| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-27页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 石油工程背景简介 | 第16-20页 |
| 1.2.1 油井结构 | 第16-17页 |
| 1.2.2 油井的施工过程及其对计算模型的影响 | 第17-20页 |
| 1.3 前人的研究成果及局限 | 第20-25页 |
| 1.3.1 油井应力分析相关文献简介 | 第20-23页 |
| 1.3.2 文献中所采用研究方法的局限性 | 第23-25页 |
| 1.4 本文的主要内容 | 第25-27页 |
| 第2章 油井结构应力的直接算法 | 第27-59页 |
| 2.1 油井结构各部分的力学性能 | 第27-32页 |
| 2.1.1 地层材料的力学性能 | 第27-29页 |
| 2.1.2 水泥材料的力学性能 | 第29-32页 |
| 2.1.3 套管材料的力学性能 | 第32页 |
| 2.2 二维直接算法 | 第32-42页 |
| 2.2.1 直接算法的建模过程 | 第33-34页 |
| 2.2.2 二维直接算法的计算结果 | 第34-42页 |
| 2.3 三维直接算法 | 第42-56页 |
| 2.3.1 三维直接算法的建模过程 | 第43-47页 |
| 2.3.2 三维计算的界面处理 | 第47-54页 |
| 2.3.3 三维局部模型的计算结果 | 第54-56页 |
| 2.4 有限元计算需注意的细节问题 | 第56-58页 |
| 2.4.1 压应力施加 | 第56-57页 |
| 2.4.2 单位选择 | 第57页 |
| 2.4.3 节点的坐标误差 | 第57-58页 |
| 2.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第3章 油井结构的温度场和温度应力 | 第59-73页 |
| 3.1 油井结构的温度场 | 第59-67页 |
| 3.2 油井结构的温度应力 | 第67-71页 |
| 3.2.1 有限元温度应力计算原理 | 第67-68页 |
| 3.2.2 二维热分析界面的处理 | 第68-69页 |
| 3.2.3 油井结构的温度应力 | 第69-71页 |
| 3.3 三维热应力分析模型讨论 | 第71-72页 |
| 3.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 基于两次测井数据的过盈配合算法 | 第73-86页 |
| 4.1 过盈配合算法的引入 | 第73-75页 |
| 4.2 均匀地应力作用下的过盈配合算法理论解 | 第75-79页 |
| 4.2.1 求井壁在无载荷状态下的原始半径 | 第76页 |
| 4.2.2 求凝固后水泥环的应力边界条件 | 第76-78页 |
| 4.2.3 计算水泥环的应力分布 | 第78-79页 |
| 4.3 非均匀地应力作用下的过盈配合算法 | 第79-84页 |
| 4.3.1 ANSYS 的优化设计功能 | 第79-80页 |
| 4.3.2 非均匀地应力作用下井眼原始形状的计算 | 第80-83页 |
| 4.3.3 对优化计算结果的验证 | 第83-84页 |
| 4.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 第5章 水泥环凝固应力计算理论解及实验验证 | 第86-108页 |
| 5.1 基于原始半径的水泥环化学凝固应力计算 | 第87-91页 |
| 5.1.1 计算水泥环自由膨胀后的半径 | 第87-88页 |
| 5.1.2 计算水泥环在时间段终点的半径和边界应力 | 第88-90页 |
| 5.1.3 计算时间段终点时刻水泥环的原始半径 | 第90-91页 |
| 5.2 温度应力比拟算法 | 第91-96页 |
| 5.2.1 温度应力比拟算法计算水泥环应力 | 第91-93页 |
| 5.2.2 温度应力比拟算法计算盲管应力 | 第93-94页 |
| 5.2.3 温度应力比拟算法有限元解法 | 第94-95页 |
| 5.2.4 两种算法的比较 | 第95-96页 |
| 5.3 水泥环凝固过程所产生的应力实验测定 | 第96-107页 |
| 5.3.1 水泥环凝固应力测量实验装置设计 | 第96-100页 |
| 5.3.2 水泥环凝固应力实验结果及计算结果 | 第100-107页 |
| 5.4 本章小结 | 第107-108页 |
| 第6章 基于水泥凝固过程的油井结构应力分析 | 第108-128页 |
| 6.1 均匀地应力条件下的水泥环应力计算 | 第108-112页 |
| 6.2 非均匀地应力条件下的水泥环应力计算 | 第112-120页 |
| 6.2.1 井壁变形的计算 | 第112-113页 |
| 6.2.2 不均匀地应力作用下水泥环应力分布计算 | 第113-114页 |
| 6.2.3 与直接算法的计算结果对比 | 第114-120页 |
| 6.3 油井结构的长期应力分析 | 第120-127页 |
| 6.3.1 接触问题的有限元算法简述 | 第120-122页 |
| 6.3.2 油井结构长期应力分析步骤 | 第122-124页 |
| 6.3.3 长期应力计算结果 | 第124-127页 |
| 6.4 本章小结 | 第127-128页 |
| 结论 | 第128-130页 |
| 参考文献 | 第130-139页 |
| 附录 | 第139-192页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第192-194页 |
| 致谢 | 第194-195页 |
| 个人简历 | 第195页 |