特殊螺紋接頭選用技術(shù)研究.pdf

1、特殊螺紋接頭靠密封面的過盈配合實(shí)現(xiàn)密封，扭矩臺(tái)肩起過扭保護(hù)作用并兼顧輔助密封，而螺紋部分僅起連接作用，因此特殊螺紋接頭具有良好密封性能。為保證特殊螺紋接頭良好的密封性能，應(yīng)根據(jù)井下工況合理選用特殊螺紋接頭，若特殊螺紋接頭類型選用不當(dāng)，將會(huì)影響接頭的完整性，引發(fā)管柱泄漏甚至失效。因此，本文分析了特殊螺紋接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及影響接頭完整性的因素。用有限元法分析了在上扣扭矩、軸向力、內(nèi)壓及軸向力與內(nèi)壓共同作用下某特殊螺紋油管接頭的接觸壓力及等效應(yīng)

2、力分布規(guī)律。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)，給出特殊螺紋接頭選用推薦作法，為特殊螺紋接頭的選用提供參考依據(jù)。
　　本文分析了特殊螺紋接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及井下工況（上扣扭矩、軸向力、內(nèi)壓、彎矩、溫度及酸性氣體）對其完整性的影響。以某特殊螺紋油管接頭為研究對象，用非線性有限元分析方法，建立了油管接頭有限元模型，分析了上扣扭矩、軸向力、內(nèi)壓及軸向力與內(nèi)壓共同作用下特殊螺紋油管接頭密封面、扭矩臺(tái)肩和螺紋處的接觸壓力和等效應(yīng)力分布規(guī)律。為了便于對比特殊螺紋

3、接頭的特性，用有限元法對同尺寸的API油管接頭進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：以最佳扭矩上扣時(shí)，特殊螺紋接頭的密封面、扭矩臺(tái)肩和螺紋部分應(yīng)力分布較合理；若軸向拉力大于400kN，接頭兩端的螺紋產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，此處易發(fā)生粘扣；當(dāng)內(nèi)壓達(dá)到80MPa時(shí)，密封面等效應(yīng)力超過材料的屈服強(qiáng)度，因此處為壓應(yīng)力，接頭能夠保持密封效果，若內(nèi)壓繼續(xù)增大，管體部分首先屈服。在上扣及內(nèi)壓載荷作用下，API油管接頭接觸壓力和等效應(yīng)力分布規(guī)律均為兩端高、中間低；若內(nèi)壓大