API圆螺纹套管接头上卸扣力学性能实验研究

为了深入了解上卸扣工况对套管接头力学性能的影响,给研究套管接头产生粘扣的力学因素提供实验依据,采用在套管接 头内外表面巾应变片的方法,利用全尺寸上卸扣试验机,对套管接头进行了重复上卸扣实验,测量了接头内外表面应变和上卸扣扭矩。通过实验结果分析,确定了影响接头粘扣的主要力学条件和部件,所确定部件与实际操作过程发生粘扣部件相吻合,采用增大接箍螺纹端部锥度,降低端部接触压力的方法,提高了套管的抗粘扣性能     

API圆螺纹套管接头应力场分布实验

套管接头在装配、内压和拉伸载荷工况条件作用下,沿接头的应力分布规律及上扣扭矩和滑脱力的大小,对分析套管接头粘扣、泄漏和滑脱失效有重要参考价值.使用目前先进的全尺寸实物评价试验设备,对套管接头进行了综合实验测试,并分析了测试结果.实验和分析结论提高了全面认识套管接头力学性能的水平,而且为从理论上进一步深入研究提供了可靠的数据.     

油套管螺纹连接抗粘扣技术的研究现状及展望

螺纹粘扣作为油套管中最常见的失效形式，一直是国内外冶金和石油系统的研究重点。对油套管粘扣现象作了简单的解释，通过对国际上近20年来油套管螺纹连接抗粘扣技术研究情况的分析总结，归纳了各种关于管螺纹粘扣失效的机理研究、管螺纹参数优化及其检测研究、螺纹脂和螺纹镀层的研究、油套管特殊螺纹连接的研究、油套管上卸扣的操作规范的研究，介绍了其主要研究成果，指出存在的问题，并探讨了进一步开展研究的方向。     

关于圆螺纹油套管API最佳上扣扭矩合理性的探讨

在圆螺纹油套管的API设计思想框架内 ,讨论了如何确定最佳上扣扭矩。根据API圆螺纹油套管的设计思想 ,最佳上紧是上扣后正好没有外露扣。然而APIRP 5C1给出的最佳上扣扭矩并不完全对应于这一位置 ,API最佳上扣扭矩与实际需要的上扣扭矩至少有± 2 5%的误差范围。为了能够发挥API圆螺纹油套管的最佳使用性能 ,应该根据油套管的实物情况确定对应于最佳上紧位置的实需最佳上扣扭矩。     

8牙圆螺纹套管接头应力分析

应用弹性理论推导出了接头在不同工况条件下的应力表达式,并且在计算机上进行了模拟.计算结果与国外实验值有可比性,可用于工厂对套管进行力学性能分析.     

API圆螺纹油管接头连接性能的非线性有限元分析

ＡＰＩ圆螺纹油管在油田有着广泛的应用，在使用过程中，发现油管接头有粘扣甚至滑脱现象。为了探讨ＡＰＩ圆螺纹接头粘扣和滑脱的机理，改善螺纹接头的连接性能，对螺纹接头在机紧过盈，轴向拉伸载荷作用下进行计算机仿真的非线性有限元分析。分析结果表明，啮合螺纹接触应力过高造成螺纹粘扣；管体螺纹接头部分强度刚度较低限制了螺纹接头的连接强度。     

圆螺纹油管接头齿而接触应力与粘扣分析

分析了ＡＰＩ圆螺纹油套管发生粘扣和基本过程及机理。利用Ｉ－ＤＥＡＳ和ＭＡＲＣ软件计算了拧接过程螺纹齿面的接触应力，定量分析了管体（公螺纹）和管接箍（母螺纹）的锥度变化对齿面接触应力的影响。认为产生粘扣的主要原因是螺纹齿面局部过量的塑性变形，通过变锥度的方式能使接触应力分布规律得到改善，并在现场生产中得到验证。     

圆螺纹油管接头齿面接触应力与粘扣分析

分析了ＡＰＩ圆螺纹油套管发生粘扣的基本过程及机理。利用Ｉ－ＤＥＡＳ和ＭＡＲＣ软件计算了拧接过程螺纹齿面的接触应力，定量分析了管体（公螺纹）和管接箍（母螺纹）的锥度变化对齿面接触应力的影响。认为产生粘扣的主要原因是螺纹齿面局部过量的塑性变形，通过变锥度的方式能使接触应力分布规律得到改善，并在现场生产中得到验证。     

油套管圆螺纹连结粘扣原因及其防止方法

介绍了油套管圆螺纹加工方法，以及加工中产生尺寸误差以及应力不均匀分布原因，圆螺纹连接有时出现粘扣的原因、形成机理及其防止方法。     

螺纹脂对抗粘扣性能的影响研究

为研究螺纹脂类型对抗粘扣性能的影响,分别选取了API标准样管、API标准扣型、API标准处理方式、API标准上扣参数、高精度的试验设备等,使用相同的扭矩和螺纹脂涂抹方式,用4种螺纹脂在4支标准样管上进行上卸扣试验。试验结果表明,螺纹脂对抗粘扣性能有重要影响,选取的4种类型螺纹脂中只有BESTOLIFE 2000螺纹脂可以满足API标准9次上卸扣螺纹无严重损伤要求,B96101只能承受6次上卸扣螺纹无损伤,8401和DH-2螺纹脂3次上卸扣后螺纹就会发生严重损伤。     

API偏梯形套管螺纹连接的接触应力场研究

随着油气田勘探开发向纵深发展 ,对偏梯形螺纹套管的需求量越来越大 ,深入研究此种套管螺纹连接力学性能显得非常重要。在分析套管螺纹粘扣机理的基础上 ,建立了 API J5 5194 .1m m× 8.33mm偏梯形套管螺纹连接的非线性接触模型 ;研究了此种套管接头在上紧扭矩、拉应力、压应力以及摩擦力等不同载荷作用下内外螺纹接触应力的分布状态 ;同时对内外螺纹锥度的极限配合情况进行了数值模拟 ,并就摩擦因素和锥度对偏梯形螺纹连接应力场分布的影响进行了总结。     

材料失效分析在圆钢生产中的应用

材料失效分析是一门发展中的跨学科、交叉型和边缘型的新兴学科,其对生产具有重要的指导意义。通过对承钢热顶锻缺陷的分析,明确了各类缺陷产生的诱发因素,在炼钢和轧钢工艺上提出了优化措施并落实到生产中,取得了良好的效果,提高了圆钢热顶锻合格率,展现了材料失效分析在承钢产品质量分析中的强大作用。     

石油套管螺纹联接仿真与接箍起始斜度优化

针对API 8牙圆螺纹石油套管接头建立了轴对称有限元分析模型,分析了机紧状态下不同参数接头的典型应力应变及接触行为规律.通过对接箍起始斜度的优化研究发现,接箍最佳起始斜度为50-55°.该结果成功地应用于生产实际.     

抗挤毁油井套管用钢管裂纹分析

通过对衡钢生产的抗挤毁油井套管表面裂纹进行分析,得出裂纹是钢中的残余有害元素造成,并经轧制,调质,回火后使裂纹扩大暴露的结论。据此,结合生产现场现有设备技术条件,提出了减少裂纹的工艺改进措施。     

套管接头螺纹滑脱失效有限元模拟

套管螺纹接头必须满足结构完整性,用能考虑螺纹接触边界存在大变形和大滑移条件的有限元程序,对套管螺纹接头滑脱失效影响参数进行了有限元模拟.模拟结果表明:螺纹锥度大小对滑脱影响很小,材料性能对滑脱影响最大;滑脱的开始位置在接箍的端部.模拟结果与实际情况相吻合.     

圆螺纹套管的滑脱机理研究

连接接头滑脱失效是圆螺纹套管损坏的主要形式。利用弹塑性有限元法,研究了圆螺纹套管接头发生滑脱失效的过程与机理,然后通过全尺寸试验,分析了这种接头在失效过程中的应变分布及变形情况,并验证了有限元结果。研究表明,圆螺纹套管滑脱失效最先发生在啮合大端的第1、2牙螺纹上,设法提高此处螺纹的承载能力,对提高圆螺纹套管的连接强度具有重要意义。