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Ф172mm螺杆钻具旁通阀壳体外螺纹接头断裂原因分析

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石油管材与仪器 2024年第2期10卷 66-70页

作者：赵映辉陈毅刘晓张小蕊夏文斌衡阳华菱钢管有限公司湖南衡阳421001 中国石油塔里木油田公司油气田产能建设事业部新疆库尔勒841000

针对某公司生产的Ф172 mm螺杆钻具旁通阀壳体发生的外螺纹接头断裂,采用宏观分析、理化检验及微观断口分析,发现外螺纹接头断裂主要原因是由于电镀过程中氢渗入金属内部形成氢致延迟开裂裂纹,随后发生脆性解理断裂。

关键词：螺纹接头断口微观分析电镀氢致开裂脆性解理断裂

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油管特殊螺纹接头密封及安全综合性能评价

润滑与密封 2023年第3期48卷 191-199页

作者：于浩成旭堂练章华丁亮亮王昊陈宇航西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500

为研究井下复杂工况对油管特殊螺纹接头的影响,利用Abaqus有限元软件建立螺纹接头有限元模型,在一定径向和轴向过盈量下模拟初始螺纹上扣状态,在不同轴向载荷、内压和温度下分析油管特殊螺纹整体结构完整性以及密封性能,并提出整体密封... 详细信息

为研究井下复杂工况对油管特殊螺纹接头的影响,利用Abaqus有限元软件建立螺纹接头有限元模型,在一定径向和轴向过盈量下模拟初始螺纹上扣状态,在不同轴向载荷、内压和温度下分析油管特殊螺纹整体结构完整性以及密封性能,并提出整体密封、局部密封性能指数以及综合安全性能评价方法。结果表明:在不同工况条件下特殊螺纹接头Mises应力和接触压力呈现凹型分布趋势,首尾以及最后一扣退刀槽位置是应力相对集中的薄弱部位;温差增大导致接头结构热胀冷缩变形应力水平有明显提高,内压以及轴向载荷增加使整体密封性能有所提高但台肩局部密封性能存在差异;接头使用螺纹脂提高了螺纹接头整体及局部的密封和安全性能;内压越大温度越高接头安全性越低;螺纹在拉伸载荷工况下整体安全性能有所提高,但局部台肩结合处出现分离致使安全性有所下降;在压缩工况条件下螺纹整体安全性有所上升,但受螺纹结构与抗压缩性能影响,超过一定载荷安全性能反而下降。

关键词：螺纹接头结构完整性密封性能安全性能

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等直径膨胀套管螺纹接头安全分析

石油机械 2023年第9期51卷 141-147页

作者：冯定王高磊宋恒侯学文孙巧雷长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心中石化石油机械股份有限公司中国石油新疆油田分公司工程技术研究院

目前螺纹接头性能研究主要集中在常规油套管特殊螺纹接头力学性能分析方面,对膨胀套管螺纹接头在轴向拉伸和压缩载荷、内外压力以及弯矩载荷复合作用下的力学性能分析不足。为研究等直径膨胀套管下入过程中,在复合载荷作用下螺纹接头的... 详细信息

目前螺纹接头性能研究主要集中在常规油套管特殊螺纹接头力学性能分析方面,对膨胀套管螺纹接头在轴向拉伸和压缩载荷、内外压力以及弯矩载荷复合作用下的力学性能分析不足。为研究等直径膨胀套管下入过程中,在复合载荷作用下螺纹接头的力学行为,给螺纹接头的安全分析提供依据,采用三维有限元软件建立等直径膨胀套管特殊螺纹接头数值分析模型,分析了复合载荷对膨胀套管内、外螺纹牙上应力和变形位移分布规律的影响。分析结果表明:在轴向拉伸载荷作用下,随着载荷值逐渐增大,内、外螺纹牙应力值呈现先骤减而后处于逐渐减小的趋势,内螺纹根部出现变形量小、应力值较大的特征;载荷值相同时,承受轴向压缩载荷时螺纹牙上的应力要明显小于承受轴向拉伸载荷时螺纹牙上的应力,变形位移值仅为承受轴向拉伸载荷时螺纹牙上变形位移值的1/2;弯矩会增大螺纹牙上的变形位移,弯矩越大变形量越大,内螺纹根部越容易遭到破坏。研究结论可为等直径膨胀套管下入过程中螺纹接头安全分析提供理论依据。

关键词：膨胀套管螺纹接头复合载荷等效应力变形位移安全分析有限元

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西北油田旧油管螺纹接头设计研发及应用分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第8期 33-39页

作者：闵宏博中石化西北油田分公司完井测试管理中心新疆巴州轮台县轮南镇采油三队联合基地完井测试管理中心新疆巴音郭楞841600

由于采油工艺的改变及硫化氢腐蚀等因素等设备、人为、环境影响造成油管维修率高居不下,因此解决油管修复成品率低,维修成本高,现场使用效率低,油管使用寿命短等问题迫在眉睫,研发一种适用于西北油田分公司工况的油管的螺纹接头,优化设... 详细信息

由于采油工艺的改变及硫化氢腐蚀等因素等设备、人为、环境影响造成油管维修率高居不下,因此解决油管修复成品率低,维修成本高,现场使用效率低,油管使用寿命短等问题迫在眉睫,研发一种适用于西北油田分公司工况的油管的螺纹接头,优化设计一种结构简单、性能优越,修复成品率高的油管螺纹接头,延长旧油管使用寿命、提高修复成品率和降低维修成本,最终形成一种独立知识产权的螺纹接头,满足油管的使用工况。

关键词：损伤率螺纹接头有限元物理性能降本增效。

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油套管双头螺纹接头开发试验研究

钢管 2022年第1期51卷 61-64页

作者：孙建安卢小庆吕庆刚宝山钢铁股份有限公司上海201900 中石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

介绍了一种油套管双头螺纹接头的开发过程.双头螺纹的上扣速度是常规螺纹接头的两倍以上,可以大幅提高下井效率.结合具体产品规格对双头螺纹接头进行了有限元分析、加工工艺研究以及实物性能试验.分析结果表明,双头螺纹接头应力分布均匀... 详细信息

介绍了一种油套管双头螺纹接头的开发过程.双头螺纹的上扣速度是常规螺纹接头的两倍以上,可以大幅提高下井效率.结合具体产品规格对双头螺纹接头进行了有限元分析、加工工艺研究以及实物性能试验.分析结果表明,双头螺纹接头应力分布均匀,上扣速度快,接头性能满足使用要求,证明了双头螺纹形式的合理性.

关键词：油套管螺纹接头双头螺纹

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非API尺寸套管偏梯形螺纹接头设计

石油管材与仪器 2022年第1期8卷 11-14页

作者：潘志勇王建军史华张赟新韩礼红王建东任相羿中国石油集团工程材料研究院有限公司石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710021 中国石油新疆油田分公司呼图壁储气库作业区新疆呼图壁831200

基于油田现场工况设计了Φ206.38 mm×15.8 mm C110非API尺寸套管管体及非API偏梯形螺纹接头。对套管管体强度、螺纹接头连接强度和密封性能进行了计算分析。根据力学模型并利用有限元仿真分析方法,对螺纹接头在上扣、内压及拉伸条件下... 详细信息

基于油田现场工况设计了Φ206.38 mm×15.8 mm C110非API尺寸套管管体及非API偏梯形螺纹接头。对套管管体强度、螺纹接头连接强度和密封性能进行了计算分析。根据力学模型并利用有限元仿真分析方法,对螺纹接头在上扣、内压及拉伸条件下的受力进行了分析。最后对设计的螺纹接头的连接强度和密封性能进行了实物验证。结果表明:设计的非API尺寸套管螺纹接头连接强度达到7193 kN,螺纹接头内压泄漏抗力达到77 MPa,螺纹接头连接强度和密封性能满足工况要求。

关键词：偏梯形螺纹接头有限元仿真分析连接强度密封性能

成形温度对等井径膨胀套管螺纹接头强度的影响

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塑性工程学报 2017年第3期24卷 50-56页

作者：王冲王胜昆徐书根中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580

实现井眼等直径钻井是膨胀管技术的终极目标,而套管之间的螺纹连接处为其膨胀成形过程中最危险的部位,应重点关注。以孪生诱发塑性(TWIP)钢为研究对象,利用有限元软件ABAQUS模拟了不同温度下螺纹接头的膨胀成形过程,分析了成形过程中膨... 详细信息

实现井眼等直径钻井是膨胀管技术的终极目标,而套管之间的螺纹连接处为其膨胀成形过程中最危险的部位,应重点关注。以孪生诱发塑性(TWIP)钢为研究对象,利用有限元软件ABAQUS模拟了不同温度下螺纹接头的膨胀成形过程,分析了成形过程中膨胀力、Mises应力和三向应力的演化情况,并对成形后螺纹接头的残余应力做出了分析。结果表明,随着温度的增加,螺纹接头所需膨胀力逐渐减小;螺纹接头成形过程中径向应力和轴向应力以压应力为主,环向应力以拉应力为主;螺纹接头成形过程中以及成形后,随着温度增加,Mises应力峰值与抗拉强度之差逐渐变小,螺纹接头越容易失效。

关键词：膨胀管螺纹接头 TWIP钢膨胀力残余应力有限元分析

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不同材料套管螺纹接头可膨胀性有限元分析

塑性工程学报 2016年第4期23卷 164-169页

作者：王冲徐书根李阳阳中国石油大学(华东)化学工程学院青岛266580 中石化天然气川气东送管道分公司安徽管理处安庆246005

等井径膨胀套管技术可实现无内径损失钻井,是一项钻井完井领域的革命性技术。作为核心技术之一的膨胀套管螺纹接头在膨胀成形时易发生断裂或漏失,是制约该技术发展的主要难点。文章利用有限元软件ABAQUS模拟了4种材料螺纹接头的膨胀成... 详细信息

等井径膨胀套管技术可实现无内径损失钻井,是一项钻井完井领域的革命性技术。作为核心技术之一的膨胀套管螺纹接头在膨胀成形时易发生断裂或漏失,是制约该技术发展的主要难点。文章利用有限元软件ABAQUS模拟了4种材料螺纹接头的膨胀成形过程,分析了成形过程中膨胀推力和Mises应力的变化情况,并对成形后螺纹接头的残余应力进行了分析。结果表明,相较于其它3种材料,N80所需膨胀推力较大;孪生诱发塑性(TWIP)钢和奥氏体不锈钢S30408能顺利完成膨胀成形过程,J55和N80钢材会发生断裂;TWIP钢和S30408螺纹接头成形后残余应力峰值出现在根部位置,且整体区域残余应力较小。

关键词：膨胀管螺纹接头膨胀推力残余应力有限元分析

钻铤双台阶螺纹接头尺寸偏差对接触特性的影响

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机械设计 2009年第10期26卷 27-30页

作者：李应超林腾蛟林元华重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400030 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500

提出了双台阶螺纹接头预紧力的计算方法。基于ANSYS分析平台开发了集参数化几何模型、网格划分、约束及载荷施加于一体的石油钻铤双台阶螺纹接头自动建模程序。考虑材料非线性和接触表面非线性,对标准螺纹接头进行了弹塑性接触应力应变... 详细信息

提出了双台阶螺纹接头预紧力的计算方法。基于ANSYS分析平台开发了集参数化几何模型、网格划分、约束及载荷施加于一体的石油钻铤双台阶螺纹接头自动建模程序。考虑材料非线性和接触表面非线性,对标准螺纹接头进行了弹塑性接触应力应变分析,给出了预紧载荷、拉伸载荷和内外压工况下接头的应力应变云图及螺牙面的接触应力曲线。同时分析了公接头存在尺寸偏差时接头应力应变的变化规律,为确定合适的接头长度偏差及螺纹偏差提供了理论依据。

关键词：螺纹接头尺寸偏差预紧力接触有限元法