水合物开采水平井完井方式 |
| 5.1.1 常用的控砂完井方式简介 |
| 5.1.2 水合物开采水平井砾石充填完井的挑战 |
| 5.1.3 目标区地层及虚拟水平井信息 |
| 5.2 充填关键参数计算方法 |
| 5.2.1 α波砂床高度 |
| 5.2.2 充填循环压耗计算 |
| 5.2.3 安全作业窗口 |
| 5.2.4 泵注程序的设计 |
| 5.3 充填延伸极限及其影响因素 |
| 5.3.1 充填延伸极限的定义 |
| 5.3.2 地层因素的影响 |
| 5.3.3 充填工艺参数的影响 |
| 5.4 多级β波充填拓宽安全作业窗口 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要认识和结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（2）煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展（论文提纲范文）
| 1 碎软煤层钻完孔存在的难题 |
| 1.1 孔壁易失稳破坏 |
| 1.2 孔内煤粉清洁难 |
| 1.3 轨迹不能精确控制 |
| 1.4 完孔方法有限 |
| 2 碎软煤层顺层孔钻进技术现状 |
| 2.1 中风压空气钻进技术 |
| 2.1.1 空气雾化钻进工艺 |
| 2.1.2 空气泡沫钻进工艺 |
| 2.2 高速螺旋钻进技术 |
| 2.3 空气套管护孔钻进技术 |
| 2.4 气动螺杆钻具定向钻进技术 |
| 3 碎软煤层完孔技术现状 |
| 3.1 不提钻筛管完孔技术 |
| 3.2 水力冲孔完孔技术 |
| 4 碎软煤层钻完孔技术研究新进展 |
| 4.1 基于空气螺杆钻具双管定向钻进技术 |
| 4.2 内控导向式旋转定向钻进技术 |
| 4.3 钻孔大通道完孔技术探索 |
| 4.3.1 多孔介质充填式筛管完孔 |
| 4.3.2 折叠膨胀管完孔技术 |
| 5 结论 |
（3）砂岩油藏出砂机理与筛管防砂技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容与技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 砂岩油藏出砂机理及出砂危害 |
| 2.1 砂岩油藏地质特性 |
| 2.2 砂岩油藏出砂原因 |
| 2.3 砂岩油藏出砂机理 |
| 2.4 砂岩油藏出砂类型及特征 |
| 2.5 砂岩油藏出砂危害 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 油层出砂预测方法研究 |
| 3.1 现场预测法 |
| 3.2 经验法 |
| 3.3 实验研究法 |
| 3.4 理论计算模型法 |
| 3.5 神经网络法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 出砂预测模型的有限元分析 |
| 4.1 出砂预测模型的建立 |
| 4.2 出砂预测模型的模拟结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 筛管防砂技术研究 |
| 5.1 防砂方法分类及特点 |
| 5.2 筛管防砂方法分类及特点 |
| 5.3 防砂方法的选择 |
| 5.4 防砂效果评价 |
| 5.5 地层砂对筛管砾石充填防砂井产能影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 现场应用效果 |
| 6.1 三合村油田地质特性 |
| 6.2 射孔防砂工艺参数设计 |
| 6.3 防砂技术的选择 |
| 6.4 防砂效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（4）SAGD开采过程中的克拉玛依稠油储层岩石力学特征研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 稠油定义及分类 |
| 1.2.2 稠油储层岩石力学特征实验及机理 |
| 1.2.3 稠油储层岩石力学本构模型 |
| 1.2.4 温度对油砂力学参数的影响规律 |
| 1.2.5 SAGD开采过程中的稠油储层热-流-固耦合响应 |
| 1.2.6 研究中存在的主要问题 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 论文研究的总体目标 |
| 1.5 论文研究方法与技术路线 |
| 第2章 SAGD开采条件下的稠油储层岩石力学性质研究 |
| 2.1 实验准备 |
| 2.1.1 样品来源及井下取芯信息 |
| 2.1.2 标准天然岩样的制备方法 |
| 2.1.3 重塑油砂岩样的制备方法 |
| 2.2 高温高压三轴压缩力学及渗透率实验 |
| 2.2.1 实验测试设备 |
| 2.2.2 实验参数确定 |
| 2.2.3 三轴剪切实验及结果分析 |
| 2.2.4 三轴等向压缩实验及结果分析 |
| 2.3 物理化学实验 |
| 2.3.1 细观结构观察实验 |
| 2.3.2 油砂储层物理化学性质 |
| 2.4 本构模型 |
| 2.4.1 沥青相变和油砂骨架的定义 |
| 2.4.2 油砂弹塑性本构的一般形式 |
| 2.4.3 考虑温度和沥青相变的盖帽Drucker-Prager弹塑性本构模型 |
| 2.5 岩石力学参数模型 |
| 2.5.1 弹性参数模型 |
| 2.5.2 塑性参数模型 |
| 2.5.3 渗流参数模型 |
| 2.5.4 热力学参数模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 SAGD开采过程中的稠油储层热-流-固耦合力学分析 |
| 3.1 稠油储层热-流-固耦合力学模型 |
| 3.1.1 挤液扩容储层改造阶段的热-流-固耦合方程 |
| 3.1.2 SAGD预热阶段的热-流-固-相变耦合方程 |
| 3.1.3 SAGD生产阶段的热-流-固-相变耦合方程 |
| 3.2 数值模拟方法与验证 |
| 3.2.1 热-流-固-相变耦合分析的有限元解法 |
| 3.2.2 储层改造阶段多场耦合分析 |
| 3.2.3 预热阶段地层传热和变形分析 |
| 3.2.4 SAGD生产阶段热-地质力学耦合分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 稠油储层改造效果定量评价方法及直井辅助SAGD技术的工程应用 |
| 4.1 均质储层SAGD各阶段施工效果评价方法 |
| 4.1.1 挤液扩容阶段水力波及范围的定量评价模型 |
| 4.1.2 预热阶段井间温度场快速预测模型 |
| 4.1.3 生产阶段考虑地质力学因素的产量评价模型 |
| 4.2 含泥质夹层储层挤液扩容改造效果评价 |
| 4.3 直井辅助SAGD井改造含泥质夹层稠油储层的工程设想 |
| 4.4 直井辅助SAGD井改造含泥质夹层稠油储层的效果评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）小口径可膨胀波纹管设计及水力膨胀过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 选题目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外可膨胀实体管技术研究现状 |
| 1.2.2 国外可膨胀波纹管技术研究现状 |
| 1.2.3 国外膨胀筛管技术研究现状 |
| 1.2.4 可膨胀实体管技术国内研究现状 |
| 1.2.5 可膨胀波纹管技术国内研究现状 |
| 1.2.6 可膨胀筛管技术国内研究现状 |
| 1.3 小口径可膨胀波纹管在复杂地层应用难点分析 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 研究方法 |
| 2 可膨胀波纹管结构设计 |
| 2.1 可膨胀波纹管截面设计 |
| 2.1.1 截面形状分类 |
| 2.1.2 截面形状优选 |
| 2.1.3 截面参数设计 |
| 2.2 可膨胀波纹管材质选择 |
| 2.2.1 选材原则 |
| 2.2.2 五种备选材料分析 |
| 2.3 可膨胀波纹管管壁厚度选择 |
| 2.4 可膨胀波纹管管串结构设计 |
| 2.4.1 管串结构 |
| 2.4.2 连接方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 波纹管水力膨胀过程有限元分析 |
| 3.1 可膨胀波纹管水力膨胀过程有限元模型的建立和计算 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 水力膨胀过程计算结果分析 |
| 3.2 波纹管壁厚对膨胀性能的影响分析 |
| 3.3 波纹管材质对膨胀性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 可膨胀波纹管室内膨胀试验 |
| 4.1 波纹管室内水力膨胀测试系统研制 |
| 4.1.1 波纹管水力膨胀试验系统的设计要求 |
| 4.1.2 试验系统基本结构及参数 |
| 4.2 波纹管的试制与安装工艺 |
| 4.2.1 波纹管的压制 |
| 4.2.2 过渡接头的压制 |
| 4.2.3 丝堵 |
| 4.2.4 波纹管串的安装 |
| 4.3 焊接辅助工具的研制 |
| 4.3.1 端口整形工具 |
| 4.3.2 焊接夹持工具 |
| 4.4 室内水力膨胀试验 |
| 4.4.1 裸管水力膨胀试验 |
| 4.4.2 有模拟井筒水力膨胀试验 |
| 4.5 机械膨胀试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 可膨胀波纹管技术现场试验 |
| 5.1 现场及设备概况 |
| 5.2 膨胀波纹管施工方案及技术路线 |
| 5.3 现场施工过程 |
| 5.3.1 扩孔作业及膨胀前准备工作 |
| 5.3.2 膨胀作业 |
| 5.3.3 井眼修整作业 |
| 5.4 应用效果评价 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）膨胀波纹管的仿真研究与结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 项目研究背景及意义 |
| 1.2 国内外技术研究现状 |
| 1.2.1 膨胀波纹管国外现状 |
| 1.2.2 膨胀套管国外现状 |
| 1.2.3 膨胀筛管国外现状 |
| 1.2.4 膨胀套管国内现状 |
| 1.2.5 膨胀波纹管国内现状 |
| 1.2.6 膨胀筛管国内现状 |
| 1.2.7 膨胀波纹套管的模拟仿真 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 膨胀波纹管截面设计 |
| 2.1 膨胀波纹管的材质选择 |
| 2.1.1 实验选择管材 |
| 2.1.2 机械性能测试 |
| 2.1.3 膨胀波纹管的成型工艺 |
| 2.2 膨胀波纹管截面形状参数设计 |
| 2.2.1 截面形状参数计算 |
| 2.2.2 截面设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 膨胀波纹管膨胀过程有限元模拟 |
| 3.1 有限元简介 |
| 3.2 金属弹塑性理论 |
| 3.2.1 屈服准则 |
| 3.2.2 应变增量的计算 |
| 3.2.3 强化准则 |
| 3.3 关键参数的定义 |
| 3.4 模拟的前提 |
| 3.5 建立模型 |
| 3.5.1 导入模型 |
| 3.5.2 定义材料属性并划分单元格 |
| 3.5.3 施加约束并加载 |
| 3.6 结论分析 |
| 3.6.1 膨胀效果的评价标准 |
| 3.6.2 膨胀压力 |
| 3.6.3 模拟结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 膨胀过程分析及结构优化 |
| 4.1 膨胀过程分析 |
| 4.1.1 静力平衡阶段 |
| 4.1.2 膨胀阶段 |
| 4.1.3 膨胀完成阶段 |
| 4.1.4 膨胀过程综合分析 |
| 4.2 截面参数优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）水平井防砂筛管的力学分析和优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外水平井防砂技术研究现状 |
| 1.2.2 国内水平井防砂技术现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第二章 割缝筛管有限元模型及表皮因子模型 |
| 2.1 割缝筛管概述 |
| 2.1.1 缝形结构 |
| 2.1.2 布缝形式 |
| 2.1.3 缝参数对筛管性能的影响 |
| 2.2 割缝筛管的有限元模型 |
| 2.2.1 ANSYS软件简介 |
| 2.2.2 模型建立 |
| 2.2.3 抗挤压强度定义和获取 |
| 2.3 割缝筛管表皮因子模型 |
| 2.3.1 表皮因子模型介绍 |
| 2.3.2 割缝筛管表皮因子模型构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 割缝筛管的优化设计 |
| 3.1 缝形的分析与优化 |
| 3.1.1 缝形对抗挤压强度的影响 |
| 3.1.2 缝形对筛管表皮因子的影响 |
| 3.2 参数敏感性分析 |
| 3.2.1 缝宽的影响 |
| 3.2.2 缝长的影响 |
| 3.3 综合因素影响 |
| 3.4 割缝筛管多目标优化 |
| 3.4.1 遗传算法 |
| 3.4.2 多目标优化模型 |
| 3.4.3 优化结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 割缝筛管二次射孔优化 |
| 4.1 射孔参数分析 |
| 4.2 模型建立 |
| 4.2.1 参数设置 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 边界条件 |
| 4.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 附录 |
| 致谢 |
（8）注蒸汽稠油热采井井筒管柱安全分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出、研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热采井套管损坏机理及预防技术研究现状 |
| 1.2.2 热采井筛管完井管柱受力及强度计算研究现状 |
| 1.2.3 油层工况变化对热采井完井管柱安全的影响分析研究现状 |
| 1.2.4 热采井管柱安全分析与评价研究现状 |
| 1.3 研究目标、研究内容及拟解决的关键问题 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键问题 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 热采井完井管柱材料力学性能试验研究 |
| 2.1 热采井完井管柱高温力学性能测试 |
| 2.1.1 试样与试验配置 |
| 2.1.2 材料试验结果及分析 |
| 2.2 热采套管与井口接头的焊接性能试验与评价 |
| 2.2.1 试样与试验准备 |
| 2.2.2 内压保载气密封试验 |
| 2.2.3 焊缝样金相低倍及缺陷分析 |
| 2.2.4 焊缝样显微组织及显微硬度分析 |
| 2.2.5 套管焊接接头材料可焊性综合分析结论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 热采井完井管柱温度场及应力场数值计算 |
| 3.1 地层热量传导理论模型 |
| 3.1.1 蒸汽采油热传导计算模型 |
| 3.1.2 半无限大地层中的垂向热传导 |
| 3.1.3 地层之间的热传导 |
| 3.2 井筒热量传导理论模型 |
| 3.2.1 井筒热损失计算 |
| 3.2.2 地层恒温时井筒热损失 |
| 3.2.3 地层温度变化时井筒热损失 |
| 3.3 注蒸汽井的温度场计算 |
| 3.3.1 不同视导热系数条件下的系统温度场分布 |
| 3.3.2 不同井深条件下的系统温度场分布 |
| 3.3.3 不同视导热系数对套管温度的影响 |
| 3.3.4 隔热管接头区的温度场分析 |
| 3.4 复杂约束条件下的热采管柱受力分析 |
| 3.4.1 约束条件下水平井热采管柱受力计算方法 |
| 3.4.2 热采水平井完井下入过程套管柱受力分析 |
| 3.4.3 注蒸汽过程井筒应力场计算及参数影响分析 |
| 3.4.4 注蒸汽过程中套管失稳校核 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 热采井筛管完井管柱受力及强度计算 |
| 4.1 筛管受力理论及有限元分析模型 |
| 4.1.1 筛管受力理论分析 |
| 4.1.2 三维有限元模型的建立 |
| 4.2 均匀荷载作用下热采水平井完井筛管应力分布 |
| 4.2.1 应力系数 |
| 4.2.2 孔密对套管孔间应力分布的影响 |
| 4.2.3 孔径对套管孔间应力分布的影响 |
| 4.2.4 相位角对套管孔间应力分布的影响 |
| 4.2.5 壁厚对套管孔间应力分布的影响 |
| 4.3 均匀荷载作用下热采水平井完井筛管抗挤强度分析 |
| 4.3.1 抗挤强度系数 |
| 4.3.2 单参数变化对套管抗挤强度的影响 |
| 4.3.3 双参数变化对抗挤强度的影响 |
| 4.4 热采筛管参数对稳定性的影响研究 |
| 4.4.1 孔密变化对筛管整体稳定性的影响 |
| 4.4.2 孔径变化对筛管整体稳定性的影响 |
| 4.4.3 壁厚变化对筛管整体稳定性的影响 |
| 4.4.4 相位角变化对筛管整体稳定性的影响 |
| 4.4.5 筛管整体失稳临界荷载经验公式推导 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 油层工况变化对热采井完井管柱安全的影响分析 |
| 5.1 油藏压降对热采井井筒应力场的影响 |
| 5.1.1 油藏压降对孔隙度与渗透率的影响 |
| 5.1.2 油藏压降过程中套管受力理论分析 |
| 5.1.3 油藏压降过程中套管与水泥环的受力数值模拟研究 |
| 5.1.4 油藏压降参数对井筒应力场的影响分析 |
| 5.2 油层出砂对热采井套管损坏的机理研究 |
| 5.2.1 出砂影响因素与出砂机理 |
| 5.2.2 出砂预测方法分析 |
| 5.2.3 出砂有限元仿真 |
| 5.3 热采井套管蠕变的数值模拟计算 |
| 5.3.1 显式蠕变有限元模型的建立 |
| 5.3.2 未考虑蠕变的套管受力状态 |
| 5.3.3 考虑蠕变的套管受力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 注蒸汽热采井管柱安全评价与分析 |
| 6.1 热采井焖井过程管柱安全评价 |
| 6.1.1 基于应变的注汽热采井管柱安全评价 |
| 6.1.2 热采井管柱累计应变计算方法 |
| 6.1.3 热采井管柱评价模型验证 |
| 6.1.4 热采井管柱评价模型应用实例 |
| 6.2 热采井吞吐全过程管柱安全评价 |
| 6.2.1 管柱残余应力与吞吐周期之间的关系 |
| 6.2.2 热采井管柱全程评价与分析 |
| 6.3 热采水平井生产过程管柱安全分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 基于应变的热采油气井套管柱设计软件开发 |
| 7.1 软件执行标准及开发环境 |
| 7.2 软件总体结构设计及相关模块 |
| 7.3 软件界面设计 |
| 7.4 软件主要模块及功能 |
| 7.5 软件算例分析 |
| 7.5.1 热采直井套管柱算例分析 |
| 7.5.2 热采水平井管柱安全评估算例分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论及展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）氮气钻完井两用多功能筛管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 筛管防砂现状 |
| 1.2.2 双层预填充筛管研究现状 |
| 1.2.3 可膨胀筛管研究现状 |
| 1.2.4 筛管冲蚀研究现状 |
| 1.2.5 筛管腐蚀研究现状 |
| 1.2.6 割缝筛管研究现状 |
| 1.3 本文研究问题的提出 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 本文的研究思路 |
| 第2章 多功能筛管工具设计方案 |
| 2.1 多功能筛管设计方案一 |
| 2.1.1 基本结构 |
| 2.1.2 设计思路 |
| 2.2 多功能筛管设计方案二 |
| 2.2.1 基本结构 |
| 2.2.2 设计思路 |
| 2.3 多功能筛管设计方案三 |
| 2.3.1 基本结构 |
| 2.3.2 设计思路 |
| 2.4 多功能筛管设计方案四 |
| 2.4.1 基本结构 |
| 2.4.2 设计思路 |
| 2.5 多功能筛管设计方案五 |
| 2.5.1 基本结构 |
| 2.5.2 设计思路 |
| 2.6 多功能筛管方案分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 氮气钻井多功能筛管工具结构设计 |
| 3.1 多功能筛管主要结构 |
| 3.1.1 筛管本体结构 |
| 3.1.2 内筛管结构 |
| 3.1.3 球座结构 |
| 3.2 工作原理与强度计算 |
| 3.2.1 工作原理 |
| 3.2.2 剪切销钉强度计算 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 多功能筛管有限元力学分析及材料选用 |
| 4.1 筛管本体布孔方式 |
| 4.2 筛孔段有限元强度分析 |
| 4.3 销钉孔段有限元力学强度分析 |
| 4.4 筛管本体材料选型 |
| 4.4.1 筛管本体材料选型 |
| 4.4.2 硬度测试结果 |
| 4.4.3 金相分析 |
| 4.5 拉伸力学性能测试 |
| 4.5.1 拉伸力学性能测试结果 |
| 4.5.2 拉伸实验应力应变曲线图 |
| 4.6 示波冲击测试实验 |
| 4.6.1 示波冲击实验结果 |
| 4.6.2 示波冲击曲线图 |
| 4.7 提高筛管抗疲劳强度的措施 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 多功能筛管工具地面实物实验研究 |
| 5.1 实验原理 |
| 5.2 试验步骤 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论及建议 |
| 6.1 本文的主要结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）膨胀筛管结构优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 机械防砂 |
| 1.3 膨胀管技术 |
| 1.3.1 膨胀套管技术 |
| 1.3.2 膨胀筛管技术国外研究现状 |
| 1.3.3 膨胀筛管技术国内研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容和方法 |
| 第2章 割缝基管结构设计及理论分析 |
| 2.1 割缝基管结构设计 |
| 2.2 机械定径胀锥 |
| 2.3 割缝基管力学分析 |
| 2.3.1 无缝基管力学分析 |
| 2.3.2 割缝基管力学分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 割缝基管有限元分析 |
| 3.1 割缝基管有限元建模 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 材料属性 |
| 3.1.3 定义接触 |
| 3.1.4 网格划分 |
| 3.1.5 载荷与约束 |
| 3.2 割缝基管有限元分析结果 |
| 3.2.1 割缝端部等效应力 |
| 3.2.2 基管膨胀所需轴向推力 |
| 3.3 等效应力与轴向力结果分析 |
| 3.4 力学模型修正系数求解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 割缝基管结构优化设计 |
| 4.1 响应面方法 |
| 4.1.1 近似函数 |
| 4.1.2 试验设计 |
| 4.2 优化模型建立及求解 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 膨胀筛管室内试验和现场试验 |
| 5.1 膨胀筛管室内试验 |
| 5.1.1 液压变径膨胀工具 |
| 5.1.2 筛管膨胀试验 |
| 5.1.3 抗拉性能试验 |
| 5.1.4 力学分析、数值模拟结果与试验结果对比 |
| 5.2 膨胀筛管现场试验 |
| 5.2.1 油井基础数据 |
| 5.2.2 防砂施工作业 |
| 5.2.3 防砂效果评价 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
四、膨胀筛管力学分析（论文参考文献）
- [1]南海目标区块天然气水合物开发井控砂介质堵塞模拟与控砂参数优化研究[D]. 李彦龙. 中国地质大学, 2021
- [2]煤矿井下碎软煤层顺层钻完孔技术研究进展[J]. 王力,姚宁平,姚亚峰,王毅,张杰,方俊,魏宏超. 煤田地质与勘探, 2021(01)
- [3]砂岩油藏出砂机理与筛管防砂技术研究[D]. 姚治明. 长江大学, 2020(02)
- [4]SAGD开采过程中的克拉玛依稠油储层岩石力学特征研究及应用[D]. 高彦芳. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [5]小口径可膨胀波纹管设计及水力膨胀过程研究[D]. 苏辉. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [6]膨胀波纹管的仿真研究与结构优化[D]. 赵衡. 中国地质大学(北京), 2019(02)
- [7]水平井防砂筛管的力学分析和优化设计[D]. 关卫国. 中国石油大学(华东), 2018(09)
- [8]注蒸汽稠油热采井井筒管柱安全分析研究[D]. 董卫. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [9]氮气钻完井两用多功能筛管研究[D]. 贾砚. 西南石油大学, 2016(03)
- [10]膨胀筛管结构优化设计研究[D]. 强琳. 中国地质大学(北京), 2016(04)