φ244.5 mm套管偏梯形螺纹接头有限元分析.pdf

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1、2013年第42卷石油矿场机械第1O期第4O页0ILFIELDEQUIPMENT2013，42(10)：40～44文章编号：1001—3482(2013)10—0040—050244．5mm套管偏梯形螺纹接头有限元分析陈颖杰(中国石油西南油气田公司勘探事业部，成都610041)摘要：根据0244．5mm(9％英寸)套管偏梯形螺纹接头的实际工作情况，建立了预紧力、轴力、内外压力、弯矩和扭矩等载荷工况的力学模型，并依据力学模型建立了该接头的有限元网格模型。采用弹塑性接触问题的有限元分析方法分析了上扣、下套管、旋转套管3种典型工况下该接

2、头的接触压力分布、应力分布和应变分布，可以揭示螺纹接头接触区和牙齿的弹塑性行为，对工程应用有重要的指导作用。研究表明：偏梯形螺纹接头的前3个牙齿和最后3个牙齿的应力和接触压力都很大，螺纹连接在这些部位后很容易发生粘扣。关键词：套管；偏梯形螺纹；有限元；等效应力；接触压力中图分类号：TE931．2文献标识码：AFiniteElementMethodAnalysison0244．5mmButtressCasingThreadCHENGYing—jie(ExplorationBusinessDivision，CNPCSouthwestO

3、il／GasField，Chengdu610041，China)Abstract：Accordingtotheactualworkingconditionsofo244．5mm(9％in)buttresscasingthread，aphysicalmechanicsmodelwasbuiltfordifferenttoads，suchaspre-stressingforce，axialforce，internalpressure，externalpressure，bendingmomentandtorqueetc．Basedont

4、hephysicalmechanicsmodelbuildthefiniteelementmeshmodelofbuttresscasingthread．Usingthefiniteelementanalysismethodofelastic—plasticcontactproblem，theanalysiswasmadeforthecontactpressuredistribution，theVonMisesstressdistributionandstraindistributionofbuttresscasingthread

5、forthreekindsoftypicalworkingconditions(make—up，runningcasing，rotatingcasing)．Itcanrevealthecontactzoneandteethofelastic—plasticbehaviorforbuttressthread．it’Salsodiffi—culttoachievethroughtheexperimentmethod，therearealotofimportantguidingroleforengi—neeringapplication

6、．TheresultsshowedthattheVonMisesstressandcontactpressureofthefirstthreeteethandlastthreeteethareverybigforbuttressthread，threadedconnectioniseasytofas-teningintheseareas．Keywords：casing；buttressthread；finiteelement；equivalentstress；contactpressure套管是油气开采过程中必不可少的重要组成部冲

7、蚀作用，这些载荷经常同时存在、相互耦合I】]，会分，油气井套管的质量将直接影响钻井、固井、完井导致套管的失效。螺纹是套管连接的薄弱部位，据及后续油气开采作业。套管入井后，不仅承受着预调查，油套管失效事故约64发生在螺纹连接部紧力、轴向拉(压)力及内外压，而且在下套管旋转套位，因此提高套管螺纹的连接质量是确保套管柱质管时还承受一定的弯矩、扭转作用和管柱磨损作用，量的最关键的因素I2]。随着我国油气资源勘探开发同时，还要受到油气井工作液、地层流体等的腐蚀和不断深入，已从常规油藏向隐蔽油藏、复杂性油藏发收稿日期：2013—04—23作者

8、简介：陈颖杰(1984一)，男，四川成都人，主要从事油气井工程生产技术研究，E—mail：chenyingjie@126．com。第42卷第lO期陈颖杰：p244．5mm套管偏梯形螺纹接头有限元分析展，由浅部向深部发展，从东部向西部和海洋发展，量，