方钻杆旋塞阀试压装置的研究.pdf

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1、方钻iIi千旋塞阀试压装置的研究口纪苏丹口钱东良口刘永升口罗旭西南百油大学机电T程学院成都610500摘要：介绍了一种非螺纹连接的试压装置，该装置主要由升降机构、底板、固定挡板和移动挡板组成利用有限元ANSYS软件对结构的主要部分底板和固定挡板进行了有限元分析．弥补了限位接头的不足关键词：方钻杆旋塞阀试压装置有限元分析中图分类号：TH122；TE928文献标识码：B文章编号：1000—4998(2014)04—0074—02然后向阀内注水打压～检测不旧直径大小的旋塞阀1概述时，需要切换不同的螺纹接头尺寸，f1-2"比较繁琐，且随着钻井技术的日益发展．井控T作越来

2、越得到容易导致螺纹的磨损、滑抓I、疲劳破坏甚至失效．严重重视．疗钻杆旋塞阀作为井控必备具．得到普遍应影响试压螺纹连接的安全可靠性和紧密性针对这用。方钻杆旋塞阀是一种防止溢流和井喷的有效丁具，问题．笔者设计_lr一种适用于不同商径尺寸Ⅱ非螺纹于保护水龙带不受地层高压的破坏。避免严重的井连接的旋塞试压装置。检测不同直径的旋塞阀时。只喷事故发生，同时起到节约钻井液、保持钻清沽、减需要调节升降机构的高低即可少环境污染的作用它也是改善丁作条件．实现文明2旋塞阀的压力试验生产和发生井喷时应急使用的一种辅助钻井装簧。方钻杆旋塞阀结构简单，操作方便，使用较可靠。旋塞阀的压力试验

3、主要是对阀体外壳进行试压．方钻杆旋塞阀是一种球阀．分为上部方钻杆旋塞以检验阀体致密性及整个壳体的耐压能力根槲API阀和下部方钻杆旋塞阀两种，两端有与钻柱相连接的旋转钻井设备规范相关标准规定．必须对方钻朴阀壳螺纹。上旋塞阀装在水龙头和方钻杆之间，下旋塞体在适当的T厂液压试验压力下进，彳试验。如果不装在方钻杆与钻杆之间．它们是防止钻井液喷溅、改善经试压直接安装．不仅会发生泄漏．还会存在井喷等安作条件、实现文明生产和发生井喷时应急使用的一全隐患．给生产和人身安全造成大损失．、旋寒阀试压种辅助钻井装置ll'上旋塞阀位于方钻杆上部．下部为前需进行外观检查，各项指标须符合相

4、关要求．在此基下旋塞阀。上旋塞阀为左旋螺纹，下旋寒阀为右旋螺础上根据设计要求对旋塞阀逐个进行压力试验和I密封纹．在钻井作业时．旋塞阀处于开扁状态，一旦发生溢试验。试压时首先封闭阀门两端，启闭件处于微开启状流或者井涌，为r阻止钻井液沿钻具水眼上窜，危及水态。再给腔体充满试验介质．这种介质可以是液体也可龙带和立管管线安全．就必须立即关闭旋塞阀，以防止以是气体．液体包括水(可以加入防锈剂)、煤油或黏度井喷。在井控作业巾，水龙带、高压管汇损坏时，关闭该不大于水的其它适宜液体．气体包括空气或其它适宜装置，即可进行安全更换。当需要进行高密度钻井液循的气体。用液体作试验时，应

5、排除阀门腔体内的气体。环压井时．义必须立即开启旋塞阀．用气体作试验时．应采用安全防护措施。然后给体国内外有关方钻杆旋塞阀研究报道的资料非常逐渐加压到试验压力，压力耍逐渐增高，不允许急剧、少，而它在确保钻井安全运行方面起着非常重要的作突然地增压。最后关闭启闭件，释放阀门一端力．阀用。其本身性能的好坏将直接影响旋塞阀功能的正常门另一端也按同样方法加压按保斥时间要求保持试发挥旋塞阀阀体的加1：T序一般为：下料、粗车、热验压力．若在规定时间内保持压，承壁及阀体没有处理、无损探伤、精车、精车锥管螺纹、磷化、装配、试可见渗漏．壳体不}}J现结构损伤，!J!lJ可判断试验合格

6、压、喷漆、包装2]．可以简单总结为前期加丁、试压和包3试压装置的结构研究装出厂3个部分而试压是旋塞阀投入使用前检验其是否合格的l芙键丁序．【太J此开展旋塞阀试压装置结构该试压装置主要rh底板l、左挡板2、升降机构3、的研究具有fJ分重要的意义．．存对旋塞进行试时，密封垫片4、右梢板5、旋寒阀6和驱动什捎板运动的一般利用与阀体锥螺纹相配的限位接头实现密封．液压系统组成．结构如l所永左挡板和底座阎定成收稿日期：2013年11月一个整体，底板同定存地而I，左侧设钉加强筋支撑。2014／4机械制造52卷第596期底板设有滑动导载荷为35MPa。轨，与右挡板的导4．3有限

7、元网格划分轨槽构成移动副。采用自由网格(Free)划分方法对实体模型进行划右挡板在液压力分，为了获得较好的计算精度，本研究采用精度较高的驱动下．沿着底的空间四面体十节点单元．网格密度控制采用智能板导轨可实现左(Smart)单元尺寸控制方式．尺寸级别设置为6。经过右运动。底板的导网格划分．得到旋塞阀试压装置左挡板的有限元网格轨结构既满足了模型节点数为4042，单元数1927。移动挡板按固定4．4求解和结果分析轨迹移动的要求，利用又避免了试压后ANSYS求阀内的水流出，在解器对其槽内形成淤积，导进行求致锈蚀等严重影响移动挡板运动的问题。在左右挡板解．分析的一定高度上

8、设有通孔，以方便试压时注