锥面密封油套管特殊螺纹接头密封面过盈量计算

根据厚壁圆筒的弹性力学原理,对油套管锥面密封形式特殊螺纹接头的密封面过盈量设计进行了理论推导,根据第四强度理论,在保证密封面不屈服的条件下,得出密封面理论最大过盈量.利用得到的公式对密封结构参数进行了计算分析,结果表明,密封面角取10°～30°、台肩角取5 °～20°,为接头设计的理想范围.对实际加工接头进行标准试验,对比试验值与计算值,发现实际过盈量为计算最大过盈量的0.7～0.9倍,研究成果为接头密封面设计提供了理论依据.     

螺纹牙形对特殊螺纹接头弯曲性能的影响

为分析特殊螺纹接头弯曲性能,采用有限元方法,对比正角度螺纹、负角度螺纹和齿侧过盈螺纹3种牙形对特殊螺纹接头密封面上密封性能的影响。有限元分析结果表明,负角度螺纹可以提高拉伸性能,而齿侧过盈螺纹有利于提高压缩性能。综合来看,齿侧过盈螺纹有利于弯曲性能。这些结果可为抗弯曲特殊螺纹接头设计提供参考。     

特殊螺纹接头密封性能数值仿真分析

运用有限元仿真方法,通过建立简化半尺寸模型研究了?88.90 mm×6.45 mm规格特殊螺纹接头密封结构在不同过盈量、材料和温度下密封性能的变化。数值分析结果表明：不同密封面公差过盈量下的接头接触压力积分值比较情况为L-L>N-N>H-H;不同材料的接触压力积分值比较情况为13Cr-110>110S>N80Q;不同温度下,室温下接触压力积分值略高于高温下接触压力积分值。     

一种套管螺纹接头

一种套管螺纹接头，主要解决主密封采用圆锥曲面密封面或其与圆锥曲面密封面相配合在受到轴向拉力时接触压力降低，影响密封性能。本实用新型包括外螺纹件、内螺纹件；外螺纹件端部金属主密封部位有一个圆弧密封面、柱面密封面与内螺纹件端部的圆弧密封面、柱面密封面表面过盈配合形成主密封面结构，外螺纹件端部的扭矩台肩面与内螺纹件端部的扭矩台肩面配合形成辅助密封面结构。     

7-5/8in超高强度直连型石油套管的开发

根据超深复杂井身结构设计的需要,开发了7-5/8 in超高强度直连型石油套管。通过合理钢种设计及工艺控制,使得套管在超高强度下具有良好的韧性;良好的材料性能及螺纹密封面的设计,解决了直连型套管连接强度和密封性能的问题。试验结果表明,7-5/8 in超高强度直连型石油套管不仅具有超高的抗挤毁能力,还具有良好的连接强度及密封性能,适用于特殊井身结构的盐层段。     

计算机仿真和全尺寸实物试验在特殊螺纹接头油套管研究开发中的应用

特殊螺纹接头油套管应用在深井、超深井、高压气井和热采井等油田采油工况.在研究开发中,产品结构和使用性能是两个重要的指标.本文介绍了应用计算机仿真和全尺寸实物试验进行特殊螺纹接头油套管研究开发的方法.在计算机仿真方面,通过模拟不同工况,对特殊螺纹接头的密封面进行了结构优化,减少了样品加工和试验的数量,降低了开发费用;在全尺寸实物试验方面,模拟油田的实际工作情况,掌握了产品的性能,提出了合理的上扣扭矩.两者的结合使开发出的产品在上扣、结构和密封等的完整性方面,完全满足油田用户要求.     

特殊螺纹接头上扣过程仿真分析

在试验和有限元分析的基础上,介绍了特殊螺纹接头上扣扭矩曲线与接头结构的关系,并完成了宝钢BGT2系列196.85×12.7 mm BG140V BGT2套管气密封特殊螺纹接头的上扣过程的模拟。参照ISO13679(2002)标准要求,针对不同的几何尺寸组合分别建立有限元模型,并分析其上扣过程扭矩曲线变化,探讨了不同尺寸参数对扭矩曲线形状的影响;同时利用有限元模型计算了该规格产品的屈服扭矩和上扣过程接触力变化。通过与实物试验的对比,验证了该分析结果的可靠性,从而为产品开发和使用提供指导。     

气密封楔形燕尾锥螺纹接头设计及试验研究

燕尾螺纹因独特的结构,具有独特的性能特点。根据燕尾螺纹的不同种类,对其中一种适用于油井管连接的楔形燕尾锥螺纹结构、性能特点、加工和检验方法作了详细的说明,实际设计了一种具有高气密封性能的全啮合楔形燕尾锥螺纹接头,采用有限元分析方法对接头进行了分析。结果显示,接头螺纹应力分布均匀,为验证该接头的实际性能,参照最高等级的ISO 13679:2002 CAL IV油管试验标准,对接头进行上卸扣以及复合加载试验,试验过程中接头无任何黏扣与气密封泄漏,证明了该接头结构设计的合理性。     

油套管螺纹接头的发展

接头是油套管产品的重要组成部分之一,也是石油、天然气开采中油套管柱中最薄弱的环节。接头的实体性能、使用性能和经济性是油套管主要指标。介绍了国内外油套管接头的发展:从最初API圆螺纹、长圆螺纹、偏梯形螺纹接头到各个厂家推出的具有各项突出性能的特殊螺纹接头,再回归到具有实用性的经济型油套管接头。介绍了具备密封完整性、结构完整性和重复上卸扣完整性的经济型气密封油套管接头的开发与进展。     

复杂地层钻具接头力学性能模拟及应用

在西部和南方海相复杂地层钻井中,不仅钻具失效严重制约了钻井效益,而且普通钻杆存在不足：不适合大钻压、高泵压和大扭矩钻井,呈现牺牲钻速保钻柱的现象;抗扭、抗拉强度较低,处理井下事故的富余能力小。因此,针对钻具螺纹的结构特点,提出了计算钻具螺纹力学特性的有限元力学理论和算法,并编制了国内唯一一套钻具螺纹力学性能有限元软件,可计算钻具螺纹接头在复合载荷下的力学性能。应用该软件为宝山钢铁公司开发了高强度、高密封的双台肩螺纹接头,投入生产并得到应用。     

隔膜泵橡胶隔膜头部密封结构的有限元分析与优化

利用有限元软件ANSYS对隔膜泵橡胶隔膜密封结构进行有限元建模与计算,计算得到该结构在工作状态下的变形、应力以及最大接触压应力,通过密封结构的最大接触应力失效准则,为设计提供参考依据。并对橡胶隔膜头部密封尺寸进行优化,解决隔膜密封结构的密闭性与失效问题。     

基于凝固相转变影响的结晶器内热力耦合分析

 为了研究凝固相转变对结晶器内坯壳生长过程的影响,结合高温相转变试验结果建立数学模型,考虑铸坯与结晶器的接触状态,利用有限元软件ANSYS建立结晶器内三维瞬态热力耦合有限元模型,采用生死单元技术模拟温度场,采用热弹塑性接触有限元方法模拟应力场分布。模拟了[δ]铁素体转变量分别为0%、50%和100% 3种情况下结晶器内坯壳的温度场和应力场变化规律。结果表明,沿拉坯方向坯壳表面温度和厚度在距离弯月面以下120 mm左右开始周期性波动,且随[δ]铁素体转变量的增加,波动增加,同时铸坯沿拉坯方向累积位移总量和应力值均减小,沿拉坯方向上位移和应力波动水平增加。     

隔膜泵橡胶密封圈的有限元分析及其结构优化研究

利用有限元软件ANSYS,对隔膜泵橡胶密封圈进行有限元建模与计算,得出其工作状态下的变形、应力及最大接触压应力,为隔膜泵橡胶密封圈的优化设计提供参考依据。     

迷宫锥形套密封技术在煤气发生炉上的应用

煤气发生炉加煤机轴密封采用传统简单的压盖填料密封，由于受发生炉炉温、机械振动、磨损等因素的影响，无法满足理想的密封周期和达到阻止流体泄漏目的。一直以来，技术人员尝试利用各种办法使之得到改进，但收效甚微；迷宫锥型套密封技术通过改变密封填料函的结构，有效地解决了加煤机轴密封技术问题。     

曲柄连杆机构中十字头与活塞杆连接结构分析与改进设计

分析曲柄连杆机构中十字头与活塞杆原有结构存在的问题,提出新型连接方式设计方案,对连接件进行有限元分析,保证了零件强度要求与连接结构的可靠性,进而提高了机械设备的连续运转率和工作效率。     

API套管圆螺纹接头粘扣失效分析

粘扣是套管接头的失效形式之一，它发生在套管上扣操作过程中的螺纹处。套管一旦发生粘扣，直接影响到套管柱的密封性能和连接强度。通过对套管接头的上卸扣实验和接头螺 凶数值计算，对套管产生粘扣的原因进行了研究，并利用摩擦磨损机理，描述了粘扣的产生过程。     

不同连接方式下门式钢框架结构的抗火性分析

此研究是基于ANSYS软件APDL语言的梯度加温模式,研究整体仓库的结构受力。文章展示了火灾下不同连接方式的门式钢框架结构的有限元分析结果。梁、柱间的连接可以通过两种方法来分析:刚接和铰接。铰接下结构的整体变形要比刚接大,而刚接结构下危险部位所承受的等效应力要比铰接结构大。     

刷式密封转子涂层材料研究

随着航空航天技术的发展,有关密封技术的研究逐渐增多。刷封技术可以大幅降低发动机的气体泄漏,提高其工作效率,将成为沿用多年的蓖齿密封的替代品。本文介绍了刷式密封的发展、工作结构及其使用材料,着重介绍了刷式密封转子表面涂层材料的研究进展。