压裂动载作用下特殊螺纹接头连接强度及密封性能分析

发布时间：2020-11-20 14:01

　　 大排量压裂作业过程中,压裂液注入时会产生随时间变化的动载。作为井下油管连接的关键部位,特殊螺纹接头不可避免的会受到此动载的影响,严重时会导致接头密封失效,甚至脱扣,引发安全事故。因此,本文使用有限元软件,进行了压裂动载作用下特殊螺纹接头连接强度及密封性能分析。本文首先分析了压裂液注入过程中产生的压裂动载。随后以φ88.9×6.45mm的特某殊螺纹接头为例,建立其三维有限元模型,使用ABAQUS软件对其进行上扣模拟;根据求得的轴向拉伸动载,分析了轴向动载作用下特殊螺纹接头螺纹牙与密封面的应力分布,并得到特殊螺纹接头应力随时间变化的规律;根据所求得的井底压力随时间的变化规律,分析了径向内压动载作用下特殊螺纹接头螺纹牙与密封面的应力分布,并得到其应力随时间的变化规律。最后进行特殊螺纹接头上/卸扣试验,以验证特殊螺纹接头三维有限元模型的正确性。结果表明:在最大上扣扭矩的作用下,接头螺纹牙上应力分布不均,密封面处发生了应力集中现象;轴向动载作用周期内,轴向载荷增加/降低,螺纹牙应力会随之增加/降低,轴向拉伸载荷作用下特殊螺纹接头密封面处的应力变小,影响其密封效果;径向内压动载作用周期内,内压增加/降低,螺纹牙与密封面应力增加/降低;动载作用周期内,在相同载荷的情况下,螺纹牙及密封面的应力呈现下降趋势,可能导致接头连接与密封的失效。
【学位单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TE931.2
【部分图文】：

过程中产生的轴向动载的计算层自身渗透率低，原油较为粘稠以及地层压力较低的自身条件不足的完井方法，不能使的产量达到最佳状态[41]。此外，射孔产生的孔染以及常规的修井、压井过程中会造成地层及油管堵塞，使得油2]。但并非没有办法改善这些井的质量，以现有的技术，可以通压因导致的油井（层）质量不佳的情况，提升因以上因素导致的低压力等条件不变的情况下，油井（层）岩石的渗透率越高，其产，一些因堵塞导致地层渗透率低的油井（层），只要将其渗透率提升。水力压裂借助流体产生的高压，可以将岩石出现裂缝，随剂，让支撑剂随压裂液注入到裂缝中将裂缝支撑起来，由此使油同时，水力压裂还能解决因修井、压井等因素造成的油层堵塞。油层堵塞的问题也得到了解决，油井产量自然会得到提升。压裂-1 所示。

而且在实际施工过程中发现。在压裂过程中，支撑剂的添加计量越多，压裂作用层形成的裂缝长度越长，宽度越宽，这也会使得地层渗透率越高，从而油井（层）量也会随之提升[44]。在压裂施工过程中，压裂液的注入会在油层储存一定的能量，液注入时产生的能量与产量提升的有效时间成正比，与产量的提升量也成正比。

现场施工数据，取 P=5kg/m3，G=200kg/m3，d=67.51mm，L=6000m 代入得：1.721.486ln = Qδ 1.83. 676QpgΔδ =式（2-4）进行变换即可得到参数确定情况下降阻比与施工过程中压裂关系：1.721.486 =Qδ e（2-6）代入式（2-5）可得：1.721.4861.83.676e Δ=Qgp Q2-6）为压裂液排量与其产生的摩阻之间的函数关系，排量取 1kg/min~1如下：
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本文编号：2891519