关于套管的抗挤强度

研究套管抗济强度的主要目的是为了保证油井安全,并尽可能减少固并套管金属消耗量。同时,作为一个典型的力学课题,它的解决可以为一系列类似结构,比如筒形容器的外压强度和稳定问题提供计算方法。因此,这个问题长期来为人们所研究,已有近百年历史。 目前我国一口3000公尺左右深的油井平均消耗150～250吨的套管钢材;而且井越深,消耗钢材占成本的比例越大。就我国而论,用于石油套管的投资约占钻井总成本的三分之一左右。可见,研究如何降低一口井的套管金属消耗量,具有很大经济意义。 当前就我国来说,既存在着节约套管的很大潜力;同时,也存在较多的套管事故。怎样分析这种矛盾的状况呢?这要从井身结构、管柱设计、强度计算、工程工艺质量及修井措施等几个方面来研究。我们认为,我国在工程及设计中存在以下问题:     

分支定界法优化设计石油套管柱

在套管柱设计领域中引进了分支定界法优化理论．阐述了分支定界优化设计石油套管的基本思想．并简单介绍了利用该方法开发出的一套套管柱优化设计软件．与常规设计法相比，用该优化软件设计出的套管柱，用最低费用套管优化组合设计能节约费用２３．６４％，重量降低０．２４％．用最轻重量套管优化组合设计可节约费用１８．５５％，重量降低１９．１１％．     

两级柱螺纹套管接箍扣牙力计算与分析

本文提出了两级柱螺纹套管接箍扣牙受力分布计算的解析法．这种方法的计算结果表明，两级柱螺纹套管接箍扣牙力分布呈“Ｗ”形，扣牙力分布的均匀性得到明显改善，有效地提高了套管接箍的承载能力．计算值与市场产品的两级柱螺纹推荐上扣力矩和轴向拉力十分吻合，说明该计算方法是正确的．     

非均匀地应力作用下套管与水泥环的受力分析

以地层－水泥环－套管组合系统为研究对象。以弹性力学为基础。对套管及水泥环在理想状况下受非均匀地应力和均匀内压共同作用时的受载特性进行了分析，并依据不同的接触条件推导出相应的线性代数方程组。借助于计算机计算出不同地应力作用下套管、水泥环内部应力及表面受力分布，并可分析水泥环弹性模量及厚度、套管壁厚、水泥环与套管的接触状况等因素对套管及水泥环受力分布的影响。     

一种新型抽油装置的设计

针对抽油技术的现状和存在的问题 ,设计了一种不同于有杆抽油方法的井下自动跟踪式抽油装置。这种装置的地下部分为自同步换向式抽油装置。论述了井下自同步换向式抽油装置 (信号反馈式抽油装置 )的换向原理和地面电控装置的工作原理及地面平衡缸与井下动力液缸的位置匹配和调节技术措施。设计表明 ,这种新型抽油装置具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠等特点 ,适宜于深井抽油 ,液压站可远离井口控制 ,便于集中管理。     

一种新型抽油装置的设计

针对抽油技术的现状和存在的问题，设计了一种不同于有杆抽油方法的井下自动跟踪式抽油装置。这种装置的地下部分为自同步换向式抽油装置。论述了井下自同步换向式抽油装置(信号反馈式抽油装置)的换向原理和地面电控装置的工作原理及地面平衡缸与井下动力液缸的位置匹配和调节技术措施。设计表明，这种新型抽油装置具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠等特点，适宜于深井抽油，液压站可远离井口控制，便于集中管理。     

油井套管水力挤压破坏性质

分析了套管挤压理论的发展概况,认为已有计算理论不太完善。国内外生产中实用的抗挤计算方法不符合实际情况。从工程力学角度分析了强度与稳定两种不同的性质,给出了不同的解题原则,并将其应用于分析套管受挤破坏性质。结果表明,理想圆管的受挤破坏可能是弹性结构失稳,也可能是弹塑性结构失稳;而椭圆管的受挤玻坏则常常是弹塑性结构失稳。     

我国增压注水泵的使用现状及发展趋势

分析了机械驱动增压注水泵在使用过程中存在的问题,论述了开发液压增压注水泵的必要性及设计方案。液压增压注水泵是用变量泵和动力油缸代替机械驱动增压注水泵的复杂机械驱动装置,其结构简单,使用安全可靠,并可实现无级调速。泵的冲程长,冲次低,排量可调。对其进行开发将带来较好的社会效益和经济效益。     

影响套管挤压强度的主要因素

对影响套管极限外压的主要因素：径厚比、变壁厚、初始椭圆率和材料机械性质等进行了分析和计算．阐述了套管抗挤设计中的若干基本概念，并从理论上解释了有关公式中的若干系数，对套管抗挤计算提出了一些建议；其理论分析和计算方法可供实际使用．