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盐穴储油(气)库水溶造腔管柱动力特性初探 被引量：11
1
作者 李银平 杨春和 +2 位作者 屈丹安 杨长来 施锡林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期681-686,共6页
针对盐穴储气库单井水溶造腔过程中管柱动力特性开展了初步探讨,认为造腔工程中,管柱在受限空间的自激振动和动力失稳是导致管柱发生严重弯曲或者破损的主要原因。初步分析了无空间约束条件下内外管柱的振动特性,得到了理想条件下管柱... 针对盐穴储气库单井水溶造腔过程中管柱动力特性开展了初步探讨,认为造腔工程中,管柱在受限空间的自激振动和动力失稳是导致管柱发生严重弯曲或者破损的主要原因。初步分析了无空间约束条件下内外管柱的振动特性,得到了理想条件下管柱临界流速的计算式。计算表明,无约束条件下造腔管柱一般会由于液-固耦联振动而发生动力失稳,而且造腔内管一般会先于造腔外管发生失稳破坏。鉴于问题的重要性和复杂性,还对造腔管柱临界流速全面计算力学模型应考虑的诸因素进行了探讨,初步分析了管道轴力、液体压力、造腔循环方式、管道水平支撑,以及轴向水击和管道横向振动耦合的影响,为进一步结合工程实际开展空间约束条件下造腔管柱动力特性全面分析提出了建议。 展开更多
关键词 盐穴储油(气)库 造腔管柱 动力失稳 临界流速 约束
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盐穴地下储气库水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究 被引量：12
2
作者 李银平 葛鑫博 +1 位作者 王兵武 施锡林 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期81-87,共7页
针对建设盐穴地下储气库在实施单井油垫法水溶造腔过程中经常出现的造腔管柱破损和失稳问题,开展了水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究,结合现场调研和理论分析结果,揭示出管柱抗弯刚度、悬伸长度及过流面积等是影响管柱动力稳定性的关... 针对建设盐穴地下储气库在实施单井油垫法水溶造腔过程中经常出现的造腔管柱破损和失稳问题,开展了水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究,结合现场调研和理论分析结果,揭示出管柱抗弯刚度、悬伸长度及过流面积等是影响管柱动力稳定性的关键参数。据此设计出悬臂管动力失稳物理模型试验装置,开展了水溶造腔管柱磨损和动力失稳的试验研究。试验中观察到5种力学响应现象:(1)水锤现象;(2)静力屈曲;(3)混沌运动;(4)"类悬臂管"受迫振动;(5)不同端部条件影响现象。试验结果表明,引起水溶造腔管柱液—固耦合失稳现象的主要原因包括:(1)造腔水流的波动性易引起水锤和受迫振动现象,超长的受限空间悬臂结构管柱易"放大"这种现象;(2)过大的造腔注水流量可能引起造腔管柱发生静力屈曲或混沌运动;(3)造腔管柱结构和力学特性对造腔管柱系统的稳定性和安全性有着重要影响。 展开更多
关键词 盐穴地下储气库 水溶造腔管柱 破损和失稳 管柱抗弯刚度 悬伸长度 过流面积 流固耦合模型 试验稳定性
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盐穴储气库造腔管柱失稳及其影响因素分析 被引量：1
3
作者 黄啸 郭晓强 +4 位作者 蔡凌 柳军 胡伟 曾林林 舒朝 《天然气与石油》 2021年第2期75-81,共7页
盐穴储气库造腔管柱失稳不仅会降低造腔作业效率,影响造腔质量,还会造成管柱起出困难、造腔失败。基于现场盐穴造腔工艺流程,在建立造腔管柱振动控制方程和管内流体运动方程的基础上,采用ANSYS Fluent商业软件实现了造腔管柱数值求解。... 盐穴储气库造腔管柱失稳不仅会降低造腔作业效率,影响造腔质量,还会造成管柱起出困难、造腔失败。基于现场盐穴造腔工艺流程,在建立造腔管柱振动控制方程和管内流体运动方程的基础上,采用ANSYS Fluent商业软件实现了造腔管柱数值求解。借助江汉油田现场M实例井参数,采用相似原理,设计了造腔管柱振动模拟实验台架,测得实验数据,与数值仿真模型计算结果对比,验证了数值仿真模型的正确性。探究了注入流量对造腔管柱振动失稳的影响规律,发现注入流量越大,造腔管柱的初始位移量越大,管柱易发生大变形,引起失稳破坏,在满足造腔施工进度要求时尽量降低造腔管内水流的流速,对于防范造腔管柱静力屈曲或混沌运动失稳具有重要意义。所得结论为造腔施工参数选取提供了理论依据。 展开更多
关键词 盐穴储气库 造腔管柱 失稳 流固耦合 数值模拟
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盐穴储库水溶造腔夹层垮塌块体下落性态及应用 被引量：1
4
作者 葛鑫博 李银平 +2 位作者 李金龙 施锡林 马洪岭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期918-929,共12页
我国层状盐岩水溶造腔过程中,夹层垮塌形成下落块体可能会碰撞造腔管柱,块体沉积于腔底形成堆积特征。因此,为研究典型夹层块体的自由下落运动性态,以均质铝块为实验样品,通过摄影技术开展水中自由下落室内实验,利用块体重复下落实验初... 我国层状盐岩水溶造腔过程中,夹层垮塌形成下落块体可能会碰撞造腔管柱,块体沉积于腔底形成堆积特征。因此,为研究典型夹层块体的自由下落运动性态,以均质铝块为实验样品,通过摄影技术开展水中自由下落室内实验,利用块体重复下落实验初步分析块体落点分布特征,给出块体碰撞造腔管柱的概率定性评估。结果表明:(1)块体在静止水域中自由下落的运动性态可以分为稳定下落、之字形摇摆运动、翻滚运动和混沌运动4种;(2)块体自由下落运动性态受自身几何尺寸比(如展宽比、厚宽比)影响较大,对初始条件(如初始角)敏感;(3)对于厚宽比不超过0.2,展宽比不低于2的块体,在腔内下落时有较大概率碰撞造腔管柱。研究成果可有望应用于优化造腔模拟软件,使盐腔形态预测更符合工程实际,减少造腔管柱被块体砸弯的事故发生。 展开更多
关键词 岩石力学 盐穴储库 水溶造腔 造腔管柱 夹层垮塌 自由下落运动性态
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江苏金坛盐穴储气库定向井轨道优化设计方法 被引量：2
5
作者 付盼 夏焱 +4 位作者 李国韬 庄晓谦 王元庆 乔宽 刘亚静 《石油机械》 北大核心 2021年第2期47-52,共6页
针对盐穴储气库定向井下部直井段过短导致后期造腔管柱因不垂直而出现的盐腔严重偏溶的情况,采用五段式井眼轨道设计方法,结合材料力学相关理论,得出盐穴储气库定向井下部直井段最小长度计算方法,并对不同尺寸、不同钢级的造腔管所要满... 针对盐穴储气库定向井下部直井段过短导致后期造腔管柱因不垂直而出现的盐腔严重偏溶的情况,采用五段式井眼轨道设计方法,结合材料力学相关理论,得出盐穴储气库定向井下部直井段最小长度计算方法,并对不同尺寸、不同钢级的造腔管所要满足的下部直井段最小长度进行了计算,完成了该方法在金坛地区11井次的应用。盐穴储气库定向注采井下部直井段的长度对后期造腔管柱的影响较大,盐穴储气库定向井第2直井段计算方法可以定量确定下部直井段最小长度,使造腔管成自然垂直状态,一定程度上避免了造腔过程中腔体偏溶情况的发生,保证了腔体体积,提高了盐层的利用率,符合现场实际要求。该方法对盐穴储气库定向井钻井设计及现场施工具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 盐穴储气库 定向井 轨道优化 造斜率 直井段 造腔管柱
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