隔水管快速接头强度及疲劳参数敏感性分析

作     者：庹鑫 段梦兰 刘秉奇 周性坤 陈景皓 袁宇翔 刘凯 Tuo Xin;Duan Menglan;Liu Bingqi;Zhou Xingkun;Chen Jinghao;Yuan Yuxiang;Liu Kai

作者机构：中国石油大学(北京)海洋油气研究中心 北京石油化工学院 中国石油冀东油田分公司南堡油田作业区 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2015年第43卷第5期

页      面：44-48页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家973计划项目"深海柔性结构的非线性流固耦合振动与破坏机理"(2011CB013702) 

主　　题：隔水管 快速接头 疲劳损伤 土体刚度 波高 雨流计数法 

摘      要：受到环境载荷的循环作用,钻井隔水管快速接头出现故障的最大原因来自疲劳裂纹的延伸,所以在快速接头设计中疲劳分析是重点考虑的环节。利用ABAQUS软件建立了隔水管整体和接头局部计算模型,将隔水管最大位移和最大转角作为强度计算的边界条件,得到接头在最大受载情况下的应力;然后根据雨流计数法、S-N曲线和Miner线性累计损伤准则来研究接头的疲劳损伤,并对影响疲劳损伤的因素进行参数敏感性分析。分析结果表明,接头应力不均匀,主要受力部位出现在外接头和内接头接触的根部以及2个卡簧上,内、外接头和卡黄的最大应力均小于其材料屈服强度;快速接头各零件的疲劳损伤均随着波高和土体刚度的减小而减小,波高和土体刚度对卡簧的疲劳损伤影响比对内、外接头的影响大。