蠕变地层中含缺陷套管外挤压力分布的数值模拟[J].pdfVIP

( ) 2007年 　第 3 1卷 　　　　　　中国石油大学学报 自然科学版 　　　　　　　　Vol. 3 1　No. 1 　第 1期 　　　　　　　　Jou rnal of Ch ina U n iversity of Petro leum 　　　　　　　　Feb. 2007 　　文章编号 :(2007) 0 1005607 蠕变地层中含缺陷套管外挤压力分布的数值模拟 高德利 , 郑传奎 , 覃成锦 (中国石油大学 石油工程教育部重点实验室 ,北京 102249) 摘要 :将蠕变地层视为粘弹性体 ,分别采用 M axwell粘弹性模型和线性强化弹塑性模型 ,建立了含缺陷套管 —水泥 环 —蠕变地层有限元计算模型 , 旨在应用数值方法模拟在地质和工程因素及其联合作用下含缺陷套管外壁所受蠕 ( ) 动压力的分布规律 ,并对这类套管抗非均匀载荷的能力进行了有限元分析 。采用逐步超松弛 SOR 迭代法进行了 计算 ,为加快收敛速度 ,计算程序支持最佳松弛因子的自动快速有哪些信誉好的足球投注网站 。算例分析表明 ,非均匀地应力条件下 ,最大地 应力方向上套管外挤蠕动压力最小 ,而最小地应力方向上套管外挤蠕动压力最大 ;磨损缺陷改变了均匀载荷下套管 外挤蠕动压力的分布规律 ,磨损处蠕动压力明显增大 ;与非均匀载荷相比,磨损是影响套管外蠕动压力分布更为敏 感的因素 。该数值结果可为复杂条件下含缺陷套管强度设计提供理论指导 。 关键词 :蠕变地层 ; 粘弹性模型 ; 含缺陷套管 ; 外挤压力 ; 数值模拟 中图分类号 : TE 2 1　　　文献标识码 : A Num er ica l sim ula tion of externa l pressure d istr ibution of ca sing str ing w ith wear in creep form a tion GAO D eli, ZH EN G Chuanku i, TAN Chengj in (Key L abora tory of P etroleum Eng ineering, M in is try of E duca tion, Ch ina Un ivers ity of P etroleum , B eij ing 102249, Ch ina) A b stract: The creep form ation was suppo sed to be viscoelastic m aterials. Both M axwell viscoela sticity model and linear hard en ing ela sticp la sticity model were u sed in th is work, re sp ectively. Thu s, the analytical model of the assemb led body inclu ding ca sing string w ith wear, cem en t sheath and creep form ation was bu ilt based on fin ite elem en t m ethod ( FEM ) . In order to illu strate the force distribu tion outside ca sin