摘要：页岩气井水力压裂施工会使套管产生剪切和挤压变形从而失效,严重影响页岩气的开采,造成巨大的经济损失。因此基于abaqus软件,建立水力压力作用下的地层-裂缝-水泥环-套管有限元模型。通过研究水力压裂过程中天然裂缝滑移与套管变形情况,分析页岩气开采过程中套管失效的原因。研究表明:水力压裂会导致天然裂缝发生滑移,从而使套管产生剪切变形,变形位置多位于套管与裂缝的相交处,且套管变形程度随裂缝滑移量的增加而增大;水平最小主应力越大,对套管变形影响越大;施工排量越大,套管变形量越大;天然裂缝与套管夹角越小,套管越容易发生变形,当天然裂缝的角度小于45°时,套管极易产生变形。本研究可为防止天然裂缝滑移引起的套管剪切变形提供参考。

摘要：旋转导向钻井系统是目前广泛应用的定向钻井工艺技术系统,流道转换器是该系统的关键机械零件,具有仪器内流道转换、电气连接等功能。针对流道转换器的功能需求,设计了一种三肋形式的流道转换器结构,并采用CFD方法对其进行全三维数值模拟,分析了流道转换器内流场情况,依据分析结果对流道设计进行了改进。研究发现:流道转换器出口总压分布均匀,但流体流线较乱,且流经流道转换器的液体压力损失仍较大,在优化倒角后压力损失有所降低。通过结构设计与仿真分析,完成三肋流道转换器的选材及结构定型,最终完成三肋流道转换器的研制。