套管水泥环刚度与强度对抗挤性能影响分析
油气井固井水泥环的作用就是减小和改善套管的受力状况,延长套管的使用寿命。套管水泥环组合体在一定的外挤压力作用下,均有可能进入屈服状态或发生强度破坏,而水泥环弹性模量、泊松比及其几何参数均表现为组合体刚度对抗挤性能的影响,所以在套管抗挤性能分析中,应该同时考虑组合体刚度以及套管、水泥环的强度对组合体抗挤性能的影响。文章根据厚壁筒弹塑性力学理论,建立了组合体刚度以及套管、水泥环强度对抗挤性能影响的控制方程,揭示了套管、水泥环强度及组合体刚度对抗挤性能的影响规律,得到套管水泥环组合体抗挤性能控制图。在均匀外挤压力作用下,套管、水泥环的强度将确定组合体抗挤性能的刚度控制区,在组合体刚度控制区内,水泥环对套管抗挤强度的提高程度取决于组合体刚度控制线斜率,在套管钢级和壁厚一定条件下,提高水泥环材料弹性模量,增大组合体刚度控制线斜率,可以提高套管水泥环组合体的抗挤性能。
套管磨损与水泥环缺陷位置对套管应力的影响
以apdl为开发工具建立有限元模型,系统研究了非均匀地应力场中套管内壁磨损位置与水泥环缺陷位置对套管应力的影响规律。以塔里木油田迪娜2井5000m井深处为实例进行分析,结果表明,在一定磨损程度下,套管内最大等效应力总是在最大地应力方位取得最小值,在最小地应力方位取得最大值,工程中假设磨损位置在最小地应力方位是偏于安全的;水泥环缺陷明显改变了套管应力的分布规律,当套管磨损位置与水泥环缺陷位置角度相等时,套管内的应力最大,为最危险工况。
水泥环对油气井套管力学性能影响的分析计算
油田生产中岩层在油井开采中应力变化较大,生产层段的岩层产生的应力作用于套管,挤压套管造成套管损坏,影响了油井的正常生产。通过建立二维平面轴对称和平面应变模型,利用ansys有限元软件分析套管在水泥环影响下的变形特征。分析表明,油井开采中地应力作用于水泥环,套管最大应力在套管内壁产生,均匀载荷下套管抗挤强度是非均匀载荷的7倍以上。载荷椭圆度越大,套管内壁应力越大且分布不均。增大水泥环弹性模量可以有效减小套管最大应力,生产中应保持水泥环弹性模量在20~35gpa范围,可以提高套管的抗挤强度。均匀载荷下,应采用j55套管,非均匀载荷下,应采用p110套管,可以有效地减小套管产生的应力,提高套管的抗挤强度。
水泥混凝土微孔结构对抗冻性能的影响
通过设计改变混凝土中引气剂、物掺合料来变化其微观结构,研究孔隙结构参数、分布状态和细观结构形貌对其抗冻性能的影响规律.试验结果表明:混凝土最可几孔径、平均孔径参数与其抗冻性能有良好的相关性.用单一微孔结构孔隙率等参数去评价混凝土抗冻性能是有局限性,应考虑不同微孔结构的分布,只有混凝土各范围微孔结构相互搭配,且细观形态上混凝土微孔结构均匀而绵密的分布,骨料与浆体过度区结构连接紧密才使其具有较高的抗冻性能.
塑料埋地排水管的关键性能--环刚度
摘要:国际上目前都广泛应用环刚度这个数值指标来表示塑料埋地排水 管的抗外压负载能力。如果管材的环刚度太小,管材可能发生过大变形 或出现压屈失稳破坏。反之,如果环刚度选择得太高,必然采用过大的 截面惯性矩,将造成用材料太多,成本过高。 关键词:塑料管 环刚度 外压负载 1埋地铺设塑料管的负载和承受负载的管土共同作用 埋地铺设塑料管有两类,一类是内部有压力的,习惯称为‘压力管 道’,如输送水或燃气的管道;一类是内部是没有压力(或很低压力) 的,称为‘无压管道non-pressurepipe’。 压力管道的承受的负载有内部压力和外部的压力。通常内部压力产 生的应力是造成管材破坏的主要因素,破坏的形式是管壁内的拉应力造 成的变形过大和破裂(塑料管通常是由蠕变造成)。设计时一般先按承 受内压负载进行设计计算,选择材料和结构数据(如壁厚),然后再考 虑外压负载进行设计验算,必要时修
高压注水对套管及水泥环的影响
高压注水引起套管内压的变化,增加套损井数。采用三维有限元方法,建立了高压注水的三维有限元力学模型,对模型进行求解,得到了套管管体与射孔段应力强度、水泥环强度与注水压力变化的回归方程,分析了套管和水泥环应力的变化规律,加深了高压注水过程中套损机理的认识。
管材环刚度选择计算
埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算 根据塑钢缠绕管管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压力作用下, 其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。 即:%100 1 max, d wd (1) ε<5%(2) 式中wd,max——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(m)。 管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量wd,max可按下式计算: dp vkqksvd ldes dqfk dw 061.08 )(1, max,(3) 式中kd——管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用; dl——变形滞后效应系数,取值1.4 fsv,k——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(kn/m); φq,——可变荷载准永久值系数,取0.5; vkq——单
套管水泥环组合抗挤强度模型及其弹性分析
建立了套管水泥环组合抗挤强度模型,导出了管外水泥环对套管屈服抗挤强度的影响系数,提出了套管水泥环组合抗挤强度弹性概念;计算分析了管外水泥环的存在对套管屈服抗挤强度的影响程度,并对套管水泥环组合抗挤强度对套管水泥环参数变化的敏感性,即套管水泥环组合抗挤强度弹性进行了计算分析。
套管试压对水泥环密封性的影响
套管试压后产生的微环隙是导致水泥环密封性下降的主要原因之一.根据套管-水泥环受力模型,推导了套管试压后产生的微环隙的定量计算公式.通过计算对影响微环隙尺寸的因素进行了分析.结果表明:试压时微环隙的尺寸与井口压力成正比;与围岩压力、水泥环的厚度呈负线性相关;随套管壁厚的增加而减小;随水泥环弹性模量的增加呈先增大后减小趋势.在水泥环弹性模量为25gpa时,微环隙的尺寸最大,但在其弹性模量小于25gpa时,弹性模量对减小微环隙尺寸的作用更明显,故对于需要高压套管试压的油气井,宜选用低弹性模量的水泥石.
套管与水泥环内压下热弹塑性分析
在一定的注汽压力下,随着热蒸汽的注入,热采井中套管与水泥环的温度逐渐升高,特别是封隔器失效及注汽段处,套管与水泥环的温度甚至可达350℃,产生的热应力足以使水泥环发生塑性变形而失效。当水泥环降至初始温度(注汽前)时,就会产生永久的塑性变形。文章运用弹塑性力学以及热力学基本理论,建立了套管-水泥环耦合模型,分析了套管与水泥环的应力分布,推导了冷热膨胀后水泥环内部的塑性变形方程,并以辽河油田常规注汽以及油井参数为例,借助ansys及matlab软件确定各项参数,得出了不同隔热方式下交界面处的微间隙值,为防套损及井下气窜提供了理论依据。
水泥粒径分布对水泥石强度的影响
以水泥石水化物填充度最高为原则,综合考虑水泥水化度、水泥固相体积增量和水泥浆体初始堆积密度两个方面的匹配关系,通过理论推导和试验验证建立了多粒径(连续粒径分布)单组分水泥石强度与水泥粒径分布之间关系的计算方法,在此基础上就水泥粒径分布对水泥石强度的影响进行探讨。结果表明:计算值与试验值比较吻合,用本文中提供的方法可以根据水泥的粒径分布和各水灰比计算其不同龄期的填充度和抗压强度。
大厚度水泥碎石整体强度的影响分析
大厚度水泥碎石可以采用连续施工和间断施工两种方法。文章通过铺筑试验路,检测fwd、钻芯强度,比较这两种不同施工方法对路基整体结构强度的影响,得出在层间浇洒水泥净浆的连续施工方法对提高基层整体强度效果最好。
水泥粒径分布对其性能的影响
本文详细探讨了水泥颗粒粒径对水泥性能的影响,包括水泥强度、凝结时间、水化度、水化放热曲线、砂浆干缩性等。结果显示水泥中3~30μm颗粒对3d和28d强度的发挥起重要作用,其重量比例应占65%以上。水泥中0~3μm部分早期强度高,3~25μm部分后期强度高。国内水泥企业调查发现,水泥颗粒偏细,这是追求过高的1d和3d强度的结果。
颗粒特性对水泥性能的影响及分析方法
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管材环刚度选择计算精编版
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水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥强度的影响
水泥颗粒特征及粉磨工艺对水泥强度的影响 ——对一个现代干法水泥厂的实例分析 摘要:介绍了国内某大型现代干法水泥厂的粉磨设备、粉磨工艺、水泥颗粒特征和熟料、水泥的物理 性能。通过对该厂水泥颗粒特征和熟料、水泥物理性能等实际生产数据的解析,以实例证实了水泥颗粒特 征及粉磨工艺对水泥性能的影响程度。通过调整水泥粉磨设备和粉磨工艺,使水泥粒度分布接近于理想分 布,水泥强度可以显著提高。在该工厂,与熟料28天抗压强度比较,p.ii42.5r水泥28天抗压强度高约 6mpa,p.o42.5r水泥28天抗压强度高约4mpa。试验表明80μm筛余或比表面积均难以准确反映水泥 的粒度分布。通过个案的实例分析,从水泥性能的角度给出了水泥厂粉磨设备、粉磨工艺和水泥产品颗粒 分布的一个参考标准。介绍了该工厂水泥粉磨过程的质量检验、质量控制方法。该厂经验表明,按gb/t 17671
水泥库密闭性对水泥强度的影响及处理
水泥企业储存水泥目前还是主要以混凝土圆库为主,尽管造价较高,但与钢板库相比,其使用寿命、抗结露及水泥保质优势明显。实践证明,科学设计、规范施工的混凝土圆库,长期储存水泥不但可以保持水
水泥颗粒形状和大小对水泥强度的影响
针对水泥颗粒的形状和大小对水泥强度影响的主要方面进行探究,并提出相关建议以供参考。
管材环刚度选择计算(仅限借鉴)
仅供借鉴#1 埋地聚乙烯塑钢缠绕排水管环刚度等级选择计算 根据塑钢缠绕管管道工程技术规程规定:埋地塑钢缠绕管在外压力作用下, 其竖向直径的变形率应小于管道直径允许变形率5%。 即:%100 1 max, d wd (1) ε<5%(2) 式中wd,max——管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量(m)。 管道在荷载准永久组合作用下的最大竖向变形量wd,max可按下式计算: dp vkqksvd ldes dqfk dw 061.08 )(1, max,(3) 式中kd——管道变形系数,根据管道敷设基础中心角2α按附录表1选用; dl——变形滞后效应系数,取值1.4 fsv,k——每延米管道上管顶的竖向土压力标准值(kn/m); φq,——可变荷载准永久值系数,取0.5
水泥颗料对水泥强度影响及措施
水泥颗料的组成影响水泥强度越来越受到水泥工业的重视,通过分析水泥颗料形态中一些重要因素(颗料大小、形状、比表面积和分布)对水泥强度的影响,总结了一些改善水泥强度的方法和措施,为新时期水泥生产提供理论指导和依据。
hdpe排水管环刚度等级
本文将围绕hdpe排水管的环刚度等级展开讨论,详细解释了什么是环刚度等级以及其在建设工程领域的重要性。文章将从问题解答的角度出发,逐步介绍相关概念、原理和应用,并提供详细的解释和案例。
水泥助磨剂对水泥性能影响的研究进展
从国内外研究外加剂对水泥的水化历程看,不同外加剂有不同的应用市场,针对水泥性质开发针对性的助磨剂,也是助磨剂可持续发展的必由之路。应用对水泥水化反应起促进作用的助磨剂,尤其是干扰钙钒石正常形成速度的早期水化反应,必然使得减水剂的吸附作用打折扣,阻碍减水剂效果的发挥。
探究水泥检测中影响水泥强度的因素
水泥的强度是水泥重要的物理性能之一,是衡量水泥质量的重要指标,是水泥质量检验的重要的检测项目,直接关系着道路工程的施工质量。本文主要从仪器、试验环境、操作等几个方面探讨影响水泥强度检测的因素。
埋地塑料管结构环刚度计算
埋地 塑料管环刚度表示塑料埋地排水管的抗外压负载能力: 3d ei s 式中:s为环刚度(2m kn); e为材料弹性模量; d为管道直径(m); i为管壁单位长度截面惯性矩 根据《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》5.3.1及《给排水结构工程 师设计手册》中刚度计算公式:埋地硬聚氯乙烯排水管在外压荷载作用下,管径 竖向的直径变形率应小于管材的允许变形率(5%),直径变形率为: (%)100 0d , k 0,k为安全系数,取1.5.,所以333.3%5 k % 管道在组合荷载下的直径变形量可按照下面公式计算: 3 3 01 061.0reel rwk d d l 式中::管道在组合荷载作用下管径竖向的直径变形量; ld:变形滞后系数,取1.2~1.5; 1k:基础垫层系数,当支承角2>=90°取0.1; 0w:管顶沿纵向单位长度总压力; r
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职位:交通运输工程
擅长专业:土建 安装 装饰 市政 园林