定向、水平井中作业管柱的屈曲分析
该文首先对油井管柱稳定生和屈曲分析方面的研究结果进行了评述.并在此基础上,开展了以下几方面的研究工作:综合考虑井眼弯曲、库仑摩擦和内外流体压力等因素的影响,分别利用三维弹性梁理论和变分原理导出了三维弯曲井眼中管柱的变形微分方程-一个含有参数β(无因次轴力)、γ<,1>(无因次摩擦系数)和γ<,2>(无因次轴向分布载荷)的高阶非线性常微分方程.利用渐近分析方法求出了该微分方程两种不同性态的渐近解-周期解和螺旋线解.并根据最小势能原理导出微分方程的两个临界点-临界正弦屈曲载荷、临界螺旋屈曲载荷.详细分析了稳定状态、正弦屈曲状态、螺旋...
该文首先对油井管柱稳定生和屈曲分析方面的研究结果进行了评述.并在此基础上,开展了以下几方面的研究工作:综合考虑井眼弯曲、库仑摩擦和内外流体压力等因素的影响,分别利用三维弹性梁理论和变分原理导出了三维弯曲井眼中管柱的变形微分方程-一个含有参数β(无因次轴力)、γ<,1>(无因次摩擦系数)和γ<,2>(无因次轴向分布载荷)的高阶非线性常微分方程.利用渐近分析方法求出了该微分方程两种不同性态的渐近解-周期解和螺旋线解.并根据最小势能原理导出微分方程的两个临界点-临界正弦屈曲载荷、临界螺旋屈曲载荷.详细分析了稳定状态、正弦屈曲状态、螺旋屈曲状态下管柱的正压力分布、轴力分布(当γ<,1>、γ<,2>取不同值时,轴力分布形式为:线性分布、倒数分布、反正切分布和对数分布.)、自锁条件、应力分布、强度条件和轴向位移等.根据物理相似原理,设计出管柱压屈小尺寸模拟实验装置,并对管柱在水平井、斜直井听载荷传递、载荷与位移关系、临界屈曲载荷进行了小尺寸模拟实验研究.实验数据与理论分析结果较为吻合,验证了理论分析的正确性.
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作者: 申善颖
学科专业: 石油天然气机械工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 西安石油学院 西安石油大学
导师姓名: 高国华
学位年度: 1999
语 种: chi
分类号: TE931.2