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深水测试密闭环空压力变化下的封隔器胶筒性能分析
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作者 孙巧雷 夏乐 +3 位作者 刘语维 冯定 侯灵霞 邓龙 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期147-153,共7页
为探讨深水测试双封隔器由密闭环空压力变化引起的变形与强度问题,建立双封隔器胶筒结构的力学分析模型。根据工作过程中封隔器间密闭环空压力的变化,对胶筒的密封性能进行分析,得到各胶筒的应变量、等效应力以及接触应力的变化情况。... 为探讨深水测试双封隔器由密闭环空压力变化引起的变形与强度问题,建立双封隔器胶筒结构的力学分析模型。根据工作过程中封隔器间密闭环空压力的变化,对胶筒的密封性能进行分析,得到各胶筒的应变量、等效应力以及接触应力的变化情况。分析采用胶筒不同圆形倒角参数时封隔器胶筒与套管的接触特性,研究胶筒倒角参数对封隔器密封性能的影响,得出封隔器的优化结构参数。结果显示:各胶筒的应变量、等效应力以及接触应力均随密闭环空压力的增大而增大,其中下胶筒的增大幅度最明显;各胶筒变形量随着胶筒倒角的增大无明显变化,但等效应力随着胶筒倒角的增大均减小,而随着胶筒倒角的增大上胶筒和中胶筒的接触应力均增大,下胶筒的接触应力先增大后减小。因此,一定程度上增大胶筒倒角有利于提升封隔器的密封性能,倒角半径为0.75 mm时为最优结构。 展开更多
关键词 双封隔器 密闭环空 密封性能 强度 接触应力
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多封隔器密闭环空热膨胀力学计算方法及应用 被引量:21
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作者 张智 王汉 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期65-72,共8页
环空温度压力变化对高温高产气井多封隔器管柱力学行为和安全可靠性的影响较大。为此,基于动量守恒定律、能量守恒定律及各层环空流体瞬态传热机理,建立了单层和多层环空的温度、压力场计算模型,分析全井筒环空温度和热膨胀压力的变化规... 环空温度压力变化对高温高产气井多封隔器管柱力学行为和安全可靠性的影响较大。为此,基于动量守恒定律、能量守恒定律及各层环空流体瞬态传热机理,建立了单层和多层环空的温度、压力场计算模型,分析全井筒环空温度和热膨胀压力的变化规律;针对多封隔器完井管柱,综合考虑密闭环空温度效应和体积变化效应,建立了多封隔器间密闭环空热膨胀压力计算模型,研究双封隔器间密闭环空的热膨胀压力变化规律;以南海西部某高温高产气井作为实例开展分析。结果表明:(1)环空温度效应和体积效应共同作用使全井筒A环空热膨胀压力最小,C环空热膨胀压力最大;(2)双封隔器间密闭环空热膨胀压力与环空温差基本上呈线性关系,温度效应引起的压力增量占主导作用,体积效应对压力增量的贡献率随环空温差的增大而增大;(3)确定实例井最大产气量为212×10~4 m^3/d,在产量为160×10~4 m^3/d时,双封隔器最大坐封间距为312 m。结论认为:在强度允许的前提下,选择内径较大的生产套管有利于降低密闭环空热膨胀压力。 展开更多
关键词 多封隔器 高温高产 气井 密闭环空 热膨胀压力 力学计算 安全评价
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密闭环空热膨胀压力全尺寸模拟实验 被引量:7
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作者 胡志强 李鑫 +3 位作者 金鑫 曹耐 张亢 李舒展 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6663-6669,共7页
为了验证多层密闭环空热膨胀压力预测模型的准确性和适用性,更深入地探究油气井筒传热与环空压力之间的关系,有必要开展全尺寸环空压力模拟实验研究。通过设计符合油气井身结构特点和现场工况的双环空井段实验装置,模拟高温热流体在不... 为了验证多层密闭环空热膨胀压力预测模型的准确性和适用性,更深入地探究油气井筒传热与环空压力之间的关系,有必要开展全尺寸环空压力模拟实验研究。通过设计符合油气井身结构特点和现场工况的双环空井段实验装置,模拟高温热流体在不同循环温度、循环流量和循环时间的条件下对密闭环空温度和压力造成的影响,分析实验中环空压力随温度增量的变化关系,验证理论模型结果的适用性。结果表明:双环空升温阶段,A环空比B环空升温增压速率更快,温度压力峰值更高;由于环空流体中含有部分无法消除的可压缩溶解气体,导致环空压力上涨幅比环空温度要小;提出环空压温比的概念来评估环空流体产生压力的能力大小,其中纯水受热膨胀产生的环空压温比最高,自然散热前期环空压温比更能反映流体产生热膨胀压力大小;实验测试数据与模型计算结果偏差均在10%以内,满足理论和现场实际需求。可见在实际计算中应该参考实验数据,考虑环空流体特性和气体压缩性质,提高预测精度。 展开更多
关键词 密闭环空 压力 热膨胀 全尺寸 模拟实验 溶解气
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深水油气井开采过程环空压力预测与分析 被引量:55
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作者 张波 管志川 张琦 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1012-1017,共6页
深水油气井投入生产后受到地层高温流体的影响,井筒内温度场会重新分布引起环空压力上升,威胁油气井管柱的安全服役和井筒完整性。为确保深水油气井井身结构和管柱强度符合长期安全稳产的要求,建立了基于能量守恒定律和多层圆筒壁传热... 深水油气井投入生产后受到地层高温流体的影响,井筒内温度场会重新分布引起环空压力上升,威胁油气井管柱的安全服役和井筒完整性。为确保深水油气井井身结构和管柱强度符合长期安全稳产的要求,建立了基于能量守恒定律和多层圆筒壁传热原理的深水油气井井筒温度分布计算模型,根据深水油气井井身结构复杂、环空层次多的特点,遵照体积相容性原则提出了计算环空压力的迭代方法,实现了对井筒内温度分布和环空压力的预测与分析。利用温度预测模型和压力计算方法对相关影响因素进行了分析。结果表明:环空温度、压力的上升主要集中在油气井投入生产的初期,随生产时间的增加变化逐渐变缓;产量较低时,井口产出流体的温度与环空温度、压力随产量的上升迅速增加,当产量到达一定数值以后井口产出流体的温度与环空温度、压力趋于稳定;环空温度和压力随着地温梯度的增加线性上升。 展开更多
关键词 深水油气井 密闭环空 温度分布 压力 影响因素 规律分析
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深水油气井测试作业时环空压力预测及安全评价 被引量:1
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作者 庞东豪 赵维青 +5 位作者 赵苏文 唐龙 向世林 张智 周驰宇 敬耘博 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期110-115,共6页
为准确预测深水高温高压油气井测试作业时,密闭及非密闭环空压力的变化规律,基于流体温压性质的变化规律,综合考虑流体温度、环空体积、流体质量变化,建立密闭及非密闭环空压力预测模型,研究不同变化因素对环空压力预测结果的影响。研... 为准确预测深水高温高压油气井测试作业时,密闭及非密闭环空压力的变化规律,基于流体温压性质的变化规律,综合考虑流体温度、环空体积、流体质量变化,建立密闭及非密闭环空压力预测模型,研究不同变化因素对环空压力预测结果的影响。研究结果表明:充分考虑流体温压性质变化和流体质量变化影响后的环空压力预测结果更为准确;非密闭环空可以有效缓解持续上升的环空压力。研究结果可为深水油气井测试作业时,有效提升井筒管柱及屏障的完整性与安全提供一定参考。 展开更多
关键词 深水井 压力 密闭环空 密闭环空 流体温压性质变化 流体质量变化
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储气库井油套环空压力影响因素分析 被引量:7
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作者 王兆会 陈俊 +2 位作者 何学良 尹宜勇 刘翀 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期145-151,共7页
针对储气库注采井密闭环空带压问题,开展了储气库注采井在生产管柱内温度、压力变化时,密闭环空压力计算模型的研究。首先,根据储气库现场实际简化井身结构,建立了密闭环空分析模型。其次,采用管柱弹性力学平面应变理论、物质的热胀冷... 针对储气库注采井密闭环空带压问题,开展了储气库注采井在生产管柱内温度、压力变化时,密闭环空压力计算模型的研究。首先,根据储气库现场实际简化井身结构,建立了密闭环空分析模型。其次,采用管柱弹性力学平面应变理论、物质的热胀冷缩性质及流体PVT状态方程,建立了数理解析模型。最后,根据某井的基础数据得出储气库注采井生产管柱内温度变化是形成密闭环空压力的主要影响因素这一认识;在只考虑温度、压力变化对保护液影响的情况下,可以满足现场工程要求,误差小于5%,计算结果与现场数据吻合较好。计算方法便于现场的环空压力快速预估。 展开更多
关键词 储气库 注采井 密闭环空 压力 带压
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气藏型储气库井环空压力计算模型及其应用 被引量:3
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作者 隋晓凤 滕振超 +4 位作者 贾善坡 王建军 徐长峰 曾祥俊 贺海军 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2022年第2期86-97,106,I0006,I0007,共15页
为解决储气库井注采时由温度与压力变化引起的密闭A环空带压问题,根据传热学理论、管柱弹性力学平面应变理论及体积相容性原则,建立考虑环空保护液非线性多单元密闭A环空压力计算模型,基于分段计算方法分析等温压缩系数、等压膨胀系数... 为解决储气库井注采时由温度与压力变化引起的密闭A环空带压问题,根据传热学理论、管柱弹性力学平面应变理论及体积相容性原则,建立考虑环空保护液非线性多单元密闭A环空压力计算模型,基于分段计算方法分析等温压缩系数、等压膨胀系数、油管线膨胀系数、弹性模量与泊松比等参数对环空压力影响。结果表明:采用分段计算方法可以提高环空压力预测的准确度;不考虑温度分布形式预估环空压力偏离实际值,且温度越高,偏离实际值越大;环空保护液的非线性对环空压力的影响相对较大,忽略其随温度的变化导致环空压力偏低。压力计算模型与现场实测结果符合较好,可以为工程应用提供参考。 展开更多
关键词 气藏型储气库 注采井 密闭A 压力 分段计算
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双封隔器段完井管柱在多工况下的安全研究
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作者 周朗 龚浩 +3 位作者 张林 周梓澄 黄顺潇 田璐 《石油机械》 北大核心 2025年第3期18-24,共7页
现场作业中,温度压力变化频繁,双封隔器与管柱承受巨大压差,导致完井管柱失效频发,威胁完井管柱力学完整性。为保障现场生产安全,根据双封隔器段完井管柱在多工况下的温度压力变化,考虑密闭环空流体的温度效应和油管的弹性变形对密闭环... 现场作业中,温度压力变化频繁,双封隔器与管柱承受巨大压差,导致完井管柱失效频发,威胁完井管柱力学完整性。为保障现场生产安全,根据双封隔器段完井管柱在多工况下的温度压力变化,考虑密闭环空流体的温度效应和油管的弹性变形对密闭环空流体压力的影响,建立了多工况下双封隔器密闭环空压力的计算模型,并对管柱的安全性进行了校核。研究结果表明:在生产、测试和生产工况下,双封隔器以及油管承受的压差小,不影响管柱完整性;在酸化工况下,双封隔器承受压差巨大,为79.74 MPa,此时管柱极易发生失效;建议在酸化工况下,合理控制酸化液流量,降低温度效应对管柱的影响。研究结果可为双封隔器管柱的井身结构设计与现场工艺实施提供参考。 展开更多
关键词 完井管柱 双封隔器 密闭环空 力学完整性 数学模型
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考虑材料非线性的环空增压预测模型 被引量:8
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作者 王黎松 高宝奎 +2 位作者 胡天祥 马超 王捷力 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期235-243,共9页
为了准确预测深水油气井钻采过程中的环空增压,建立了改进的环空增压计算模型。该模型考虑了材料的非线性性质和套管变形的影响,其中材料的非线性性质包括了流体热膨胀系数和压缩系数随温度、压力变化的性质以及套管弹性模量、热膨胀系... 为了准确预测深水油气井钻采过程中的环空增压,建立了改进的环空增压计算模型。该模型考虑了材料的非线性性质和套管变形的影响,其中材料的非线性性质包括了流体热膨胀系数和压缩系数随温度、压力变化的性质以及套管弹性模量、热膨胀系数随温度变化的性质。模型中的非线性函数由插值方法获得,并进行了实验验证和误差分析。计算中,将各个环空沿轴向进行分段,并将变温以增量的方式进行加载。通过算例,将该模型与忽略材料非线性性质和套管变形的简化模型进行了对比,讨论了各非线性参数及井筒变温对环空增压预测结果的影响。结果表明,与改进模型相比,简化模型的误差范围为2.51%~26.11%;在变温较小的深水井中,同时忽略材料非线性和套管变形对环空增压影响较小;而井筒变温较大时,忽略材料非线性后造成的环空增压预测误差非常显著;流体膨胀系数对环空增压的预测结果影响最大,若将流体膨胀系数取为常数,则误差达到70%。 展开更多
关键词 深水井 圈闭压力 压力 密闭环空 井筒温度
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Physiological responses of people in working faces of deep underground mines 被引量:6
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作者 You Bo Wu Chao +1 位作者 Li Ji Liao Huimin 《International Journal of Mining Science and Technology》 SCIE EI 2014年第5期683-688,共6页
The research studied the influences of high temperature, high pressure, high humidity, noise and other harmful factors in mining conditions on the people health and safety, and investigated the impacts of confined env... The research studied the influences of high temperature, high pressure, high humidity, noise and other harmful factors in mining conditions on the people health and safety, and investigated the impacts of confined environmental on human physiology factors, including temperature, humidity, noise, pressure,toxic and harmful gases in terms of environmental characteristics in underground mines and an artificial intelligence system for simulation of the environment in a confined space of deep mines. Our results show that the systolic pressure, diastolic pressure, mean pressure, heart rate, respiratory rate, typing test speed and memory level percentage are negatively correlated with temperature value, and positively correlated with humidity value; the human temperature and weight are positively correlated with temperature value, and negatively correlated with humidity value. This research lays the foundation for the study of interaction between the deep confined space environment and safety behavior. 展开更多
关键词 Deep mine Confined space High temperature and high humidity Simulation experiment Human physiological index
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