钻柱可靠性论文-熊云峰,陈章兰,李宗民

钻柱可靠性论文-熊云峰,陈章兰,李宗民

导读:本文包含了钻柱可靠性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:浮式钻井船,钻柱,升沉补偿系统,可靠性评价

钻柱可靠性论文文献综述

熊云峰,陈章兰,李宗民[1](2019)在《浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法》一文中研究指出为准确评估浮式钻井船钻柱升沉补偿系统的可靠性,保障钻井船安全高效作业,综合运用AHP法、灰关联分析法和模糊理论,研究浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法。根据浮式钻井船钻柱升沉补偿系统的作业特点和功能要求,建立浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性综合评价指标体系;在统筹考虑主观赋权法和客观赋权法各自优缺点的基础上,综合运用AHP和灰关联度法,确定各评价指标的综合权重;基于模糊综合评价理论,构建一种浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性综合评价方法。该评价法原理简单,使用方便,为科学评价钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性提供了一种新的借鉴。(本文来源于《船舶工程》期刊2019年07期)

李文飞[2](2008)在《直井钻柱安全可靠性分析方法研究》一文中研究指出现场资料分析表明,80%的钻柱失效是由于疲劳引起的。采用理论分析的方法,并与现场数据相结合,对直井钻柱的安全可靠性进行了分析研究。钻柱发生屈曲变形,随着钻柱的转动而产生振动,引起钻柱上应力的交替变化,在交变应力作用下,钻柱上的疲劳裂纹不断扩展导致钻柱断裂。根据能量原理推导了钻柱屈曲变形后节距与钻压、转速、扭矩之间的关系模型,为确定钻柱在井眼中的位置,计算钻柱应力提供帮助。在钻柱应力分析的基础上,考虑疲劳因素,建立了钻柱强度的校核模型,与常规方法只基于静载相比,提高了钻柱强度设计的安全性。结合现场数据,分析了钻柱疲劳强度系数随钻井参数的变化规律,得出了随钻压、转速、井深的增加而减小的重要结论,且应用结果也说明了钻柱强度校核必须考虑疲劳的重要性。通过钻柱接头螺纹的受力分析,建立了螺纹牙在轴向载荷和弯曲载荷作用下的变形协调方程,并根据边界条件,推导出了每圈螺纹牙所受载荷的计算公式。结果表明,当钻柱接头受力不变时,随着螺纹牙底倒角半径的增大,螺纹处的应力集中系数是降低的;而强度系数是增大的。基于钻柱疲劳S ? N曲线及修正的Miner线性疲劳累积损伤理论,建立了一种关于钻柱疲劳累积损伤的计算方法,便于钻柱疲劳损伤的度量。算例表明,随着井深的增加,钻柱损伤是减小的;随着转速的增大,钻柱疲劳损伤是增加的,顺序向下倒换钻柱是最佳方法,且倒换6次后钻柱整体损伤趋于平衡。同时,推导出了钻铤疲劳S ? N曲线表达式,能够计算一定可靠度下钻铤的疲劳寿命,便于工程应用。在钻柱受力分析的基础上,提出钻柱上的疲劳裂纹是张开型与撕开型表面复合型裂纹的假设,比较接近实际钻柱,并建立了张开型与撕开型表面复合型裂纹扩展速率的计算模型。分析表明,随着钻压、转速的增加,钻柱的循环次数是减小的。根据钻柱尺寸参数、材料特性参数、钻进参数等数据的分布规律,基于可靠性理论,从概率的角度建立了钻柱可靠度的计算方法,克服了安全系数选取时的经验性,具有一定的先进性。(本文来源于《中国石油大学》期刊2008-04-01)

李文飞,管志川,赵洪山[3](2008)在《基于可靠性理论的钻柱疲劳寿命预测》一文中研究指出钻井过程中极易发生钻柱疲劳失效事故,不仅影响钻进速度,而且大大降低了钻井效益,因此准确预测钻柱的疲劳寿命,对于提高钻柱的安全可靠性、减少钻井事故的发生具有重要意义。根据钻柱疲劳裂纹的扩展与钻柱的应力状态有关,首先对钻柱进行了应力状态分析,并进行了等效应力合成。在应力分析的基础上,结合可靠性理论,确定了影响钻柱疲劳裂纹寿命的随机性参数:钻压、转盘转速以及疲劳裂纹初始长度。结合Form an模型建立了钻柱I、III复合型疲劳裂纹扩展速率的计算模型。算例分析表明,该模型能够计算相应可靠度下钻柱疲劳裂纹的循环寿命,且计算结果与现场钻柱的使用寿命比较接近,能够满足现场钻井工程的精度要求。该模型具有一定的实用性,为钻柱疲劳寿命的准确预测提供了理论依据。(本文来源于《石油钻采工艺》期刊2008年01期)

李茂生[4](2007)在《小环空条件下钻柱动力学及可靠性研究》一文中研究指出国内外研究表明,钻柱失效大多发生在轴向载荷和扭矩载荷最小的底部钻具部位上,这种现象和钻具的转速以及钻具和井壁之间的环空间隙密切相关。论文结合国家自然基金资助项目《复杂钻井条件下钻井新技术研究》(50234030),对小环空条件下钻柱的动力学和可靠性进行了深入研究,所取得的成果在石油钻井行业有良好的应用前景。本论文的主要研究内容总结如下:(1)考虑环空间隙的钻柱动力学理论分析直井中的旋转钻柱是一个多支点的十分复杂的自激横振系统。对这样一个系统进行理论分析和数值模拟十分困难。论文首先研究了单根钻柱的运动状态以及由涡动所引起的弯曲应力。钻柱的横向振动是在钻井液中发生的,钻井液对钻柱横向振动的影响不可忽略,论文从理论上研究了考虑环空间隙的情况下钻井液对钻柱横向振动固有频率的影响。钻柱的纵向振动是研究钻柱的动力学特性一个重要方面,论文对钻柱系统的纵向振动进行了系统分析,使用有限元方法对钻柱纵向振动模型进行了数值仿真,同时对钻柱的纵向振动以及其谐响应特性进行了动力学模拟。钻柱的涡动与钻柱的动力学特性密切相关,涡动过程中的钻柱会消耗更多的能量,钻柱的涡动特性和钻柱与井壁之间的间隙密切相关,论文对底部钻具组合的涡动特性进行了分析。(2)钻柱与井壁碰撞的拉格朗日模型和ALE流固耦合模型依据钻柱与井壁之间碰撞的特点,将拉格朗日方法引入钻柱与井壁碰撞的分析中。利用动量方程、质量守恒方程和能量方程,采用时间积分方法,求解了应力与位移之间关系的微分方程,得到了考虑参考构形和当前构形的叁维空间钻柱和井壁的常应变多项式的位移函数。采用8节点6面体单元建立了钻柱和井壁碰撞的整体刚度矩阵。研究了钻柱与井壁碰撞机理,以及碰撞过程中钻柱的应力场和应变场的变化情况。建立井眼、钻柱、地层与钻井液系统的混合欧拉-拉格朗日方法的流固耦合计算模型。用ALE(任意欧拉-拉格朗日)方法分析碰撞过程中钻柱—钻井液系统的动力响应,ALE方法可允许流体区域变形与移动。描述流体区可采用ALE参考系,固体区用拉格朗日参考系。得出了考虑钻井液影响下的钻柱与井壁碰撞时的应力应变变化情况。(3)环空间隙对普通钻井和套管钻井的影响研究了在普通钻井和套管钻井中钻柱和套管的涡动频率、磨损以及疲劳失效分析,从而分析环空间隙对钻柱和套管的力学参数的影响。随着环空间隙的减小和转盘转速的增加,钻柱的疲劳强度是降低的,套管钻井中的套管比钻杆更容易发生疲劳失效事件。(4)考虑环空间隙的钻柱可靠性研究结合国内外在钻柱可靠性研究方面的成果,并基于论文的研究进展,率先将环空间隙对钻柱动力学的影响以及数值仿真技术引入钻柱的可靠性分析中。套管钻井过程的环空间隙比正常钻井时要小,论文讨论了环空间隙这一钻井参数对套管钻井可靠性的影响以及如何避开钻柱振动的共振区。(本文来源于《中国石油大学》期刊2007-04-01)

钻柱可靠性论文开题报告

(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:

现场资料分析表明,80%的钻柱失效是由于疲劳引起的。采用理论分析的方法,并与现场数据相结合,对直井钻柱的安全可靠性进行了分析研究。钻柱发生屈曲变形,随着钻柱的转动而产生振动,引起钻柱上应力的交替变化,在交变应力作用下,钻柱上的疲劳裂纹不断扩展导致钻柱断裂。根据能量原理推导了钻柱屈曲变形后节距与钻压、转速、扭矩之间的关系模型,为确定钻柱在井眼中的位置,计算钻柱应力提供帮助。在钻柱应力分析的基础上,考虑疲劳因素,建立了钻柱强度的校核模型,与常规方法只基于静载相比,提高了钻柱强度设计的安全性。结合现场数据,分析了钻柱疲劳强度系数随钻井参数的变化规律,得出了随钻压、转速、井深的增加而减小的重要结论,且应用结果也说明了钻柱强度校核必须考虑疲劳的重要性。通过钻柱接头螺纹的受力分析,建立了螺纹牙在轴向载荷和弯曲载荷作用下的变形协调方程,并根据边界条件,推导出了每圈螺纹牙所受载荷的计算公式。结果表明,当钻柱接头受力不变时,随着螺纹牙底倒角半径的增大,螺纹处的应力集中系数是降低的;而强度系数是增大的。基于钻柱疲劳S ? N曲线及修正的Miner线性疲劳累积损伤理论,建立了一种关于钻柱疲劳累积损伤的计算方法,便于钻柱疲劳损伤的度量。算例表明,随着井深的增加,钻柱损伤是减小的;随着转速的增大,钻柱疲劳损伤是增加的,顺序向下倒换钻柱是最佳方法,且倒换6次后钻柱整体损伤趋于平衡。同时,推导出了钻铤疲劳S ? N曲线表达式,能够计算一定可靠度下钻铤的疲劳寿命,便于工程应用。在钻柱受力分析的基础上,提出钻柱上的疲劳裂纹是张开型与撕开型表面复合型裂纹的假设,比较接近实际钻柱,并建立了张开型与撕开型表面复合型裂纹扩展速率的计算模型。分析表明,随着钻压、转速的增加,钻柱的循环次数是减小的。根据钻柱尺寸参数、材料特性参数、钻进参数等数据的分布规律,基于可靠性理论,从概率的角度建立了钻柱可靠度的计算方法,克服了安全系数选取时的经验性,具有一定的先进性。

(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。

钻柱可靠性论文参考文献

[1].熊云峰,陈章兰,李宗民.浮式钻井船钻柱升沉补偿系统可靠性评价方法[J].船舶工程.2019

[2].李文飞.直井钻柱安全可靠性分析方法研究[D].中国石油大学.2008

[3].李文飞,管志川,赵洪山.基于可靠性理论的钻柱疲劳寿命预测[J].石油钻采工艺.2008

[4].李茂生.小环空条件下钻柱动力学及可靠性研究[D].中国石油大学.2007

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