双稳态膨胀筛管膨胀机理研究

摘要

近年来，膨胀筛管应用于疏松砂岩完井取得了比较好的效果，但是由于设计上的不完善，膨胀筛管所需膨胀力大、膨胀后的整体性能不好等问题在现场应用中经常出现，因而成为困扰膨胀筛管推广应用的主要障碍。双稳态膨胀筛管的出现很好地解决了这几个问题，在进一步减少膨胀筛管存在的缺陷的同时，也大大缩短了疏松砂岩井段完井作业的时间。本文介绍了双稳态膨胀筛管的设计原理、膨胀机理、对双稳态膨胀筛管和膨胀工具的整体结构进行了图示说明，并详细说明了双稳态膨胀筛管具有很小的径向展开力，不会在膨胀后发生径向回缩，能在膨胀过程中保持恒定的轴向长度等优点的原理。根据双稳态膨胀筛管的膨胀过程、膨胀特性建立了有限元数学模型和相应的数值积分方法。利用有限元软件ANSYS对双稳态膨胀筛管的膨胀过程进行了模拟，求得了膨胀筛管膨胀力、得出了双稳态膨胀筛管膨胀后应力、应变值分布等结论，并根据这些数据与膨胀管、割缝膨胀筛管的室内实验、现场试验的数据作了对比，对双稳态膨胀筛管的特点有了进一步明确的认识，对双稳态膨胀筛管在国内的应用提供了初步材料。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第1章前言

第2章双稳态膨胀筛管的设计原理与应用

第3章双稳态膨胀筛管的有限元模型

3.1膨胀管变形及有限元理论基础

3.2动力分析的一维运动模型及有限元方程

3.3动力显式算法的时间积分方法

3.4边界条件的处理

3.5弹塑性本构关系及应力应变计算

3.6本章小结

第4章有限元数值模拟计算

第5章双稳态膨胀筛管膨胀效果

第6章结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果