单根膨胀套管膨胀机理研究
| 摘要 | 第1-3页 |
| Abstract | 第3-8页 |
| 1 绪论 | 第8-21页 |
| 引言 | 第8页 |
| ·膨胀管技术简介 | 第8-12页 |
| ·油气井工程中的膨胀管技术简介 | 第8-9页 |
| ·实体膨胀管的技术原理 | 第9-10页 |
| ·实体膨胀管的应用 | 第10-11页 |
| ·单一井径井眼结构简介 | 第11-12页 |
| ·国内外研究与发展现状 | 第12-16页 |
| ·国外研究与发展现状 | 第12-15页 |
| ·国内研究现状 | 第15页 |
| ·国内外最新动态 | 第15-16页 |
| ·本文的主要研究内容与研究方法 | 第16-20页 |
| ·本文研究的主要内容 | 第16-17页 |
| ·本文研究的主要方法和思路 | 第17-20页 |
| ·本章小结 | 第20-21页 |
| 2 数值模拟的基本理论 | 第21-37页 |
| ·物体的构形及其坐标描述 | 第21-26页 |
| ·物体运动和变形的物质描述 | 第21-22页 |
| ·变形梯度 | 第22-23页 |
| ·有限应变张量 | 第23-24页 |
| ·变形速率和旋转速率 | 第24-25页 |
| ·应力张量及其变化率 | 第25-26页 |
| ·膨胀管弹塑性成形基本理论 | 第26-31页 |
| ·普郎特—鲁伊斯弹塑性理论 | 第26-28页 |
| ·大变形弹塑性本构关系 | 第28页 |
| ·边界条件的处理 | 第28-31页 |
| ·ABAQUS/Explicit有限元理论基础 | 第31-36页 |
| ·ABAQUS动态显式分析方法 | 第31-32页 |
| ·显式方法的条件稳定性 | 第32-33页 |
| ·稳定极限简介 | 第33-35页 |
| ·影响稳定极限的几个因素 | 第35-36页 |
| ·本章小结 | 第36-37页 |
| 3 膨胀管膨胀力数学模型推导 | 第37-47页 |
| ·膨胀所需膨胀力公式推导 | 第37-45页 |
| ·材料模型简化 | 第38页 |
| ·周向应力计算模型 | 第38-39页 |
| ·受力平衡状态分析的数学、力学模型 | 第39-43页 |
| ·推动膨胀芯头运动的液体压力计算数学模型 | 第43-45页 |
| ·所需膨胀力的影响因素分析 | 第45页 |
| ·理论推导公式与数值模拟结果的对比 | 第45-46页 |
| ·本章小结 | 第46-47页 |
| 4 摩擦系数对膨胀管膨胀效果的影响 | 第47-54页 |
| ·有限元模型建立 | 第47-48页 |
| ·力学模型 | 第47页 |
| ·结构参数 | 第47-48页 |
| ·材料模型 | 第48页 |
| ·边界条件 | 第48页 |
| ·模拟结果分析 | 第48-53页 |
| ·套管轴向位移的模拟结果分析 | 第48-49页 |
| ·所需膨胀力与摩擦系数的关系 | 第49-50页 |
| ·壁厚减薄量分析 | 第50-51页 |
| ·残余应力分析 | 第51-52页 |
| ·接触应力分析 | 第52-53页 |
| ·本章小结 | 第53-54页 |
| 5 第二代旋转式膨胀管系统研究 | 第54-60页 |
| ·有限元模型建立 | 第54-55页 |
| ·力学模型 | 第54页 |
| ·结构参数、材料模型 | 第54-55页 |
| ·边界条件 | 第55页 |
| ·模拟结果分析 | 第55-59页 |
| ·膨胀管自由端面总轴向位移模拟结果分析 | 第55页 |
| ·所需膨胀力和膨胀芯头旋转角速度的关系 | 第55-56页 |
| ·膨胀管壁厚减薄量和膨胀芯头旋转角速度的关系 | 第56-57页 |
| ·膨胀后套管内的残余应力分析 | 第57页 |
| ·最大接触应力分析 | 第57-59页 |
| ·本章小结 | 第59-60页 |
| 6 膨胀管膨胀工艺技术研究 | 第60-71页 |
| ·膨胀管膨胀工艺与方案简介 | 第60-62页 |
| ·自上而下和自下而上两种膨胀工艺对比分析 | 第62-66页 |
| ·套管轴向总位移的模拟结果对比分析 | 第63页 |
| ·所需膨胀力的对比分析 | 第63-64页 |
| ·壁厚减薄量对比 | 第64-65页 |
| ·膨胀后套管内最大残余应力对比 | 第65页 |
| ·膨胀过程中的最大接触应力比较 | 第65-66页 |
| ·旋转式膨胀管系统 | 第66-70页 |
| ·套管轴向总位移的模拟结果对比分析 | 第66-67页 |
| ·所需膨胀力的对比分析 | 第67页 |
| ·所需膨胀力的对比分析 | 第67页 |
| ·壁厚减薄量对比 | 第67-68页 |
| ·膨胀后套管内最大残余应力对比 | 第68-69页 |
| ·膨胀过程中的最大接触应力比较 | 第69-70页 |
| ·本章小结 | 第70-71页 |
| 7 初始几何缺陷对膨胀管的影响研究 | 第71-84页 |
| ·初始椭圆度对膨胀管的影响 | 第71-78页 |
| ·有限元模型建立 | 第71-73页 |
| ·石油套管的椭圆度 | 第71页 |
| ·膨胀过程模拟与力学模型建立 | 第71-73页 |
| ·模拟结果分析 | 第73-78页 |
| ·膨胀管椭圆度变化 | 第73-74页 |
| ·椭圈套管壁厚变化 | 第74-75页 |
| ·膨胀管自由端面轴向总位移分析 | 第75-76页 |
| ·所需膨胀力分析 | 第76-77页 |
| ·椭圆膨胀管残余应力分析 | 第77页 |
| ·接触应力分析 | 第77-78页 |
| ·初始壁厚不均度对膨胀管的影响 | 第78-83页 |
| ·有限元模型建立 | 第78-79页 |
| ·石油套管的壁厚不均度 | 第78页 |
| ·膨胀过程模拟与力学模型建立 | 第78-79页 |
| ·模拟结果分析 | 第79-83页 |
| ·膨胀后套管的壁厚不均度变化 | 第79页 |
| ·壁厚减薄量分析 | 第79-80页 |
| ·膨胀管自由端面轴向总位移分析 | 第80-81页 |
| ·所需膨胀力和套管壁厚不均度间的变化关系 | 第81页 |
| ·所需膨胀力和套管壁厚不均度间的变化关系 | 第81页 |
| ·最大残余应力分析 | 第81-82页 |
| ·最大接触应力分析 | 第82-83页 |
| ·本章小结 | 第83-84页 |
| 8 结论、建议与展望 | 第84-88页 |
| ·结论 | 第84-87页 |
| ·建议 | 第87页 |
| ·展望 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-94页 |
| 答辩委员会 | 第94页 |
