外压检测套管螺纹密封性装置的研究.pdf

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1、围书分类号：：学校代码會」论文题百外压检测套管螺纹密封性装置的研究研究生姓名赵琦璘导师姓名李悦钦（副教授）学科专业机械设计及理论研究方向石油天然气装备与工具二一五年六月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时，本人保证，毕业后结合

2、学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于、保密（），在年解密后适用本授权书。、不保密（）请在以上相应括号内打“”）■学位论文作者签名：指导教师签名：年月仏曰对年月？曰西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位

3、论文作者签名：年《月日摘要现场油气田套管柱密封泄漏现象不仅对后续施工影响巨大，对环境和社会都会造成巨大的安全隐患。套管从合格出厂到下套管的过程中，可能会因为作业过程中的磕碰、员工的操作方式不当、连接扣和密封面的清洁程度不佳等因素影响套管连接的密封性。因此，在下套管过程中逐根对套管进行在线气密封检测是确保套管连接密封性的直接且有效的手段。现场已有部分油气井运用内压检测套管螺纹密封性装置对螺纹的密封性能进行在线检测，但内压检测装置在使用过程中仍然存在一些问题，包括检测操作不便、不利于进行小管径套管检测和可能出现落鱼现象等等。根据现场需求，针对内压检测装置的不足，本

4、文提出了一种外压检测套管螺纹密封性能的方法，并完成了对装置的设计工作。本文的研宄工作主要包括以下几个方面：针对现场内压检测套管螺纹密封性装置在实际运用中存在的不足，提出了外压检测套管螺纹密封性的方法。研宄常用套管螺纹的密封形式和密封机理，利用有限元仿真模拟内压和外压检测套管螺纹连接密封性的过程，分析内压和外压检测过程对套管密封部位的等效应力和接触应力的影响，作出了外压检测套管螺纹密封性装置是可行的结论。根据外压检测装置所处工况和需要实现的功能，借鉴井控设备中成熟的防喷器原理，通过对密封性检测方式和装置抱紧方式的选择完成了对外压检测套管螺纹密封性装置的结构设计。

5、对装置中的橡胶密封材料完成单向拉伸和单向压缩实验，对实验数据拟合本构模型、本构模型和本构模型，最终判定本构模型的拟合结果能够更好地反应所选橡胶材料的力学特性。通过对密封结构重要参数的理论研究，完成对密封胶芯的结构设计。依靠有限元仿真手段，分析讨论偏心距、半径差、垫铁内弧面偏心距和垫铁外圆弧半径对密封效果的影响，并选择针对本装置密封胶芯的较优尺寸参数。完成对液压缸的结构设计和液压控制系统的设计，校核承压部件外壳强度，优化外壳的结构尺寸。关键词：套管；密封；检测装置；外压；设计AbstractInthecurrentoilandgasfield，，，目录绪论论文背

6、景及意义国内外研究现状论文的主要研宂内容及技术路线主要研宄内容技术路线第章外压检测套管密封性方法的提出与可行性分析外压检测套管密封性方法的提出套管螺纹密封机理现场套管螺纹简介特殊螺纹套管密封机理内压外压检测对螺纹密封性能影响内压检测套管螺纹密封性有限元分析建模不同检测内压力对套管螺纹密封性能的影响外压检测套管螺纹密封性有限元分析建模不同检测外压力对套管螺纹密封性能的影响内压外压检测对套管密封性影响分析作业空间分析小结第章外压检测套管螺纹密封性装置的整体设计检测方案确定设计原则设计方法总体方案设计主要参数检测装置的设计思路整体结构设计小结第章外压检测装置核心密封

7、部件的设计与有限元分析密封橡胶本构关系密封胶芯基础实验和数据拟合单轴拉伸实验单轴压缩实验4.3闸板防喷器胶芯密封研究闸板防喷器胶芯的工作原理和主要结构要素闸板防喷器胶芯的密封变形过程胶芯密封接触应力的理论计算现场闸板防喷器胶芯的失效形式外压检测密封胶芯的设计和有限元仿真参数优选外压检测胶芯密封原理和结构设计胶芯有限元模型的建立偏心距参数的优选半径差参数的优选垫铁内圆弧面偏心距的优选垫铁外圆弧半径参数的优选胶芯结构参数优选后的密封情况小结第章承压部件与液压控制系统的设计其他主要部件的设计与强度校核外壳的设计和强度校核闸板的结构设计检测装置的液控系统初步设计液压控

8、制系统的功能液压系统的设计参数液压缸的