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水泥环传热特性对套管弹塑性损伤的影响规律研究

发布时间:2019-04-18 15:32
【摘要】:水泥环周向缺失致使套管承载能力受到影响,且水泥材料传热特性对套管弹塑性损伤有重要影响。运用ABAQUS建立了套管、不同传热属性含缺陷水泥环和地层耦合系统的有限元计算模型。研究了水泥材料传热属性、水泥环周向缺失开度、温度场对套管弹塑性损伤的影响规律。结果表明:热传导率较高的水泥材料下完整井筒套管屈服温度更低,完整井筒与水泥环周向缺失井筒套管屈服温度相差较大,水泥环缺陷导致温度分布不均且热传导率更高的水泥材料产生更为不均的温度场,水泥环周向缺失对套管塑性损伤影响很大,热传导率低的水泥材料使得套管的塑性变形增加率更大。
[Abstract]:The loss of circumferential cement leads to the influence of casing bearing capacity, and the heat transfer characteristics of cement materials have an important effect on the elastoplastic damage of casing. The finite element calculation model of coupling system of casing, defective cement sheath with different heat transfer properties and stratum is established by using ABAQUS. The effects of heat transfer properties of cement materials, loss of circumferential opening of cement ring and temperature field on elastoplastic damage of casing are studied. The results show that the yield temperature of the complete wellbore casing is lower under the cement material with higher thermal conductivity, and the yield temperature of the complete wellbore casing and the cement circumferential missing wellbore casing is larger than that of the cement circumferential missing wellbore casing. Cement sheath defects lead to more uneven temperature field in cement materials with uneven temperature distribution and higher thermal conductivity. The loss of cement ring has a great effect on the plastic damage of casing. Cement materials with low thermal conductivity increase the plastic deformation rate of casing.
【作者单位】: 西南石油大学机电工程学院;长江大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51604039) 石油天然气装备教育部重点实验室项目(OGE210401-01) 流体及动力机械教育部重点实验室开放课题(szjj2015-041) 四川省教育厅自然科学基金重点资助项目(13ZA0178)
【分类号】:TE931.2

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本文编号:2460146

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