| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 研究目的 | 第10页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.3.1 国内外气液两相流的研究现状 | 第10-12页 |
| 1.3.2 国内外水锤效应的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第13-15页 |
| 第二章 垂直气井油管气液两相流相关理论 | 第15-18页 |
| 2.1 气液两相流的定义 | 第15页 |
| 2.2 气液两相流的流动型态 | 第15-16页 |
| 2.3 气液两相流流型的模型简化原则 | 第16页 |
| 2.4 气液两相流动态特性与波动理论 | 第16-18页 |
| 2.4.1 一维两相流波动理论 | 第16页 |
| 2.4.2 流动不稳定性 | 第16-18页 |
| 第三章 高压气井基本情况调研及其失效原因分析 | 第18-26页 |
| 3.1 元坝地区高压深井基本情况调研 | 第18-19页 |
| 3.2 高压高产气井失效案例分析 | 第19-25页 |
| 3.2.1 气井基本情况 | 第19页 |
| 3.2.2 油管宏观分析 | 第19-22页 |
| 3.2.3 理化性能分析 | 第22-23页 |
| 3.2.4 微观金相分析 | 第23-24页 |
| 3.2.5 综合结果分析 | 第24-25页 |
| 3.3 结论 | 第25-26页 |
| 第四章 油管气液两相流压力特性分析 | 第26-35页 |
| 4.1 油管内气液两相流动不稳定性分析 | 第26-27页 |
| 4.2 油管气柱形成条件 | 第27-28页 |
| 4.3 油管内气液两相流气柱特点 | 第28-31页 |
| 4.3.1 单根油管被挤毁 | 第28-30页 |
| 4.3.2 油管被挤毁位置 | 第30页 |
| 4.3.3 油管内两相流流型 | 第30页 |
| 4.3.4 油管内气柱速度变化 | 第30-31页 |
| 4.4 油管内气液两相流控制方程 | 第31-32页 |
| 4.5 油管内外压力综合分析 | 第32-35页 |
| 第五章 Fluent模拟油管内气柱移动规律及压力特性 | 第35-51页 |
| 5.1 理论模型 | 第35-37页 |
| 5.1.1 Fluent以及VOF方法简介 | 第35-36页 |
| 5.1.2 边界条件选取 | 第36页 |
| 5.1.3 湍流设置 | 第36-37页 |
| 5.2 利用Fluent对油管内流体进行数值模拟 | 第37-49页 |
| 5.2.1 数值模型仿真算例设计 | 第37页 |
| 5.2.2 油管内流场模型的建立 | 第37-38页 |
| 5.2.3 油管内气柱上升过程 | 第38-40页 |
| 5.2.4 入口堵塞程度对油管压力变化特性的影响 | 第40-42页 |
| 5.2.5 入口速度对油管内压力变化的影响 | 第42-43页 |
| 5.2.6 气柱长度对油管内压力变化的影响 | 第43-45页 |
| 5.2.7 井下堵塞位置对油管内压力变化的影响 | 第45-47页 |
| 5.2.8 气柱上升过程中气相体积分数变化特性 | 第47-49页 |
| 5.3 模拟结果分析 | 第49-50页 |
| 5.4 模拟方法不足之处 | 第50-51页 |
| 第六章 油管环空水锤效应分析 | 第51-56页 |
| 6.1 井口水锤效应简介 | 第51页 |
| 6.2 水锤效应发生机理 | 第51-53页 |
| 6.3 环空水锤效应模拟 | 第53-55页 |
| 6.3.1 环空模型建立 | 第53页 |
| 6.3.2 模拟分析 | 第53-55页 |
| 6.4 结论 | 第55-56页 |
| 第七章 油管内外压力值及抗挤毁强度值计算 | 第56-69页 |
| 7.1 油管外压的计算 | 第56页 |
| 7.2 油管内压的计算 | 第56-60页 |
| 7.2.1 理想气体状态方程 | 第56-57页 |
| 7.2.2 实际气体状态方程范德华方程 | 第57页 |
| 7.2.3 修正气体状态方程建立高压气体状态方程 | 第57-60页 |
| 7.3 轴向力的计算 | 第60-67页 |
| 7.3.1 三轴应力强度理论 | 第60-61页 |
| 7.3.2 真实轴向力和有效轴向力的关系 | 第61-63页 |
| 7.3.3 试气管柱温度效应所引起的轴向力变化 | 第63页 |
| 7.3.4 气液对油管的粘滞力 | 第63-64页 |
| 7.3.5 内外压差引起的附加轴向力 | 第64-67页 |
| 7.4 油管总轴向力的计算 | 第67页 |
| 7.5 油管抗挤毁强度值的计算 | 第67-69页 |
| 第八章 结论及改善措施 | 第69-71页 |
| 8.1 结论 | 第69-70页 |
| 8.2 改善措施 | 第70-71页 |
| 8.2.1 增加油管的抗挤毁强度 | 第70页 |
| 8.2.2 控制油管内介质的流速 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 硕士研究生期间所发表的论文 | 第75-76页 |