摘要：膨胀管技术的关键在于膨胀管的选材、螺纹联接以及膨胀机构;膨胀力是设计、验算膨胀工具强度的重要依据。在考虑钢材的性能,井眼中的管柱空间形状、膨胀工艺、膨胀芯头的锥角以及膨胀芯头与套管内壁的润滑状况等因素对膨胀力影响的基础上,结合管柱塑性性能和塑性变形理论,采用主应力法得出了计算膨胀力的解析方程,并进行了实验模拟。实验数据和理论计算结果吻合较好,证明该膨胀力计算公式是可靠的,可以应用到工程中解决实际问题。

摘要：在套管强度设计中 ,影响安全系数选取的因素很多 ,并且这些因素和数据具有较大的离散性和模糊性 ,因而难以确定。为了解决此问题 ,采用分等分类多级模糊综合评判方法确定合理的安全系数。

摘要：为解决含腐蚀性介质油气田开发过程中的腐蚀问题,降低开发成本,设计了一种新型双金属复合管结构并提出其制造技术方案,该技术可以有效地解决双金属复合管在油田现场使用时的螺纹连接和焊接难题。设计的新型双金属复合管,使油田现场使用的螺纹连接或焊接变为同种材料的连接,结构简单,操作容易,可靠性高,容易实现机械化、自动化和批量生产。

摘要：根据GB 2038-1991,对0.8设计系数用X80管线钢焊接接头母材及焊缝进行了三点弯曲试验,据此进行断裂韧性及失效评估曲线(建立R6-3失效评估曲线,并与R6-1曲线和R6-2曲线进行了比较)的研究。结果表明:根据J-R阻力曲线测得X80管线钢母材和焊缝的断裂韧度分别为1 080,298kJ·m-2;在高载荷下,母材的R6-3失效评估曲线比焊缝的略高,这是由于母材具有较高的塑性;R6-3曲线的安全范围最大,能够精确反映材料性能、加载类型及构件形状,精度高于R6-1和R6-2曲线的,能够更好地发挥材料的性能。

摘要：井斜、环空偏心率、钻杆转速等对井筒压降与空气携岩能力有着显著影响,但因其变化范围大,变化组次多,将影响程度定量化还比较困难,而这些恰是指导安全钻进的主要依据。文章基于计算流体动力学方法建立了空气钻井环空内气固两相流动的数学模型,通过数值模拟得出了不同井斜角、不同环空偏心距、不同钻杆转速条件下环空内流场与气固相体积浓度分布,分析了井斜、偏心、钻杆转速对空气携岩能力的影响,为空气钻井安全钻进与井眼净化评价提供依据。

摘要：微流量控压钻井是一种以环空流量为监测和控制对象的控压钻井技术,它能够及时发现和控制井下微小的溢流或漏失,减少井下事故的发生。多相流环空压力的计算是微流量控压钻井的关键技术,它关系到整个控压钻井的精确性,文章建立了一种多相流环空压力计算方法和模型,为水力软件的编制和微流量钻井系统的开发设计提供了理论依据。

摘要：在非均匀载荷作用下套管易挤毁失效,特别是在软岩层段中该问题尤其突出。为此,文中建立了非均匀地应力下、考虑水泥环界面不同接触状态的软岩层、水泥环和套管组合体力学模型,应用弹性力学半逆解法推导了水泥环和套管的应力、位移表达式,采用数值方法进行了求解。以某地区软岩层为例,研究了水泥环界面接触状态、地层力学参数、水泥环力学参数及几何参数、套管几何参数对套管受力的影响规律。研究表明,当界面完全接触时,套管受力最佳;当界面光滑接触时,套管受力最恶劣;在水泥环界面良好接触的条件下,提高水泥环力学性能、增加套管壁厚能改善套管受力。该模型及其力学分析程序可为非均匀地应力下固井工程设计提供参考。

摘要：API 5C3抗内压屈服设计的基本原理是管内壁屈服即失效,实际上,管内壁开始屈服并不会丧失密封和结构的完整性,内壁屈服在实际试验和现场应用中都体现不出来,爆裂能真实体现套管丧失密封的完整性。当裂纹深度大于管壁厚的5%时,失效形式是一种裂纹扩展失稳,应釆用基于断裂力学理论的裂纹失稳断裂公式来预测套管的断裂压力,并与ISO的韧性爆裂压力对比,以二者中小者为准。ISO10400:2007给出了油井套管的JIC值,由JIC和油井套管临界应力强度因子KIC的关系可求得油井套管的KIC值,根据KIC与预测断裂压力的失效评估图(failure assessment diagram,FAD)就可以预测出不同裂纹深度油井套管的抗内压断裂强度。FAD为油井套管的抗内压设计提供了一种重要的参考依据。

摘要：油气井钻井过程中,钻杆主要失效部位是加厚过渡带处,该处容易形成应力集中,尤其在狗腿井段中的交变载荷作用下,表面易形成疲劳裂纹源,导致刺漏甚至断裂事故的发生。针对这一情况,应用有限元软件建立钻杆加厚过渡带力学模型。该模型公母接头共同建模,可以施加轴向拉力、内外压力、扭矩和弯矩,能很好地模拟狗腿井段的钻杆受力,为改进钻杆加厚过渡带结构设计提供理论依据。力学分析结果表明,最大应力出现在加厚过渡带内锥面消失处,且母接头端的应力比公接头端应力水平高;减小加厚过渡带内孔直径、增加内锥面长度、加大内锥面消失处圆角半径都可以减小钻杆应力集中系数。但在现有加厚过渡带结构的基础上改变加厚过渡带尺寸对减小钻杆应力集中效果并不明显,建议从改变加厚过渡带结构上入手来降低钻杆的应力集中系数。

摘要：论述了国内外油气输送管道用钢及管道钢管的发展趋势。介绍了国内近年来在油气输送管道钢及管道钢管的应用基础研究及产品开发方面所取得的主要成果。我国在西气东输等大口径输气管道工程中对管道钢、管道钢管及管件等方面开展的科技攻关表明,对于大口径输气管道,应继续采用高压输送及采用高钢级管材的技术路线;在非酸性环境下,国产螺旋缝埋弧焊管可以与进口UOE焊管等同选用,拟继续采用螺旋焊管与直缝焊管联合使用的技术路线;鉴于针状铁素体型管道钢具有优异的综合性能,重要高压输气管道应采用针状铁素体管道钢。针对我国在油气管道建设中面临和将要面临的新课题和挑战,从应用基础研究及技术开发两个方面,指出了我国油气输送管道用钢及管道钢管的研究方向。