高溫高壓氣井測試管柱的橫向振動與穩定性
【出 處】:
【作 者】:
王宇
[1] ;
樊洪海
[1] ;
張麗萍
[1] ;
魏峰
[1] ;
馮廣慶
[2] ;
牛敏
[3]
【摘 要】從測試管柱內的氣流流動誘發管柱橫向振動與管柱穩定性的角度進行了分析。根據漢密爾頓(Hamilton)原理推導了輸送天然氣的測試管柱橫向振動方程,給出了測試管柱橫向振動頻率與失穩的臨界速度計算方程,并討論了管內流體流速對管柱的振動頻率和穩定性的影響。結果表明,天然氣在管柱內流動對管道的振動頻率和穩定性有較大影響,管柱橫向振動的固有頻率取決于管道的抗彎剛度日、管道的幾何參數(跨距L、過流面積A)、管內流體密度P和流速v,且隨著管內流速v、跨距L的增加,管柱橫向振動頻率呈下降趨勢;高溫高壓氣井高流速作用下的實際測試管柱在井筒中可能存在多處失穩,進而導致封隔器失封、測試管柱連接螺紋松扣甚至疲勞斷裂等事故。