油气井特殊螺纹接头连接安全性研究
本文选题:特殊螺纹 切入点:有限元法 出处:《中国安全生产科学技术》2017年08期
【摘要】:针对油气井中API螺纹和常规特殊螺纹接头连接性能较差的问题,提出了1种新型特殊螺纹接头结构,采用有限元法,分析了该螺纹接头在上扣、拉伸、压缩、拉伸+内压、拉伸+内外压等5种工况下螺纹位移、接头接触应力和Mises应力的分布规律,研究了螺纹接头在极限载荷下的连接安全性,并通过全尺寸试验验证了有限元结果的正确性。分析和试验结果表明:在5种工况下,螺纹首尾3扣应力很大,中间段螺纹的应力分布较均匀,螺纹两端存在明显的应力集中;螺纹径向位移和轴向位移随拉伸、压缩、外压载荷的增加而增大,随内压载荷的增大而减小;极限载荷下,管体屈服而接头并未发生滑脱及泄漏现象;该螺纹接头连接强度、密封性能和抗粘扣能力达到了使用要求。
[Abstract]:In view of the poor connection performance of API thread and conventional special thread joint in oil and gas wells, a new type of special thread joint structure is proposed. The internal pressure of the thread joint in upper buckle, tension, compression and tension is analyzed by finite element method. The distribution of thread displacement, joint contact stress and Mises stress under five working conditions, such as tension and internal pressure, is studied. The connection safety of threaded joint under the limit load is studied. The finite element results are verified by full-scale test. The results of analysis and test show that the stress distribution of the middle thread is more uniform and the stress concentration is obvious at both ends of the thread under five working conditions. The radial displacement and axial displacement of the thread increase with the tension and compression, and decrease with the increase of the internal pressure load. Under the limit load, the pipe yield but the joint does not slip and leak, the connection strength of the thread joint, Sealing performance and adhesive fastening ability meet the operational requirements.
【作者单位】: 西南石油大学机电工程学院;中海油田服务股份有限公司油田生产事业部完井中心;
【基金】:国家自然科学基金项目(51604235) 中海油服股份有限公司项目(E-23167010)
【分类号】:TE931.2
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,本文编号:1665508
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