熱采井套管損壞力學機理及數(shù)值模擬編輯推薦

熱采井套損不同于常規(guī)注水開發(fā)油田的套損，主要原因在于熱采過程中儲層溫度變化大，由于溫度變化而引起的套管熱應力是引起套損的一個重要因素。熱采井套損是一個典型的滲流—溫度—應力三場耦合問題，無論是理論，還是計算，都是非常復雜的課題。劉建軍、曾流芳、紀佑軍、高聚同所著的《熱采井套管損壞力學機理及數(shù)值模擬》總結課題組在熱采井套損方面的研究成果，從理論上重點闡述熱采井套損多物理場耦合理論和計算方法，并結合工程實例，歸納熱采井套損數(shù)值模擬的研究成果。

《熱采井套管損壞力學機理及數(shù)值模擬》總結了作者劉建軍、曾流芳、紀佑軍、高聚同近年來在熱采井套管損壞方面的研究成果，并結合國內(nèi)外相關研究成果，對熱采井套管損壞的力學機理、數(shù)值預測及防控方法等做了較系統(tǒng)和全面的論述，提出基于滲流一溫度一應力耦合理論的熱采井套管受力計算和分析模型，通過數(shù)值模擬，揭示影響套管損壞的主要因素，給出現(xiàn)場防控的主要技術措施。研究成果對熱采井套管保護具有重要的參考價值。全書共8章，內(nèi)容包括熱采井熱力套損力學機理、套管受力數(shù)學力學模型、套管受力數(shù)值計算方法、套管損壞的影響因素分析、熱力套損防控方法等。

《熱采井套管損壞力學機理及數(shù)值模擬》可供石油工程、巖土工程、地下工程等專業(yè)的科研人員、設計和施工人員閱讀，也可供高等院校的相關專業(yè)教師、研究生、本科生等參考。

劉建軍，1972年出生于河南省襄城縣，1996年7月畢業(yè)于遼寧工程技術大學采礦工程專業(yè)并獲工學學士學位，1999年1月于遼寧工程技術大學工程力學專業(yè)并獲工學碩士學位，2002年1月畢業(yè)于中國石油天然氣總公司·中國科學院滲流流體力學研究所并獲工學博士學位，同年進入中國科學院武漢巖土力學研究所做博士后，之后在武漢工業(yè)學。院工作，2009年8月到西南石油大學任教?，F(xiàn)為西南石油大學土木工程與建筑學院院長，教授，博士生導師。兼任Physicaland Numerical Simulation of GeotechnicalEngineering主編、《滲流力學進展》副主編，中國力學學會滲流力學專業(yè)組成員、中國巖石力學與工程學會青年工作委員會和地面巖石工程專業(yè)委員會委員等。主要從事滲流及其多場耦合問題理論及工程應用方面的研究工作。先后主持國家自然科學基金、國家科技重大專項課題、石油科技中青年創(chuàng)新基金、湖北省高等學校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團隊計劃項目、中國科學院重點基礎研究項目、中國科學院知識創(chuàng)新工程領域前沿課題等縱向項目22項，以及來自石油、水電、巖土等行業(yè)的橫向課題32個，公開發(fā)表論文196篇，其中SCI、EI、ISTP收錄126篇。主編教材3部、國際會議論文集1部。曾獲全國師德先進個人、湖北省教書育人先進個人、湖北省十大杰出青年提名獎、湖北省有突出貢獻中青年專家等榮譽稱號。主要研究方向包括：①微細觀滲流力學；②多孔介質(zhì)多場耦合力學；③石油工程防災減災；④能源與廢棄物地下處置；⑤油氣藏流固耦合數(shù)值模擬；⑥巖土體多場耦合分析。 2100433B

力學現(xiàn)象的數(shù)學模擬，常常歸結為求解常微分方程、偏微分方程、積分方程、或代數(shù)方程。求解這些方程的方法有兩類：一類是求分析解，即以公式表示的解；另一類是求數(shù)值解，即以成批數(shù)字表示的解。很多力學問題相當復雜，特別是復雜的偏微分方程組，一般難以得出它們的分析解，而用數(shù)值方法求解則運算步驟繁復，耗用人力很多，因此在電子計算機出現(xiàn)以前，非不得已不用。20世紀50年代以來，出現(xiàn)了配有現(xiàn)代程序設計語言的通用數(shù)字計算機。計算機的快速運算和大存貯量，使解復雜的力學問題成為可能。三十多年來，隨著計算機的改進，數(shù)值方法得到廣泛的應用和很大的發(fā)展；主要是考慮算得更快、更準、省錢，并為原先不能算的問題構造算法。數(shù)值方法很多，求解偏微分方程數(shù)值解，以有限差分方法和有限元法使用最廣；此外，還有變分方法、直線法、特征線法和譜方法，等等。這些方法的實質(zhì)絕大多數(shù)是將偏微分方程問題化成代數(shù)問題，然后再用計算機求未知函數(shù)的數(shù)值解。

計算力學差分法

有簡單、靈活和通用性強等特點。用差分方法求數(shù)值解時，須先將自變量的定義域“離散化”，即只企圖算自變量定義域中有限個點的未知函數(shù)的近似值。如果自變量只有一個，則可把要計算的區(qū)間離散成個線段。如果自變量有兩個，而計算區(qū)域是圖1[二變量區(qū)域的離散化]所示的矩形，則最簡單的離散方式是把區(qū)域分成乘個小矩形。小矩形的長 和寬分別叫作方向和方向的步長。微分方程中出現(xiàn)的偏導數(shù)(，)， 在微積分中是差商的極限，在有限差分方法中則代以差商。如圖1[二變量區(qū)域的離散化]中點的有的情形可代以差商(()-())/2，有的情形可代以(()-())/，如果有二階偏導數(shù)，常?？纱远A差商(()-2() ())/2，其中()、()和()分別表示相應點的值。 如以適當?shù)牟钌虂泶嫖⒎址匠堂恳粋€導數(shù)，就得到對應于

原微分方程的差分方程怎樣選差商至關重要。此外，偏微分方程總還要附加邊界或初始條件，這些條件也要用差分形式表示。這樣，對于每個網(wǎng)格點的未知函數(shù)值作出未知量的代數(shù)方程組。如果網(wǎng)格分得較密，即步長和都比較小，或與 的數(shù)值都比較大，則所得代數(shù)方程組的未知量的數(shù)目將很大，但借助計算機，還是可以很快求出解來。由于步長無法取為零，因此用差分方法只能求得原微分方程的近似解。但只要選擇合理的差商和步長，計算結果仍能令人滿意，有時還能得到精度很高的解。有限元法

這種方法是把計算區(qū)域剖分成大小不等的三角形（或其他形狀的）單元，然后在各單元上用適當?shù)牟逯岛瘮?shù)來代替未知函數(shù)。根據(jù)變分原理，可將偏微分方程化成代數(shù)方程來求解。這種方法具有很廣泛的適應性，特別適于求解具有復雜邊界形狀和物理條件的問題，而且很容易在計算機上實現(xiàn)。1970年以來已研究出一些適用于廣泛的線性問題的有限元通用程序，對工程設計起很大作用。按照有限元法剖分的思想，把汽車外殼剖分成大小不等的許多三角形單元，而對彎曲邊界只須裁彎取直即可。在應力變化劇烈和要求精確計算的地方，須把單元取得小些；在變化不劇烈的地方則可取得大些。用這種方法不僅可以適應復雜的區(qū)域，還可以盡量減少總的單元數(shù)目，從而減少未知量的數(shù)目。如果在有限差分方法中用矩形網(wǎng)格，則較難處理如此復雜的區(qū)域。

《高等學校教材·化工過程數(shù)值模擬及軟件(第2版)》旨在介紹化工過程模擬的基本概念和方法，提供利用相關模擬軟件進行實際化工過程的模擬的步驟和技巧。

《高等學校教材·化工過程數(shù)值模擬及軟件(第2版)》可作為高等學校應用化學、化學及化工類專業(yè)本科生和研究生的教材，也可供石油與化工、輕工等行業(yè)從事開發(fā)的工程技術人員參考。

《結構損傷識別及數(shù)值模擬》是唐小兵著的論文。

副題名

外文題名

Structural damage identification and numerical simulation

論文作者

唐小兵著

導師

陳定方,沈成武指導

學科專業(yè)

機械設計與理論

學位級別

d 2004n

學位授予單位

武漢理工大學

學位授予時間

2004

關鍵詞

損傷力學 結構損傷 損傷識別

館藏號

O346

唯一標識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.002883099

館藏目錄

2005\O346\3 2100433B