纵横弯曲论文_黄小波,潘万军,朱晓锋,付勇,阙家嘉

导读:本文包含了纵横弯曲论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:弯曲,组合,水管,力学,钻具,弯矩,油气藏。

纵横弯曲论文文献综述

黄小波,潘万军,朱晓锋,付勇,阙家嘉[1](2019)在《基于纵横弯曲理论在役测量刚性吊架的工作载荷》一文中研究指出支吊架在其服役过程中均应承载特定的载荷以确保管道安全稳定运行,然而只有弹簧支吊架能直接读取其所承载的载荷,运用最为广泛的刚性吊架一直无法确定其具体承载了多少重量,使管道系统的实际运行状态与设计计算结果不一致,严重影响了管道系统的性能和寿命。为了更加精确地评估和掌控管道系统的运行状态,论文基于梁的纵横弯曲理论设计出了一种在役测量刚性吊架实际工作载荷的方法,分析了该方法的适用范围及误差因素。(本文来源于《工程建设与设计》期刊2019年22期)

张强,蒋豹,许杰,王晓鹏,崔巍[2](2019)在《基于纵横弯曲有限元法的套管扶正器安放计算》一文中研究指出套管扶正器的安放问题一直以来都是石油作业的主要问题之一.基于纵横弯曲理论,考虑轴向载荷对梁弯曲变形的影响,将套管离散成BEAM188梁单元,进行几何非线性有限元分析.通过水平段、斜直段、曲率段算例与解析解对比,验证了有限元法的准确性.对某一水平井进行了有限元计算,结果表明:共安放60个扶正器,套管弯曲变形小于许可偏心距,满足工程要求.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2019年02期)

黄文君,高德利[3](2015)在《受井眼约束带接头管柱的纵横弯曲分析》一文中研究指出针对受井眼约束带接头管柱的纵横弯曲问题,将管柱变形分成3类情形:无接触、点接触和连续接触。根据管柱变形基本方程及接头处管柱的边界条件和连续性条件,分别求解3种情形下的管柱变形曲线。利用无接触到点接触以及点接触到连续接触的判别条件,分别求解了接触状态转换的临界参数,并分析了临界参数(φ)随管柱视半径与接头视半径之比(λ)的变化规律。结果表明,当λ比1略大时,φ对λ的变化很敏感;当λ大于2后,φ对λ的变化不敏感,并且趋于某一稳定值。以λ=2为例,详细描述了管柱弯曲接触状态转换的整个过程。计算结果可以为实际作业中接头对管柱弯曲影响分析提供理论基础。(本文来源于《西南石油大学学报(自然科学版)》期刊2015年05期)

房军,王宴滨,高德利[4](2014)在《应用纵横弯曲梁理论分析隔水管受力变形》一文中研究指出为了分析隔水管的受力变形,将整体隔水管视为N跨受有纵横弯曲作用的连续梁,对其中任意一跨进行受力分析并建立挠曲微分方程。根据隔水管的边界条件和各跨梁之间的连续条件求解各跨梁的解析系数,得到隔水管总体的挠曲方程。分析了不同顶张力下隔水管位移、弯矩及Mises等效应力随深水的变化规律。结果表明:建立的力学模型与分析方法将以前求解隔水管受力变形的微分方程从四阶降为二阶,降低了求解难度,为分析隔水管力学行为提供了新的方法。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2014年10期)

洪迪峰,唐雪平,苏义脑,盛利民,窦修荣[5](2014)在《非连续性旋转导向钻具组合的广义纵横弯曲法》一文中研究指出旋转导向系统底部钻具组合的叁维力学分析是导向工具设计和井眼轨道控制的基础。结合有限元单元划分思想和纵横弯曲法梁理论,提出了广义纵横弯曲法。将钻柱分解为若干单元,以节点处的弯矩、转角、挠度和到钻头的曲线长度作为广义坐标,以井眼轴线作为参考构型,采用梁理论建立单元受力变形方程,同时补充节点边界条件和特殊连接边界条件,组装单元方程和边界方程得到系统方程组,选取牛顿迭代法进行数值求解。与经典算例进行了比对,计算结果相吻合;以某型非连续性旋转导向钻具组合为例研究了井斜角、造斜率和钻头侧向力的关系,分析了造斜能力并给出了最大造斜率,论证和演示了广义纵横弯曲法的正确性和实用性。(本文来源于《石油学报》期刊2014年03期)

黄帆[6](2014)在《基于纵横弯曲理论的绳索取心满眼防斜技术研究与应用》一文中研究指出绳索取心钻进技术是在20世纪70年代引进至我国的一种在地质钻探中非常有效的勘探方法,开发研究与应用至今,已广泛应用于水文地质、石油地质钻探、固体矿产地质等钻探行业。相比其他取心钻进技术,绳索取心技术具有钻进效率高、岩心采取率高、钻头寿命长、钻探成本低以及劳动强度小等优点。绳索取心钻具在自然造斜力很小的地层中钻进有着较高的钻进效率,但是由于大部分地层的地层倾角较大、软硬互层或地层破碎较严重等原因,如果在钻进时不采取相应的应对措施,钻孔容易发生弯曲,严重时造成孔斜事故。随着我国对矿产资源的需求日益扩大,大量的钻探工程中的孔斜问题使得绳索取心防斜技术研究迫在眉睫。针对孔斜问题,目前国内采取了一些防斜措施。少数的科学钻探采用自主研发的先进的螺杆钻+液动锤+绳索取心“叁合一”钻进技术或螺杆钻+液动锤“二合一”钻进技术,虽然防斜效果较好,但是由于其成本较高,短时间难以在国内大面积推广应用。大部分的地质钻探采取了在下部钻具组合中加入一组或多组扶正器来对钻具进行导正作用的方法,但是对于扶正器尺寸、安放位置以及数量对钻头处的侧向力的影响规律上没有做出深入的研究,缺乏系统性和科学性。此外,还有采用通过改变材质比如增加钻杆强度来增加刚度或改变钻头结构等方法以达到防斜的目的,但是钻进过程中的防斜效果不明显。为了解决严重孔斜问题,本论文创新性的将油气井工程分析管柱力学的纵横弯曲理论应用于绳索取心钻进防斜技术研究。该技术采用在绳索取心下部钻具上接入若干组满眼扶正器,建立纵横弯曲连续梁力学模型,并根据纵横弯曲法的迭加原理分析下部钻具组合的受力与变形,最终得到绳索取心满眼防斜钻具的数学模型,即叁弯矩方程组。通过对不同数量扶正器的钻具组合的数学模型分析,并根据防斜钻具设计原则选择合适的绳索取心防斜钻具组合。相比目前的钻孔弯曲防治技术,绳索取心满眼防斜技术具有成本低、易于推广应用、系统性强、防斜效果好等特点。论文的主要目的是研究适合绳索取心钻具的满眼防斜技术以及绳索取心满眼钻具组合设计原则,以期有效解决我国探矿工程中绳索取心钻进中的孔斜问题,并推动较完善的绳索取心钻进被动防斜系统的建立,在提高经济效益和广泛的推广应用中均有十分重要的价值。本论文共分为六章,各章的主要研究内容如下:第一章绪论。简单阐述了我国矿产资源的供不应求的状态以及钻探对于矿产资源勘探的重要性以及钻孔弯曲防治的重要性,并阐明了绳索取心钻进防斜技术研究的迫切性。归纳和总结了国内外井斜控制研究现状、钻井工程防斜技术并指出国内目前的一些绳索取心防斜技术的不足之处。最后概述了本文的主要研究内容以及技术路线。第二章钻孔弯曲及基于纵横弯曲理论的绳索取心钻具孔斜机理研究。分析了导致钻孔弯曲的主要因素,推导了适合绳索取心钻具的迭加原理并建立了绳索取心下部钻具组合的力学模型。结合绳索取心钻具在孔内工作的实际情况,建立了纵横弯曲理论应用于绳索取心钻进的小挠度变形假设,并对一些参数进行了简化处理,建立不同数量扶正器的下部钻具组合的叁弯矩方程组。最后根据无扶正器钻具和单扶正器钻具组合的侧向力随结构参数及钻进参数的影响及变化规律,定性定量分析研究了常规绳索取心钻具容易发生孔斜的原因。第叁章满眼防斜钻具组合。根据建立的双扶正器、叁扶正器、四扶正器和五扶正器钻具组合的叁弯矩方程组以及相应的钻头侧向力公式,通过变化钻压、孔斜角、扶正器的相对位置等参数,研究钻头侧向力的变化规律。第四章绳索取心满眼防斜钻具组合设计。将钻孔弯曲防治过程细分为稳斜和防斜,并根据稳斜和防斜的不同侧重点确定其相应的钻具组合(稳斜钻具组合和防斜钻具组合)设计原则。结合绳索取心钻具的结构特点以及不同数量扶正器钻具组合的力学特性,研究并设计出稳斜和防斜性能较好的钻具组合形式及组合参数。第五章现场应用试验。为了验证将纵横弯曲理论在绳索取心钻进防斜技术中的科学性及可靠性,将所设计的稳斜钻具组合和防斜钻具组合投入现场进行钻进试验,通过对试验结果的分析,研究探讨了稳斜钻具组合和防斜钻具组合实际应用效果,提出了对基于纵横弯曲理论的绳索取心满眼钻进防斜钻具组合技术的改进与完善。第六章结论和建议。总结了全文的主要创新、论文主要研究成果和认识,并指出了论文存在的不足并对今后的研究工作提出了一些建议。针对解决严重的孔斜问题,本论文的主要创新点体现在:(1)将纵横弯曲理论运用于常规绳索取心钻进中的钻孔弯曲分析以及绳索取心满眼防斜钻具组合研究,结合实际常规绳索取心钻具特点,研究得出了绳索取心下部钻具的等效横截面轴惯性矩I和弹性模量E等参数的等效处理方法及模型,使得该理论能适用于绳索取心钻具。(2)运用纵横弯曲理论对绳索取心满眼防斜钻具的研究,得到了不同绳索取心钻具组合的力学特性以及相应钻头处的侧向力的影响规律,进而分析研究绳索取心稳斜、防斜钻具组合的结构参数以及其侧向力随钻进压力、孔斜角等的变化规律。通过理论研究和试验结果分析,全文有如下研究成果:(1)依据绳索取心钻具的结构特点和纵横弯曲理论假设以及其迭加原理推导了适用于绳索取心钻进的数学模型(叁弯矩方程组)以及其钻头处的侧向力公式。合理简化了绳索取心钻具力学模型中各跨的轴向载荷,推出了等效横截面轴惯性矩I以及抗弯刚度EI。(2)总结了单扶正器和无扶正器绳索取心钻具组合的钻头侧向力的变化规律,并以此分析了常规绳索取心钻进孔斜的力学机制。单扶正器钻具组合的力学特性为扶正器越接近钻头,钻头处的增斜力越大,因此常规绳索取心钻具在易斜地层容易发生钻孔弯曲。无扶正器钻具组合在一定的钻压及孔斜角时钻头侧向力是固定不变的钟摆力,在自然造斜力较弱的地层和小钻压下有一定的稳斜效果。(3)通过分析双扶正器钻具组合钻头处侧向力的变化规律,得出了其在防斜方面的结论。钻压和孔斜角一定时,钻具第一跨距离和第二跨距离较小(如L1=20cm,L2=100cm)的钻具组合产生的降斜力较大;钻具结构一定且孔斜角较小时(如α=5°),钻压对钻头侧向力的影响较小,而当钻压不超过钻具极限载荷时,孔斜角的增大会使钻头降斜力增大。双扶正器钻具组合在钻头处可产生较大的降斜力,比如当L1=20cm,L2=100cm时Pα=-398N,但是双扶正器钻具组合的钻进稳定性较差。(4)总结了叁扶正器钻具组合钻头处降斜力变化规律。钻进参数和孔斜角一定时,钻头处降斜力较大的钻具组合为:第二跨距离较小(如L2=100cm)而第叁跨距离较小(如L3=100cm)或较大(如L3=800cm);孔斜角较小时(如α≤30°)第一跨距离取较小(如L1=20cm),而孔斜角较大时需增大第一跨距离(如L1=100cm)。另外,在上述取得较大降斜力的钻具结构基础上,增大钻压会缓慢减小其降斜力。叁扶正器钻具组合具有较大的降斜力,而且其钻进稳定性较好。(5)根据对四扶正器绳索取心钻具组合的力学特性分析,总结了钻头处降斜力的规律。钻压和孔斜角一定且钻具第一跨距离较小、第二跨距离较小、第叁跨距离较小、第四跨距离不大时(如L1=20cm,L2=100cm,L3=100cm,L4=400cm)钻具组合可取的较大的降斜力;在取得较大降斜力的钻具结构基础上,增大钻压会缓慢减小其降斜力。四扶正器钻具组合具有较好的稳定性,但是其所能产生的最大降斜力较小。(6)分析研究了五扶正器绳索取心钻具组合的钻头侧向力随其主要影响因素的变化规律,总结了五扶正器钻具组合钻头处产生最优降斜力的规律。当钻压和孔斜角一定时,钻头处产生较大降斜力的组合为:第一跨距离较小(如L1=20cm),第二跨距离较小(如L2=100cm),第叁跨距离较大(如L3=800cm),第四跨距离适中(如L4=400cm),第五跨距离较大(如L5=600cm)。在上述取得较大降斜力的钻具结构基础上,增大钻压会增大其降斜力。五扶正器钻具组合在钻进稳定性方面优于叁扶正器和四扶正器钻具组合,而在产生降斜力方面也优于四扶正器钻具组合。(7)根据稳斜和防斜钻具设计原则以及双扶正器、叁扶正器、四扶正器和五扶正器钻具组合的力学特点,研究设计了稳斜钻具组合和防斜钻具组合。稳斜钻具组合为钻进稳定性最好的五扶正器钻具组合,其钻具组合参数为第一跨距离L1=14cm,第二跨距离L2=300cm,第叁跨距离L3=600cm,第四跨距离L4=600cm,第五跨距离L5=400cm;防斜钻具组合为降斜力较大并且钻进稳定较好的叁扶正器钻具组合,其钻具组合参数为第一跨距离心=14cm,第二跨距离L2=300cm,第叁跨距离L3=800cm。(8)将绳索取心稳斜钻具组合和防斜钻具组合分别投入安徽某矿区和江西某矿区进行钻进试验,试验结果验证了纵横弯曲理论指导于绳索取心钻进的可行性。运用纵横弯曲理论在安徽某矿区进行稳斜钻进试验,试验中采取了钻具组合1#和钻具组合2#两种稳斜钻具组合,试验结果表明了两种钻具组合稳斜效果均优于常规绳索取心钻具,其中组合1#具有更好的稳斜效果。而在江西某矿区进行的防斜钻进试验采用了叁扶正器钻具组合,试验期间钻孔的顶角由3°降到了 2°,最大顶角降斜率达到了 0.99°/100m,防斜钻进效果较好。理论与试验研究表明,组合有满眼扶正器的绳索取心钻进既能保持原有绳索取心钻进高质量快速取心的特点,同时,又能达到较好的钻进防斜效果,弥补了现有绳索取心钻进存在的不足,丰富了绳索取心钻进防斜技术方法,所采用的纵横弯曲理论对绳索取心钻进技术的应用具有指导意义。论文研究存在以下不足:(1)由于研究钻头侧向力所取数据量过于庞大,本文仅为理论计算分析,没有钻头侧向力变化的内在力学机制分析。(2)在侧向力计算过程中,钻具组合里含岩心管和钻杆的一跨采用对轴惯性矩和线重量进行加权的方法,而纵横弯曲法采取的变截面算法计算复杂,在本文中没有推导和讨论。(3)本文中理论分析研究没有考虑地层力的影响,也没有研究地层力的影响因素和变化规律。针对以上不足之处,今后需要进一步展开以下研究工作:(1)研究钻压、孔斜角和扶正器位置等主要影响因素与钻头侧向力之间的内在联系;(2)进一步研究绳索取心钻具的变截面纵横弯曲梁模型,并建立相应的数学模型;(3)研究在地层力作用下钻头处的合力随钻压、孔斜角和扶正器等主要影响因素的变化规律。(本文来源于《中国地质大学》期刊2014-05-01)

李文飞,李玄烨,黄根炉[7](2013)在《基于纵横弯曲梁理论的水平井管柱摩阻扭矩分析方法》一文中研究指出在非常规油气藏水平井钻进过程中,井壁稳定性差导致井眼不规则,钻柱受力复杂,摩阻扭矩计算误差较大。根据纵横弯曲连续梁理论,在井斜平面、方位平面内对钻具组合进行管柱受力及变形分析,从而建立了一种含有虚拟接触点的改进纵横弯曲梁模型分析钻井管柱摩阻扭矩。优点在于指定接触点时不用考虑是否为真实接触点,由此可将接头或接箍、扶正器等直径较大的部位指定为接触点。对于非真实接触点可以按虚拟接触点考虑,从而使模型的应用和求解更加方便、可行。实例分析结果表明,套管下入、旋转钻进、滑动钻进、复合钻进状态下管柱摩阻扭矩理论计算值与实测平均值基本相同,且变化趋势一致,验证了计算模型的准确性。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2013年13期)

阮红芳[8](2012)在《基于纵横弯曲的微驱动器分析设计》一文中研究指出微驱动器作为MEMS的一个重要分支,近年倍受关注。目前,微驱动器发展的趋势是实现低驱动电压、大驱动位移与快速响应。本文设计的微驱动器,可用于汽车安全气囊感应点火系统、航天器整流罩脱落触发装置、RF微开关、相控阵天线等方面。本文设计微驱动器要求与目的:调节、驱动电压小于等于5V,驱动位移大于等于10μm,并实现快速响应。论文主要包括如下内容:1.基于压杆屈曲、纵横弯曲、静电驱动等原理及MEMS技术,建立直梁与折梁两种结构形式的微驱动器模型。2.对微驱动器进行静力分析,用ANSYS软件对直梁进行屈曲分析,最大位移可达335p.m;基于纵横弯曲原理,分析了横向力与轴向力对微驱动器位移的影响;详细分析了轴向力的组成,即装配挤压力、调节电压产生的静电调节力与加工工艺过程中温度应力,最后获得位移随各个影响因素的变化关系曲线。3.用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics对两种结构形式的微驱动器进行模态分析与动力耦合分析,获取了两种结构前五阶模态频率及电压—位移曲线图,驱动电压为5V时,直梁结构微驱动器驱动位移为10.8μm,响应时间为2.6ms;折梁结构微驱动器驱动位移为14.7μm,响应时间1.2ms。4.本文设计的微驱动器符合设计要求,即调节、驱动电压小于等于5V,位移大于10μm,响应时间在3ms以内,实现了低驱动、大位移、快速响应目的。5.根据设计结果绘制出微驱动器叁维模型图与各部件工程图。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-01-01)

李妍,吴艳新,高德利[9](2011)在《深水钻井隔水管纵横弯曲变形解析》一文中研究指出为了准确获得深水钻井隔水管的静力学响应,给出了任意连续横向载荷作用下隔水管静力学位移响应的解析解。首先将隔水管纵向离散成若干梁单元,建立单元任意连续横向载荷作用下隔水管静态控制方程;然后通过对控制方程进行降阶变换求得其特解,并由节点的连续条件及边界条件提出了此方程隔水管位移响应的解析解表达式;最后以矩形流作用下隔水管位移响应问题为例,定量计算了隔水管的最大横向变形及其位置,结果达到要求。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2011年07期)

唐雪平,苏义脑,陈祖锡[10](2011)在《求解中短半径弯螺杆钻具的纵横弯曲法》一文中研究指出介绍了一种求解中短半径(K=1°/m~3°/m)弯螺杆钻具的纵横弯曲法,以指导弯螺杆钻具的设计和使用.采用变刚度梁柱理论,并应用等效载荷法对具有初始结构弯角的梁柱进行等效处理,根据钻具组合支座连续条件及边界条件建立了中短半径水平井造斜螺杆钻具组合的力学模型,进而求得钻头侧向力,依此预测弯螺杆钻具的造斜能力.这种分析方法得到了成功应用.(本文来源于《力学与实践》期刊2011年03期)

纵横弯曲论文开题报告

(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:

套管扶正器的安放问题一直以来都是石油作业的主要问题之一.基于纵横弯曲理论,考虑轴向载荷对梁弯曲变形的影响,将套管离散成BEAM188梁单元,进行几何非线性有限元分析.通过水平段、斜直段、曲率段算例与解析解对比,验证了有限元法的准确性.对某一水平井进行了有限元计算,结果表明:共安放60个扶正器,套管弯曲变形小于许可偏心距,满足工程要求.

(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。

纵横弯曲论文参考文献

[1].黄小波,潘万军,朱晓锋,付勇,阙家嘉.基于纵横弯曲理论在役测量刚性吊架的工作载荷[J].工程建设与设计.2019

[2].张强,蒋豹,许杰,王晓鹏,崔巍.基于纵横弯曲有限元法的套管扶正器安放计算[J].数学的实践与认识.2019

[3].黄文君,高德利.受井眼约束带接头管柱的纵横弯曲分析[J].西南石油大学学报(自然科学版).2015

[4].房军,王宴滨,高德利.应用纵横弯曲梁理论分析隔水管受力变形[J].石油矿场机械.2014

[5].洪迪峰,唐雪平,苏义脑,盛利民,窦修荣.非连续性旋转导向钻具组合的广义纵横弯曲法[J].石油学报.2014

[6].黄帆.基于纵横弯曲理论的绳索取心满眼防斜技术研究与应用[D].中国地质大学.2014

[7].李文飞,李玄烨,黄根炉.基于纵横弯曲梁理论的水平井管柱摩阻扭矩分析方法[J].科学技术与工程.2013

[8].阮红芳.基于纵横弯曲的微驱动器分析设计[D].西安电子科技大学.2012

[9].李妍,吴艳新,高德利.深水钻井隔水管纵横弯曲变形解析[J].石油矿场机械.2011

[10].唐雪平,苏义脑,陈祖锡.求解中短半径弯螺杆钻具的纵横弯曲法[J].力学与实践.2011

论文知识图

纵横弯曲计算简图直梁在纵横弯曲耦合振动下的运...孔底钻具组合的纵横弯曲梁力学...纵横弯曲受力分析图计算纵横弯曲时钢架力学模型纵横弯曲法计算简图

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