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用于非常规储层的定面射孔工艺可有效地降低水力裂缝的起裂压力,提高近井筒的泄油面积;但该工艺对套管强度的影响研究较少。本文基于流固耦合理论,建立了地层$\!$-$\!$-$\!$水泥环$\!$-$\!$-$\!$射孔套管的应力耦合模型,退化为裸套管与API标准进行比对,效验了模型,并发现地层约束条件下套管承受内压的能力提高了1.48$\sim$2.16倍,在此基础上,给出了套管尺寸、射孔直径及射孔相位角对套管承压能力的变化规律。计算表明:螺旋射孔方位角为45$^\circ$时,定面射孔间夹角为30$^\circ$时,套管内径越小,套管壁厚越厚,则套管的承压能力越高;相同参数下,定面射孔工艺比螺旋射孔工艺引起的套管承压能力略低。 相似文献
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针对弯曲段套管抗挤强度随井眼曲率变化规律问题,利用材料力学理论将弯曲段套管等价为均布载荷作用下的弯曲梁模型,根据拉梅厚壁筒理论和强度理论得到套管抗挤强度公式.借鉴扁化变形在圆管类结构中的研究思路,将其拓展到套管抗挤强度分析,对比分析是否考虑扁化效应下四种规格套管不同井眼曲率下的抗外挤强度.研究表明,套管轴向应力随井眼曲率基本呈线性变化;套管抗挤强度随井眼曲率的增加非线性下降.井眼曲率为2o/30 m时,是否考虑套管扁化变形得到的5 1/2"×10.54 mm P110套管抗挤强度误差为12.8 %;井眼曲率为12o/30 m时,误差46.9 %.井眼曲率为2o/30 m时,4 1/2"×9.65 mm TP140V套管抗挤强度误差11.9 %;井眼曲率为12o/30 m时,误差44.7 %.可见,考虑扁化变形后套管抗挤强度小于未考虑扁化变形情况;井眼曲率不大时,两种算法的差距较小,随着井眼曲率的增加,套管扁化变形对套管抗挤强度的影响不能忽略. 相似文献
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针对裸眼完井中一种新型的螺旋钻孔-射孔套管,结合室内材料试验及有限元法,对不同深度的直井和水平井中套管承受非均匀载荷的力学性能进行分析。结果表明:随井深增加,套管所受应力和最大变形增加;同井深情况下,随着套管孔眼数量和孔眼面积增加,套管最大变形增加,最小应力减小、最大应力增加。应力集中是降低套管承载力的主要因素,选用套管时要考虑到载荷不均匀系数引起的应力破坏和变形引起的失稳破坏。研究结论可为合理选择、设计套管,确定套管钻孔和射孔的孔径、密度、相位,分析钻孔后套管的剩余强度,保证套管使用的安全性提供一定的理论依据。 相似文献
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边坡工程中,结构面抗剪强度是非常重要的力学参数,合理地选择确定抗剪强度的方法,常常要分析c、φ值在边坡稳定中的作用。根据极限平衡原理,对10~30m高的平面滑动型边坡不同抗剪强度的控稳结构面c、φ值在边坡稳定中的作用进行了定量分析。研究表明c值对稳定系数的影响随坡高增大逐渐减弱,φ值对稳定系数的影响随坡高增大逐渐增强。得到了不同坡高下c、φ值边坡稳定作用等值曲线,该曲线很容易确定抗剪强度参数c、φ值在边坡稳定中的作用。 相似文献
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基于文献中报道的试验结果,本文考虑非均匀的畴变过程区,它包含一个位于中心的饱和区和环绕饱和区的渐变区.为了描述外加应力引起的部分铁弹畴变,本文采用一个显式的基于最小能量原理的非均匀畴变准则.考虑离面极化的压电陶瓷,假设其初始极化矢量平行于离面方向.畴变后的电畴位于面内,具体方位由最大释放功来确定.基于非均匀畴变准则,本文给出了裂尖处非均匀畴变区几何及畴变体积分数的分布.并在静止裂纹和稳态扩展裂纹两种特殊情况下计算了铁弹畴变对裂尖处应力强度因子的影响.结果表明:(1) 静止裂纹尖端处的畴变减小了材料的起裂强度;(2) 准静态稳态裂纹附近的畴变增加了材料的断裂强度.且理论预测的R曲线渐近值与试验结果定量吻合. 相似文献
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在一定的边界条件和初始条件下求解非定常弹性动力学问题一般相当困难,但根据Huygens-Kirchhoff原理可以得出任何时刻波面(或间断面)的位置。本文严格建立了波面强度,即速度、应变、应力等的间断值住传播过程中的变化规律,以及发生反射、折射时的规律,达有助于了解问题的概况,特别是波头的情况。本文的工作是J.B.Keller对于声波的研究的推广。 相似文献
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含盐量对水泥土强度影响的室内试验研究 总被引:5,自引:0,他引:5
通过含盐量对非有机质土加固强度影响的试验研究,得到了含盐量对水泥土强度的提高或减小的阈值为3.5%。当盐渍土的含盐量低于这个阈值时,盐渍土的加固强度会因可溶性盐的结晶膨胀作用,提高水泥土的强度;相反当盐渍土的含盐量高于该阈值时,盐渍土的强度会因可溶性盐的过多的结晶膨胀作用,使水泥土的结构遭到破坏,从而使水泥土的强度大大降低。同时分析了可溶性硫酸盐、镁盐和氯盐对水泥土的浸蚀性作用,并从盐类对水泥土强度的影响从机理上进行了阐释,提出了高含盐量对水泥土破坏作用的对策。 相似文献
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软弱夹层特性对地震波强度影响的模拟研究 总被引:1,自引:0,他引:1
模拟了隐伏软弱夹层的弹塑性参数对其地震波放大效应的影响,发现当软弱层波速不大于上下围岩的 30 %时,就会在特定的频率上产生相当显著的地震动放大作用。研究结果表明,夹层放大作用的强度主要与其波速有关,而与密度及品质因素关系不大。研究还发现,这种放大作用的强度受软弱层波速与厚度之间的某种关系制约。这种关系的规律尚待通过进一步的理论分析或大量模拟研究去揭示。 相似文献
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考虑宾汉流体本构关系的特点,建立了适用于宾汉流体的修正动量方程和Kτ-ετ模型方程。采用压力耦合半隐式SIMPLE算法,通过流场的数值计算研究,指出了宾汉流体本身的物性参数(如屈服应力、塑性粘度)对其湍流强度有着重要影响。 相似文献
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文中叙述了一种适用于具有滑移面的,和时间有关的弹塑性流数值计算方法。推导了滑移运动的拉格朗日方程。详细描叙了滑移面的结果。标准园柱试验的数值模拟结果和实验十分符合。 相似文献
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建立了齿轮三维精确三齿模型,结合线弹性疲劳力学和边界元方法,运用专业断裂分析软件FRANC3D对齿轮齿根裂纹进行了数值分析,模拟求解了齿根椭圆形裂纹的裂尖三种类型的应力强度因子,并且探讨了三种应力强度因子随载荷、裂纹长度、模数、齿数、变位系数、裂纹角度等齿轮参数的变化规律。结果表明:I型、II型应力强度因子的数值在裂纹前缘呈近似于抛物线分布,而III型应力强度因子的数值在裂纹前缘呈近似于正弦曲线分布;应力强度因子随齿面载荷的变化呈线性规律;模数对裂纹两端的II型应力强度因子、裂纹中间的I型和III型应力强度因子影响较小,基本不变;齿数对应力强度因子影响较小,其在不同齿数下的最大差值仅为187 N.m-3/2;变位系数对其影响基本也呈线性变化;裂纹发生角度为60°时,I型应力强度因子比其它角度下的值都要大,因此应尽量避免产生此角度下的裂纹。本文研究为齿轮的断裂分析和寿命预测奠定了一定的基础。 相似文献
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