›› 2005, Vol. 26 ›› Issue (6): 855-858.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

非均匀外载作用下油井套管强度特性的实验研究

邓金根1,田 红1,王治中1,周建良2   

  1. 1.中国石油大学 石油天然气工程学院,北京 102249;2.中国海洋石油总公司研究中心,北京 100027
  • 收稿日期:2005-03-08 出版日期:2005-06-10 发布日期:2013-12-17
  • 作者简介:邓金根,男,1964年生,教授,博士生导师,全国百篇优秀博士论文获得者,长期从事石油工程岩石力学的研究,现任中国石油天然气集团公司井壁稳定重点研究室主任,中国岩石力学与工程学会深层岩石力学专业委员会副主任委员兼秘书长。
  • 基金资助:

    国家自然基金重点项目(项目号:50434050)

Laboratory study of casing strength under nonuniform load

DENG Jin-gen1, TIAN Hong1, WANG Zhi-zhong1, ZHOU Jian-liang2   

  1. 1.Faculty of Oil and Gas Well Engineering, University of Petroleum, Beijing 102249, China;2.Research Center of CNOOC,Beijing 100027, China
  • Received:2005-03-08 Online:2005-06-10 Published:2013-12-17

摘要: 盐膏层套管损坏是由于盐岩蠕变对套管产生一个严重的非均匀附加外挤力而造成的,目前,国内外仍没有一套成熟的非均匀外载作用下的套管强度设计方法。根据实际全尺寸套管承受非均匀外载作用下的强度实验,研究了非均匀外载作用下油井套管的强度特性,提出了用“等效破坏载荷”及椭圆载荷的短、长轴之比来定量描述套管所受非均匀外载的概论,建立了非均匀外载下的套管强度设计图版,可用来检测盐岩等流变地层中下入套管的安全性或在已知套管外载时进行套管强度设计。实验结果表明:套管承受非均匀外载作用时其强度与承受均匀外压相比要低8~21倍。

关键词: 油井套管, 非均匀外载, 强度设计, 实验

Abstract: Most of the casing failure in salt bed are due to the nonuniform additional collapse load caused by salt creep. But there are still no any comprehensive strength design methods for casing under nonuniform load. Based on the full-scale casing strength test under nonuniform load, this paper analyzes the strength characteristics of the casing under nonuniform load and suggests that the equivalent failure load and the ratio of minor axis and major axis can be used to quantitatively describe the nonuniform load. The casing strength design charts presented by this paper can be used to check the safety of the casing in salt bed or help perform casing strength design when the load is known. The experiment results demonstrated that the strength of the casing under nonuniform load is 8 to 21 times lower than that under uniform load.

Key words: oil-well casing, nonuniform load, strength characteristics, strength test

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[1] 汪恩良,姜海强,韩红卫,解 飞,崔恩彤,. 冻融模型相似性分析及试验验证[J]. , 2018, 39(S1): 333-340.
[2] 钟 山,江 权,冯夏庭,刘继光,李邵军,邱士利,吴世勇,. 锦屏深部地下实验室初始地应力测量实践[J]. , 2018, 39(1): 356-366.
[3] 许 度,冯夏庭,李邵军,吴世勇,邱士利,周扬一,高要辉,. 基于三维激光扫描的锦屏地下实验室岩体变形破坏特征关键信息提取技术研究[J]. , 2017, 38(S1): 488-495.
[4] 王 刚 ,程卫民 ,张清涛 ,孙路路 ,粟才全 . 石门揭煤突出模拟实验台的设计与应用[J]. , 2013, 34(4): 1202-1210.
[5] 周 博 ,汪华斌 ,赵文锋 ,李纪伟 ,郑必灿 . 黏性材料细观与宏观力学参数相关性研究[J]. , 2012, 33(10): 3171-3178.
[6] 项 吕,朱维申,马庆松,张乾兵. 双江口工程地下洞室群围岩损伤及稳定性研究[J]. , 2011, 32(S2): 551-555.
[7] 穆朝民,齐 娟,辛 凯. 高饱和度饱和土中爆炸波与结构的相互作用[J]. , 2011, 32(2): 429-434.
[8] 刘 琦,卢耀如,张凤娥,熊康宁. 动水压力作用下碳酸盐岩溶蚀作用模拟实验研究[J]. , 2010, 31(S1): 96-101.
[9] 杨荣伟,程晓辉. 光弹颗粒材料的直剪实验研究[J]. , 2009, 30(S1): 103-109.
[10] 王俊卿,李 靖,李 琦,陈 立. 黄土高边坡稳定性影响因素分析 ——以宝鸡峡引水工程为例[J]. , 2009, 30(7): 2114-2118.
[11] 钟佳玉,郑永来,倪 寅. 波浪作用下砂质海床孔隙水压力的响应规律实验研究[J]. , 2009, 30(10): 3188-3193.
[12] 王 珏. 单柱式海上风能建筑结构物 ——循环力作用下砂性土孔隙水压力的研究[J]. , 2008, 29(4): 1143-1146.
[13] 魏世明,柴 敬,. 岩石单轴压缩光纤光栅传感检测方法研究[J]. , 2008, 29(11): 3174-3177.
[14] 程国勇 ,王建华 ,张献民 . 饱和砂土的剪切波速与其抗液化强度关系研究[J]. , 2007, 28(4): 689-693.
[15] 张庆松 ,李术才 ,刘松玉 ,杜广印,. 粉喷桩施工对桩周土体扰动的试验与数值模拟研究[J]. , 2006, 27(S1): 127-130.
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[1] 叶 锋,童新春,张功新,张宝洁,刘元立. 重锤夯实抛石基床的有效加固深度试验研究[J]. , 2011, 32(4): 1008 -1012 .
[2] 周家作 ,谭 龙 ,韦昌富 ,魏厚振,. 土的冻结温度与过冷温度试验研究[J]. , 2015, 36(3): 777 -785 .
[3] 万少石,年廷凯,蒋景彩,栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[4] 刘志斌,张广清,晏小和,杨 潇,董昊然,许胜凡,. 裂纹前端低孔隙压力区对岩石断裂性质的影响[J]. , 2017, 38(S2): 75 -81 .
[5] 熊 峰,孙 昊,姜清辉,叶祖洋,薛道锐,刘乳燕,. 粗糙岩石裂隙低速非线性渗流模型及试验验证[J]. , 2018, 39(9): 3294 -3302 .
[6] 王 军,杨 芳,吴延平,胡秀青. 初始剪应力与加荷速率共同作用下饱和软黏土孔压模型试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 111 -117 .
[7] 王改正;. 电子计算机在岩土力学实验测试中的应用(续)[J]. , 1984, 5(2): 75 -80 .
[8] 姚仰平,冯 兴,黄 祥,李春亮. UH模型在有限元分析中的应用[J]. , 2010, 31(1): 237 -245 .
[9] 邴 慧 ,何 平. 不同冻结方式下盐渍土水盐重分布规律的试验研究[J]. , 2011, 32(8): 2307 -2312 .
[10] 张 波 ,李术才 ,杨学英 ,张敦福 ,邵长利 ,杨为民 . 含交叉裂隙岩体相似材料试件力学性能单轴压缩试验[J]. , 2012, 33(12): 3674 -3679 .