| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第9页 |
| 1.2 井筒温度、环空压力预测及套管强度计算的国内外文献调研 | 第9-13页 |
| 1.2.1 油气井井筒温度模型调研 | 第9-11页 |
| 1.2.2 温度引起的环空压力预测模型调研 | 第11-12页 |
| 1.2.3 考虑弯曲载荷作用的套管强度评价方法调研 | 第12-13页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第13-14页 |
| 1.4 论文创新点 | 第14-16页 |
| 第二章 高温高压油气井井筒温度场分析 | 第16-33页 |
| 2.1 高温高压油井井筒传热规律分析 | 第16-21页 |
| 2.1.1 井筒径向传热分析 | 第16-18页 |
| 2.1.1.1 油管到水泥环边缘的稳态传热分析 | 第17-18页 |
| 2.1.1.2 水泥环至地层的非稳态传热分析 | 第18页 |
| 2.1.2 井筒轴向传热分析 | 第18-19页 |
| 2.1.3 某高温高压油井环空温度计算算例 | 第19-21页 |
| 2.2 高温高压气井井筒传热规律分析 | 第21-27页 |
| 2.2.1 高温高压天然气物性状态描述 | 第22-24页 |
| 2.2.1.1 高温高压天然气临界参数计算 | 第22-23页 |
| 2.2.1.2 高温高压天然气压缩因子计算 | 第23-24页 |
| 2.2.2 高温高压天然气压力-温度耦合计算方程 | 第24-25页 |
| 2.2.2.1 质量守恒方程 | 第24-25页 |
| 2.2.2.2 动量守恒方程 | 第25页 |
| 2.2.2.3 能量守恒方程 | 第25页 |
| 2.2.3 高温高压气井温度-压力耦合计算流程 | 第25-26页 |
| 2.2.4 高温高压气井环空温度场计算算例 | 第26-27页 |
| 2.3 产量和时间因素对环空温度的影响分析 | 第27-32页 |
| 2.3.1 高温高压油井产量对环空温度的影响分析 | 第27-30页 |
| 2.3.2 高温高压油井生产时间对环空温度的影响分析 | 第30-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 高温高压井环空压力体积多尺度耦合分析 | 第33-44页 |
| 3.1 高温高压井环空压力-体积小尺度耦合分析 | 第33-36页 |
| 3.1.1 高温高压井环空有限体积离散 | 第33-34页 |
| 3.1.2 温度场作用下小尺度环空体积分析 | 第34-35页 |
| 3.1.3 温度场作用下小尺度环空压力分析 | 第35-36页 |
| 3.2 高温高压井环空压力体积宏观尺度耦合分析 | 第36-38页 |
| 3.2.1 温度场作用下宏观尺度环空体积分析 | 第36-37页 |
| 3.2.2 温度场作用下宏观尺度环空压力分析 | 第37-38页 |
| 3.3 高温高压井环空压力体积多尺度耦合计算算法 | 第38页 |
| 3.4 产量和时间因素对高温高压井环空压力的影响分析 | 第38-42页 |
| 3.4.1 产量对高温高压井环空压力的影响分析 | 第39-40页 |
| 3.4.2 时间对高温高压井环空压力的影响分析 | 第40-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 高温高压井套管强度安全性分析 | 第44-61页 |
| 4.1 高温高压井自由段套管强度安全性分析 | 第44-49页 |
| 4.1.1 API-RP-90规范对自由段套管强度的要求 | 第44-47页 |
| 4.1.1.1 环空压力管理流程简介 | 第44-46页 |
| 4.1.1.2 环空最大允许操作压力分析 | 第46-47页 |
| 4.1.2 高温高压井自由段套管强度分析 | 第47-49页 |
| 4.1.2.1 自由段套管抗挤强度分析 | 第47-48页 |
| 4.1.2.2 自由段套管抗内压强度分析 | 第48-49页 |
| 4.2 高温高压井非自由段弯曲套管强度分析 | 第49-59页 |
| 4.2.1 弯曲载荷作用下套管截面扁化率分析 | 第49-52页 |
| 4.2.1.1 弯曲作用下套管截面周向应变分析 | 第49-51页 |
| 4.2.1.2 弯曲作用下套管轴向应变分析 | 第51-52页 |
| 4.2.1.3 弯曲作用下套管的轴向应力与周向应力分析 | 第52页 |
| 4.2.2 基于最小势能原理的套管弯曲曲率与不圆度关系分析 | 第52-54页 |
| 4.2.3 考虑截面扁化变形的套管强度计算 | 第54-56页 |
| 4.2.4 弯曲曲率和径厚比对套管截面变形及抗外挤强度的影响分析 | 第56-59页 |
| 4.2.4.1 弯曲曲率和径厚比对套管截面不圆度的影响分析 | 第56-58页 |
| 4.2.4.2 弯曲曲率和径厚比对套管抗外挤强度的影响分析 | 第58-59页 |
| 4.3 本章小结 | 第59-61页 |
| 第五章 考虑环空压力的套管强度安全评价推荐做法 | 第61-71页 |
| 5.1 环空温度场计算 | 第61-63页 |
| 5.1.1 井身结构分析 | 第61页 |
| 5.1.2 井筒径向传热分析 | 第61页 |
| 5.1.3 井筒轴向和环空温度计算 | 第61-62页 |
| 5.1.4 井筒及环空温度计算步骤 | 第62-63页 |
| 5.2 环空压力压力计算 | 第63-64页 |
| 5.2.1 环空压力计算理论 | 第63页 |
| 5.2.2 环空压力数值计算步骤 | 第63-64页 |
| 5.3 考虑环空压力的套管强度设计计算 | 第64-67页 |
| 5.3.1 套管强度设计计算理论 | 第64-66页 |
| 5.3.2 考虑环空压力的套管强度设计计算步骤 | 第66-67页 |
| 5.4 缓解环空压力的推荐做法简介 | 第67-70页 |
| 5.4.1 环空单向泄压阀简介 | 第68页 |
| 5.4.2 可压缩泡沫简介 | 第68-70页 |
| 5.4.3 真空隔热管柱简介 | 第70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 结论 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-77页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第77-78页 |
