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题名套管-水泥浆系统流固耦合振动特性研究
被引量:8
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作者
任锐
姬丽臻
高德利
黄文君
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机构
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司
加利福尼亚大学
中国石油大学(北京)
清华大学
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出处
《应用力学学报》
CSCD
北大核心
2017年第4期610-614,共5页
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基金
国家自然基金创新群体项目(51521063)
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文摘
已有文献在计算振动固井套管固有振动特性时,未充分考虑水泥浆和套管流固耦合的影响,难以准确地得出套管在水泥浆条件下的振动特性。本文进一步考虑了套管和水泥浆的耦合振动特性,基于Euler-Bernoulli梁柱理论及Hamilton变分原理推导了套管与水泥浆耦合振动控制方程,采用有限元方法计算了套管在水泥浆条件下的振动特性,综合分析了管内压力、水泥浆密度、套管长度、水泥浆阻尼等因素对耦合系统横向振动固有频率的影响。结果表明:套管-水泥浆系统的耦合特性不可忽略,随着水泥浆密度的增加,套管横向振动的固有频率降低;套管内流体压力、水泥浆的粘性阻尼和科氏阻尼对耦合系统的横向振动固有频率影响较小,可以忽略不计;随着套管长度的增加,套管横向振动固有频率减小。研究结果可为振动发生器的优化设计提供理论基础。
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关键词
套管振动
流固耦合
有限元方法
振动特性
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Keywords
casing vibration
fluid structure interaction
finite element method
vibration characteristics
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分类号
TE22
[石油与天然气工程—油气井工程]
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