發(fā)布時間：2020-07-26 15:50

【摘要】：界面膠結(jié)一直以來都是一個非常熱門的研究課題,針對界面膠結(jié)失效機(jī)制,許多學(xué)者做了大量的界面失效研究,同時界面膠結(jié)失效也是工程中最難以控制的問題。本文以固井工程中密封完整性作為背景,以套管-水泥石環(huán)界面膠結(jié)為試驗(yàn)對象開展相關(guān)的膠結(jié)失效理論分析、試驗(yàn)探究以及相應(yīng)的數(shù)值模擬。主要從這三方面進(jìn)行研究,一是從徑向界面膠結(jié)失效理論研究和縱向界面膠結(jié)失效理論研究;二是從界面膠結(jié)不在其他因素影響下純膠結(jié)強(qiáng)度大小,徑(法)向界面膠結(jié)失效和在沒有法向力作用下縱向界面膠結(jié)失效模式進(jìn)行試驗(yàn)研究;三是對套管-水泥石環(huán)縱向膠結(jié)面失效進(jìn)行數(shù)值模擬。主要研究的內(nèi)容如下:(1)對界面膠結(jié)失效從徑(法)向和縱向進(jìn)行理論分析研究,運(yùn)用厚壁圓筒理論分析了套管-水泥石徑向界面膠結(jié)失效原理,通過相關(guān)界面剪切失效理論研究建立起套(鋼)管-水泥石環(huán)縱向膠結(jié)面失效力學(xué)模型。(2)對界面膠結(jié)失效分二個層次開展三個試驗(yàn)進(jìn)行探究界面膠結(jié)失效,由于在室內(nèi)試驗(yàn)無法直接研究套管-水泥石環(huán)界面徑向膠結(jié)失效,故利用直接拉伸試驗(yàn)和四點(diǎn)彎曲梁彎折試驗(yàn)進(jìn)行對徑(法)向膠結(jié)失效進(jìn)行研究,研究表明四點(diǎn)彎曲梁彎折試驗(yàn)要優(yōu)于直接拉伸試驗(yàn),四點(diǎn)彎曲梁彎折試驗(yàn)試件在荷載中間處屬于純彎段,界面斷裂強(qiáng)度值即為界面膠結(jié)失效強(qiáng)度值,另外試驗(yàn)表明彎折梁試驗(yàn)界面膠結(jié)強(qiáng)度值偏大更接近實(shí)際值。(3)通過套(鋼)管-水泥石環(huán)界面縱向膠結(jié)失效試驗(yàn)研究,試驗(yàn)過程呈現(xiàn)出比較典型的三種界面膠結(jié)失效模式。第一種界面膠結(jié)失效模式是當(dāng)還沒有達(dá)到界面膠結(jié)失效強(qiáng)度時,水泥石環(huán)先發(fā)生了破壞;第二種是界面膠結(jié)失效完成后,水泥石環(huán)完好,套筒與水泥石環(huán)發(fā)生相對滑動,有一定大小的摩擦力,驗(yàn)證了通過其他兩相界面膠結(jié)失效力學(xué)模型而建立的套(鋼)管-水泥石環(huán)界面縱向膠結(jié)失效力學(xué)模型;第三種是界面膠結(jié)力特別大,達(dá)到膠結(jié)峰值荷載后,界面膠結(jié)失效與水泥石環(huán)同時破壞。針對所述的三種破壞模式,結(jié)果表明強(qiáng)度值大小:第三種界面膠結(jié)失效強(qiáng)度第二種界面膠結(jié)失效第一種界面膠結(jié)失效。同時說明進(jìn)行套(鋼)管-水泥石環(huán)界面縱向膠結(jié)失效試驗(yàn)研究,要保證試驗(yàn)成功率,對試驗(yàn)試件要求高。(4)為了進(jìn)一步驗(yàn)證試驗(yàn)的完整準(zhǔn)確性,更好的將試驗(yàn)結(jié)合,同時開展對套(鋼)管-水泥石環(huán)縱向界面膠結(jié)失效數(shù)值模擬,在沒有定義徑(法)向力時,對比建立起的力學(xué)模型以及開展的試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,其吻合度高,驗(yàn)證了力學(xué)模型的正確性和試驗(yàn)實(shí)施的完美結(jié)合。
【學(xué)位授予單位】：長江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE28
【圖文】：

圖2一1兩相界面模型

襲

厚壁圓筒力學(xué)計(jì)算模型

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 胡雙慶;;鉆石環(huán)[J];水利天地;2009年11期

2 竇益華;徐成;任虎彪;李明飛;曹銀萍;;基于射孔套管強(qiáng)度安全的水泥石環(huán)參數(shù)優(yōu)化[J];石油地質(zhì)與工程;2016年04期

3 任虎彪;李明飛;曹銀萍;;水泥石環(huán)參數(shù)對射孔套管強(qiáng)度安全的影響分析[J];內(nèi)蒙古石油化工;2015年Z1期

4 李靈慧;周奇明;趙志丹;張超;妥天恩;;不同類型巖漿巖中鋯石環(huán)帶特征研究[J];礦產(chǎn)與地質(zhì);2016年02期

5 趙鑫;六石環(huán)島橋提升改造技術(shù)[J];山西建筑;2003年03期

6 郭秀清;;石環(huán)308互通立交橋真空輔助壓漿技術(shù)[J];交通世界(建養(yǎng).機(jī)械);2008年Z1期

7 王榮芳;曹霞;;加筋土擋土墻在石環(huán)公路工程中的應(yīng)用[J];市政技術(shù);2013年04期

8 李海祥;趙傳湘;林�；�;;新石器時代石環(huán)加工初探[J];文物春秋;2010年02期

9 ;天南地北[J];財會月刊;1996年06期

10 陸舜冬;韋進(jìn)強(qiáng);;【捕魚者】、【樹欲靜而風(fēng)不止】、【清供】[J];寶藏;2010年09期

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者　靳曉磊　實(shí)習(xí)生 安曉強(qiáng);給石環(huán)路以內(nèi)橋涵建檔案[N];石家莊日報;2007年

2 靳曉磊;石環(huán)路內(nèi)共有橋涵253座[N];石家莊日報;2007年

3 許躍彬;石環(huán)公路將于11月11日前基本通車[N];石家莊日報;2007年

4 記者　王偉華;加快石環(huán)公路建設(shè)步伐[N];石家莊日報;2006年

5 ;石環(huán)公路一線探營[N];石家莊日報;2006年

6 記者 靳曉磊 實(shí)習(xí)生 王巍;新建公廁應(yīng)與“石環(huán)”共同規(guī)劃[N];石家莊日報;2005年

7 記者 鄧書恒邋實(shí)習(xí)生 楊彩明;石環(huán)路等3條續(xù)建公路今年將實(shí)現(xiàn)全線通車[N];石家莊日報;2008年

8 李云萍邋尹佐策;石環(huán)路及其沿線橋梁正式命名[N];石家莊日報;2008年

9 王建勛 苗潔;石家莊石環(huán)公路傾力創(chuàng)新[N];中國交通報;2006年

10 記者　張小林、榮肖磊、蘇勵;省會石環(huán)公路征地拆遷贏得百姓稱贊[N];河北日報;2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 高源;套（鋼）管-水泥石環(huán)界面膠結(jié)性能失效機(jī)制與試驗(yàn)研究[D];長江大學(xué);2019年

本文編號：2770966