羊三木油田套管破漏与套管封堵技术研究

随着羊三木油田开采时间的推移,由于受固井、采油、地质结构及套管腐蚀等因素的影响,造成部分油、水井套管破漏问题日益严重,使油水井不能正常生产。本文在分析羊三木油田套漏现状严重的基础上,特别对水泥返高以上的套管封堵工艺进行了探讨,旨在提高认识,规范施工,并提高羊三木油区水泥返高以上套管封堵一次成功率。

测井资料在检查水平井套管破漏中的组合应用

随着水平井技术的不断发展,水平井作业措施逐年增多。水平井轨迹的特殊性给水平井井下管柱检查带来了很多问题,需要用测井方法对井下管柱进行检查。针对一口井的具体情况,详细介绍了多臂井径和电磁流量的测井资料在水平井套管破漏检查中的应用,在测井工艺及方法上实现了新的突破,为类似水平井问题检查提供了新的检测方法。

某核电站核岛通风系统风管破漏失效分析

通过现场宏观检查、风管材质检验、裂缝分析、强度校核以及综合分析,对某核电站1号机组核岛通风系统风管破漏失效原因进行了分析。结果表明:风管破漏的失效类型为疲劳开裂,导致风管破漏的主要原因是风管"加强筋贯穿弯折角"结构不合理。根据分析结果对风管结构进行了改进,实施后效果良好。

液压加固补贴对破漏套管的仿真研究

针对胜利油田长距离套管损坏井连续破漏及管体刺漏等套管失效工况,以∅139.7 mm×7.72 mm的N80套管为例,借助于ABAQUS有限元软件建立了破漏套管经液压加固补贴后的有限元模型,并对套管组合体模型的承载极限进行了定量分析。研究结果表明:破漏套管表面裂缝的存在对套管组合体承受外挤工况的影响较大,而对组合体承受轴向拉力、轴向压力以及内压等工况的影响甚微;当破漏套管最小裂缝宽度小于2.5 mm时,经液压加固补贴后的组合体在轴向拉力、轴向压力、内压以及外挤等4种载荷工况下的承载极限均高于无损套管的承载极限,满足现场工况要求;而当最小裂缝宽度大于6.5 mm时,补贴后的套管组合体承受的极限外挤载荷小于63.4 MPa,抵抗极限外挤的能力有所降低;通过更改补贴管材质,可明显提高补贴组合体在内压及外挤工况下的极限承载能力。研究结果对现场施工作业具有一定的指导作用。

油层套管破漏原因分析及查找方法

油气水井生产过程中，油层套管的破漏，直接影响油水井的正常生产制约了部分采油工艺的应用，破漏严重的使油水井不能生产，给油田生产经营造成了巨大的损失。本文结合在对油井大修实践，阐述了油井套管破楼的原因及套管损坏表现形式。为油田采用套管堵漏施工提供借鉴。

破前漏分析中泄漏率模型研究进展

破前漏(LBB)分析对商业核电站承压设备的安全分析至关重要,并有许多突出的优点。目前,LBB在高温气冷堆上的应用尚不成熟,而提出较为精确的破前漏泄漏率模型是破前漏思想能否在高温气冷堆上得以应用的关键。文章主要概述目前各国破前漏分析中泄漏率模型方面的研究进展。通过分析各个泄漏率模型的基本假设,理论分析、计算流体力学分析、实验验证及应用实例,分析各模型的优缺点,理清各因素对泄漏率的影响,并筛选可能应用到高温气冷堆破前漏分析泄漏率模型中的合理部分,为后期高温气冷堆破前漏泄漏率模型研究提供建议。

压力管道破前漏分析的一种简化方法

介绍了一种用于核反应堆管道和压力容器破前漏（ＬＢＢ）分析的简化方法。它主要以线弹性断裂力学为基础，将ＬＢＢ分析中应力强度因子、裂纹张开面积和泄漏率等计算以解析公式表达出来。这种方法使用方便，而且满足有关的国家标准和国际规范的要求，适用于一些应力分布和几何形状比较简单的管道和压力容器，或用于ＬＢＢ性质的近似估计。

破前漏(LBB)分析方法在钠冷快堆管道分析中的应用探讨

采用破前漏(LBB)分析方法,对中国实验快堆余热排放系统中间回路进行断裂力学分析。假设在其受力最严重的管段,反应堆运行前已存在一个贯穿裂纹,根据系统寿期内的运行工况,运用J积分撕裂模量汇交方法,求出在综合最恶劣工况(即合成出包络工况)下裂纹的临界长度;通过Paris公式求出该裂纹在交变载荷作用下的稳定扩展量;利用CASTEM2000程序建立力学模型,分别求出包络工况下寿期末裂纹和临界裂纹的张开面积。结果证明,该管道在其寿期内可能出现的最大裂纹张开面积小于(DT)/4(D为管道直径,T为管壁厚)。

压力管道“先漏后破”评定的准则研究

以弹塑性断裂力学为基础,分别建立了轴向表面裂纹和周向表面裂纹韧带的极限失稳压力Pu和穿透裂纹的起裂压力Pc的表达式,提出了一种压力管道的"先漏后破"缺陷评定准则:即若管道表面裂纹韧带的极限失稳压力Pu低于相应穿透裂纹的起裂压力Pc,则管道会泄漏失效;若管道表面裂纹韧带的极限失稳压力Pu等于或大于相应穿透裂纹的起裂压力Pc,则管道会爆破失效。该准则得到了一些文献提供的试验数据的验证。

LTHR—200压力壳的破前漏分析

1 引言近十几年来,随着断裂力学的发展和材料性能的提高,压力管道及压力容器破前漏(Leak Before Break,以下写为LBB)的技术研究及其在设计中的应用受到广泛重视并取得较大进展。LBB分析已在很多压力管道设计中得到实际应用。例如,核电站反应堆主管道的LBB分析已被补充列入美国核管会的有关规定。

破前漏分析的一种工程化方法——LBB.NRC方法

介绍了破前漏分析中的一种方法——美国的LBB．NRC方法。该方法是一种较为工程化的适用于对承压管道进行破前漏分析的方法。所采用的算例是俄罗斯设计的高温气冷堆GT-MHR的水平连接壳。同时介绍了气体介质泄漏率的一种计算方法。

破前漏管道参数对裂纹张开位移的影响研究

核反应堆管道设计中采用破前漏(Leak Before Break,LBB)技术,可以确保反应堆的安全运行,并且降低反应堆结构的复杂程度,减少工程建设费用。破前漏(LBB)技术中采用断裂力学方法计算管道裂纹张开位移(Crack Opening Displacement,COD)是一个主要的方面,计算中管道参数对COD有重要影响,因而在设计中必须考虑。该文基于线弹性断裂力学分析方法中的裂纹张开位移模型,研究了管道裂纹长度、管道外径、管道壁厚和径厚比,以及管道内压载荷等参数对COD的影响,计算结果可为核反应堆管道的破前漏(LBB)设计和结构分析提供参考。

破前漏中的断裂力学分析研究

在核级管道的设计中,若能证明其满足破前漏(LBB)准则,在设计时可不予考虑假想的双端剪切断裂事故的发生,从而减少防甩防冲击等附加设备及在役检查工作量。因此对反应堆管道系统运用破前漏设计可降低复杂性,提高安全性。管道破前漏中的断裂力学特性分析内容主要包含给定裂纹下的裂纹张开量(COD)、张开面积(COA)计算及裂纹稳定性判定。本文总结了当前工程中最常用的两种破前漏近似准则并程序化其分析过程,然后利用有限元软件的二次开发,建立了含贯穿裂纹的压力管道数值分析程序,完成了校验计算。通过对工程准则与有限元计算结果的比对,讨论了工程准则的保守性,比对结果可给出不同工程近似方法的适用区间。

船舶动力装置高温高压管道破前漏分析

将破前漏(LBB)方法运用于船舶动力装置高温高压管道的安全分析。探讨由于水下冲击、摇摆、温度和内压变化引起的管道载荷特性。以典型π型管道为研究对象,统计出疲劳应力谱。基于断裂力学理论和有限元方法,预测管道表面裂纹疲劳扩展行为,确保管道在运行期间不发生泄漏。采用J积分撕裂模量汇交法计算管道穿透裂纹的临界裂纹尺寸,并与最小可监测裂纹尺寸比较,确保即使发生泄漏,也有足够的安全余量在裂纹被发现前不发生失稳断裂。研究表明:尽管摇摆产生的管道交变应力幅较小,但循环次数高,对裂纹扩展的影响不可忽略;在水下冲击载荷作用下,管道承受最大应力,最有可能导致裂纹失稳扩展。

核电厂高能管道应用破前漏技术对材料力学性能的要求

核电厂高能管道应用破前漏(LBB)技术可提高其安全性与经济性,同时对材料提出了新的力学性能测试要求。文章研究和分析了美国核管理委员会颁布的LBB有关的标准评审大纲和实施规范等,梳理和归纳了测试项目、对象、温度、数量与热老化效应等5项总体要求,以及试样尺寸、侧槽效应、应变范围、试样方向等4项测试关键技术要求,以确保测试数据的有效性。本研究可为国内开展此领域的测试工作提供一定的指引作用。

有限元方法在破前漏临界裂纹计算中的应用

破前漏(LBB,Leak-Before-Break)技术多应用于轻水堆核电站高能管道的设计中,该技术是一种通过确定论的断裂力学评价和泄漏率计算,配合泄漏监测等手段论证高能管道不会出现双端剪切断裂事故的方法。通过断裂力学计算临界裂纹,是破前漏分析中关键的一环。传统的计算方法,采用经验公式如GE/EPRI公式,受限于管道材料、结构形状,具有一定的应用范围限制,不能严格满足一般工程问题的要求。本文给出的有限元方法,不仅克服经验公式的使用局限性,而且提升了计算精度,具有良好的工程推广价值。

一种基于概率论的破前漏分析方法介绍

介绍了破前漏分析方法的发展历程,以及破前漏方法在运用中遇到的限制之处,并由此引入了基于概率论的破前漏分析方法,介绍了其基本原理、分析流程,并对流程中每一步的具体方法进行了介绍,同时本文还通过美国核电站的具体计算案例,给出了主管道发生泄漏及双端剪切断裂的概率。最后,本文介绍了该方法当前的研究进展及未来可能的发展方向等。

基于有限元软件的核电厂管道破前漏裂纹稳定性分析

在核电厂管道的破前漏裂纹稳定性分析中,比较常用的是使用J积分-撕裂模量汇交方法 (简称J-T方法)来计算极限载荷和临界裂纹长度。本文利用有限元方法,建立含有裂纹的管道模型,指出裂纹尖端网格设置的关键点;然后用Abaqus软件对含有裂纹的管道模型进行J-积分分析;最后根据计算的结果,运用J积分-撕裂模量汇交方法计算出临界裂纹尺寸。将所得的计算结果与理论计算结果进行对比,可以看出二者在计算临界裂纹尺寸上具有高度的一致性。可见在小范围屈服(Small-Scale Yielding,简称SSY)情况下,使用有限元法进行破前漏裂纹稳定性分析是可行的。

改性脲醛树脂FYC堵漏剂的研制

研制了一种改性脲醛树脂基堵漏剂 ,用于封堵河南油田油水井的套损破漏。基于配方物的固化时间和固化物抗弯强度 ,确定了堵漏剂各添加组分的用量 (在树脂溶液中的质量浓度 ) :固化催化剂 (氯化铵、硝酸铵浓度 ) 5 g/L ,增韧剂 2～ 6g/L ,体膨胀剂 1～ 3g/L ,可适应的 pH值范围 6～ 10 ,可抗盐 (NaCl) 3.5× 10 5mg/L。基本配方堵漏剂使用温度高达 14 0℃ ,在 14 0℃下放置 4 0d其强度基本不变 ,经配方调整可在 30℃下固化 ,固化时间在 10～ 72h范围内可调 ,14 0℃固化的岩心 (包括含裂缝岩心 )封堵率 >99% ,封堵强度 >30MPa/0 .5m。