附加弯矩工况下管柱特殊螺纹接头密封性能仿真研究

作     者：梁豪 樊恒 任旭 

作者机构：西安石油大学电子工程学院 中海石油(中国)有限公司海南分公司 

出 版 物：《西安石油大学学报(自然科学版)》 (Journal of Xi'an Shiyou University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2024年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 082002[工学-油气田开发工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：陕西省自然科学基础研究计划(2023-JC-QN-0554) 

主　　题：特殊螺纹接头 上扣扭矩 因素轮换法 有限元分析 

摘      要：附加弯矩会对特殊扣管柱密封性能产生较大影响,为分析附加弯矩作用下特殊扣接头密封参数对接头的结构完整性和密封完整性的影响规律,依据实物测量和拉伸试验确定了管体几何尺寸、材料性能及螺纹几何尺寸及密封结构参数等,建立了特殊螺纹接头的有限元模型。利用因素轮换法对不同影响因素进行了规律性分析。结果表明:附加弯矩的存在会影响接头密封面及台肩部位的密封性能;主密封过盈量控制在0.13 mm以内能有效控制特殊螺纹接头在装配过程中产生的塑性变形;密封面锥度范围控制在1:12～1:16之间能有效保证螺纹接头的完整性;密封面长度在3～7 mm范围内可保证特殊螺纹接头的良好工作状态;台肩角度为逆向角15°可提高接头的辅助密封效果,实现最佳的连接性能和可靠性。研究结论可为特殊螺纹结构的设计和性能优化提供参考。