| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 选题背景及其意义 | 第14-16页 |
| 1.2 文献综述 | 第16-31页 |
| 1.2.1 套管磨损试验研究 | 第16-20页 |
| 1.2.2 磨损套管剩余强度研究 | 第20-23页 |
| 1.2.3 粘弹性围岩中套管载荷研究 | 第23-28页 |
| 1.2.4 非均匀载荷作用下套管安全性研究 | 第28-31页 |
| 1.3 现有研究不足 | 第31-32页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第32-34页 |
| 2 井下套管材料磨损试验研究 | 第34-53页 |
| 2.1 套管材料磨损试验准备和磨损模型 | 第34-37页 |
| 2.1.1 钻杆套管材料摩擦磨损试验机 | 第34-35页 |
| 2.1.2 钻杆和套管材料磨损试验试样 | 第35页 |
| 2.1.3 套管材料磨损试验过程 | 第35-36页 |
| 2.1.4 套管磨损能量效率模型 | 第36-37页 |
| 2.2 各因素对套管材料磨损影响的试验研究 | 第37-44页 |
| 2.2.1 套管材料磨损试验参数确定 | 第37页 |
| 2.2.2 钢级对套管材料磨损影响的试验研究 | 第37-38页 |
| 2.2.3 泥浆类型对套管材料磨损影响的试验研究 | 第38-39页 |
| 2.2.4 泥浆密度对套管材料磨损影响的试验研究 | 第39-41页 |
| 2.2.5 含砂量对套管材料磨损影响的试验研究 | 第41-42页 |
| 2.2.6 重晶石粒度对套管材料磨损影响的试验研究 | 第42-44页 |
| 2.3 套管材料磨损机理分析 | 第44-49页 |
| 2.3.1 钢级对套管材料磨损机理的影响 | 第44-45页 |
| 2.3.2 泥浆密度对套管材料磨损机理的影响 | 第45-46页 |
| 2.3.3 正压力对套管材料磨损机理的影响 | 第46-47页 |
| 2.3.4 转速对套管材料磨损机理的影响 | 第47-48页 |
| 2.3.5 样品分散性对套管材料磨损机理的影响 | 第48-49页 |
| 2.4 套管材料表面冲击-滑动-磨粒磨损机理分析 | 第49-50页 |
| 2.5 井下套管磨损深度分析 | 第50-51页 |
| 2.6 井下套管内壁磨损程度实例分析 | 第51-52页 |
| 2.7 本章小结 | 第52-53页 |
| 3 可压缩粘弹性围岩中套管围压分析 | 第53-83页 |
| 3.1 弹性围岩中套管、水泥石环与围岩弹性张量分析 | 第53-58页 |
| 3.1.1 套管、水泥石环与围岩力学模型 | 第53-54页 |
| 3.1.2 套管弹性张量解答 | 第54-55页 |
| 3.1.3 围岩弹性张量解答 | 第55-56页 |
| 3.1.4 水泥石环弹性张量解答 | 第56-58页 |
| 3.1.5 套管和水泥石环外表面载荷分析 | 第58页 |
| 3.2 围岩和水泥石环粘弹性模型 | 第58-63页 |
| 3.2.1 弹性-粘弹性相应原理 | 第58-61页 |
| 3.2.2 水泥石环材料的粘弹性模型 | 第61-62页 |
| 3.2.3 围岩材料的粘弹性模型 | 第62-63页 |
| 3.3 不可压缩粘弹性围岩中套管和水泥石环围压分析 | 第63-67页 |
| 3.3.1 不可压缩粘弹性围岩中套管和水泥石环围压计算方法 | 第63-64页 |
| 3.3.2 拉普拉斯逆变换部分分式展开法 | 第64-65页 |
| 3.3.3 不可压缩粘弹性围岩中套管和水泥石环围压计算实例 | 第65-67页 |
| 3.4 可压缩粘弹性围岩中套管和水泥石环围压分析 | 第67-74页 |
| 3.4.1 可压缩粘弹性围岩中套管和水泥石环围压计算方法 | 第67-69页 |
| 3.4.2 可压缩粘弹性围岩中套管和水泥石环围压计算实例 | 第69-71页 |
| 3.4.3 套管、水泥石环和围岩应力和变形分布 | 第71-74页 |
| 3.5 可压缩粘弹性围岩中几何和物理参数对套管围压及应力的影响 | 第74-82页 |
| 3.5.1 套管外径的影响 | 第74-76页 |
| 3.5.2 水泥石环壁厚的影响 | 第76页 |
| 3.5.3 围岩物理参数的影响 | 第76-79页 |
| 3.5.4 水泥石环物理参数的影响 | 第79-81页 |
| 3.5.5 套管和水泥石环的应力和变形结果分析 | 第81-82页 |
| 3.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 4 内压和外压作用下磨损套管剩余强度分析 | 第83-102页 |
| 4.1 套管内表面磨损模型 | 第83-84页 |
| 4.2 正交曲线坐标 | 第84-85页 |
| 4.3 正交曲线坐标下非同心磨损套管应力分布 | 第85-87页 |
| 4.4 内压和外压作用下磨损套管危险截面周向应力分布 | 第87-88页 |
| 4.4.1 外压作用下磨损套管外表面周向应力分布 | 第87-88页 |
| 4.4.2 外压作用下磨损套管内表面周向应力分布 | 第88页 |
| 4.4.3 内压作用下磨损套管外表面周向应力分布 | 第88页 |
| 4.4.4 内压作用下磨损套管内表面周向应力分布 | 第88页 |
| 4.5 内压和外压作用下磨损套管内、外表面应力分析实例 | 第88-94页 |
| 4.5.1 磨损套管应力分布解析解 | 第88-90页 |
| 4.5.2 磨损套管应力分布数值解 | 第90-92页 |
| 4.5.3 磨损套管应力解析解和数值解对比 | 第92-93页 |
| 4.5.4 磨损套管临界磨损深度分析 | 第93-94页 |
| 4.6 磨损套管剩余抗内压强度分析 | 第94-96页 |
| 4.6.1 磨损套管剩余抗内压强度 | 第94-95页 |
| 4.6.2 磨损套管抗内压强度理论解和试验值对比分析 | 第95-96页 |
| 4.7 磨损套管剩余抗挤毁强度分析 | 第96-98页 |
| 4.7.1 磨损套管剩余抗挤毁强度 | 第96-97页 |
| 4.7.2 磨损套管抗挤毁强度试验值与解析解对比分析 | 第97-98页 |
| 4.8 套管磨损井试油完井参数 | 第98-100页 |
| 4.8.1 可替泥浆密度 | 第98页 |
| 4.8.2 井口允许加压 | 第98-99页 |
| 4.8.3 井筒允许掏空深度 | 第99页 |
| 4.8.4 套管磨损井试油完井参数选择实例分析 | 第99-100页 |
| 4.9 本章小结 | 第100-102页 |
| 5 非均匀外压作用下非同心圆磨损套管稳定性分析 | 第102-116页 |
| 5.1 非同心圆磨损套管几何模型和小参数确定 | 第102-104页 |
| 5.2 外压作用下非同心圆磨损套管稳定性准则建立 | 第104-110页 |
| 5.2.1 外压作用下非同心圆磨损套管径向位移微分方程建立 | 第104-106页 |
| 5.2.2 外压作用下非同心圆磨损套管径向位移微分方程求解 | 第106-107页 |
| 5.2.3 外压作用下非同心圆磨损套管稳定性准则建立 | 第107-110页 |
| 5.3 非同心圆磨损套管稳定性实例分析 | 第110-114页 |
| 5.3.1 壁厚和外径对非同心圆磨损套管稳定性的影响 | 第110-112页 |
| 5.3.2 椭圆度对非同心圆磨损套管稳定性的影响 | 第112-113页 |
| 5.3.3 外压非均匀度对非同心圆磨损套管稳定性的影响 | 第113-114页 |
| 5.3.4 磨损深度对非同心圆磨损套管稳定性的影响 | 第114页 |
| 5.4 本章小结 | 第114-116页 |
| 6 磨损套管周向应变试验研究 | 第116-140页 |
| 6.1 磨损套管周向应变试验原理 | 第116-118页 |
| 6.2 磨损套管周向应变测量装置及试样 | 第118-122页 |
| 6.2.1 磨损套管周向应变测量装置 | 第118-119页 |
| 6.2.2 试验装置检测方案设计 | 第119-121页 |
| 6.2.3 磨损套管试样设计 | 第121-122页 |
| 6.3 套管材料试样力学参数测定 | 第122-124页 |
| 6.3.1 试验材料和设备 | 第122-123页 |
| 6.3.2 P110套管材料试样拉伸试验数据 | 第123页 |
| 6.3.3 P110套管材料试样拉伸试验结果 | 第123-124页 |
| 6.4 未磨损套管周向应变分析 | 第124-128页 |
| 6.4.1 未磨损套管周向应变试验结果 | 第124页 |
| 6.4.2 未磨损套管周向应变理论分析 | 第124-126页 |
| 6.4.3 未磨损套管周向应变数值分析 | 第126-127页 |
| 6.4.4 未磨损套管周向应变对比分析 | 第127-128页 |
| 6.5 非同心圆磨损套管周向应变分析 | 第128-131页 |
| 6.5.1 非同心圆磨损套管周向应变试验结果 | 第128-129页 |
| 6.5.2 非同心圆磨损套管周向应变数值分析 | 第129页 |
| 6.5.3 非同心圆磨损套管周向应变对比分析 | 第129-131页 |
| 6.6 钻杆嵌入式磨损套管周向应变分析 | 第131-136页 |
| 6.6.1 钻杆嵌入式磨损套管周向应变试验结果 | 第131-133页 |
| 6.6.2 钻杆嵌入式磨损套管周向应变数值分析 | 第133页 |
| 6.6.3 钻杆嵌入式磨损套管周向应变对比分析 | 第133-136页 |
| 6.7 非同心圆磨损和钻杆嵌入式磨损套管周向应变对比分析 | 第136-138页 |
| 6.7.1 不同磨损深度套管壁厚最薄处周向应变 | 第136-137页 |
| 6.7.2 非同心圆和钻杆嵌入式磨损套管周向应变 | 第137-138页 |
| 6.8 本章小结 | 第138-140页 |
| 7 结论与展望 | 第140-144页 |
| 7.1 结论 | 第140-142页 |
| 7.2 创新点 | 第142-143页 |
| 7.3 展望 | 第143-144页 |
| 参考文献 | 第144-154页 |
| 致谢 | 第154-155页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第155-156页 |
