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双稳态膨胀筛管膨胀机理研究 杜锐(油气井工程) 指导教师：周广陈(副教授) 摘要 近年来，膨胀筛管应用于疏松砂岩完井取得了比较好的效果，但是 由于设计上的不完善，膨胀筛管所需膨胀力大、膨胀后的整体性能不好 等问题在现场应用中经常出现，因而成为困扰膨胀筛管推广应用的主要 障碍。双稳态膨胀筛管的出现很好地解决了这几个问题，在进一步减少 膨胀筛管存在的缺陷的同时，也大大缩短了疏松砂岩井段完井作业的时 间。本文介绍了双稳态膨胀筛管的设计原理、膨胀机理、对双稳态膨胀 筛管和膨胀工具的整体结构进行了图示说明，并详细说明了双稳态膨胀 筛管具有很小的径向展开力，不会在膨胀后发生径向回缩，能在膨胀过 程中保持恒定的轴向长度等优点的原理。根据双稳态膨胀筛管的膨胀过 程、膨胀特性建立了有限元数学模型和相应的数值积分方法。利用有限 元软件ANSYS对双稳态膨胀筛管的膨胀过程进行了模拟，求得了膨胀 筛管膨胀力、得出了双稳态膨胀筛管膨胀后应力、应变值分布等结论， 并根据这些数据与膨胀管、割缝膨胀筛管的室内实验、现场试验的数据 作了对比，对双稳态膨胀筛管的特点有了进一步明确的认识，对双稳态 膨胀筛管在国内的应用提供了初步材料。 主题词：双稳态，膨胀筛管，有限元，完井 II of Research MechanismofBistable Expansion Screen Expandable DU well Rui(OilGas Engineering) DirectedAssociateProfessorZHOU by Guang-chen Abstraet sandscreenshave become Althoughexpandable recently effectively tosandcontrolinunconsolidatedsandstone applied formations．it’s design constraintslimittheir loadsand connection application．Expansion integrity have beencriticalissueswiththese ofscreens．Wheresuccessful types havebeenfound，bistablesand can applications screen expandable improved with lowereddrawdownhavebeen can production reducetime