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在分析钻铤螺纹失效部位及原因的基础上,研制了高强度钻铤螺纹,它与普通钻铤螺纹相比,只是在外螺纹小端增加了一段光平的锥体。当钻铤上扣到规定扭矩时形成第二台肩,第二台肩和第一台肩同时顶紧,螺纹最小截面积可增加43%,增加了螺纹承载能力。现场使用表明,使用高强度钻铤螺纹是延长钻铤寿命、减少井下事故的一种有效措施。 相似文献
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钻铤螺纹应力分析及结构优化 总被引:3,自引:0,他引:3
在钻井过程中,经常发生下部钻具组合断裂失效事故,其主要失效部位是在钻铤薄弱部位——螺纹连接处,由于螺纹类型复杂,过渡部位易发生应力集中,造成钻具疲劳断裂破坏。针对钻铤断裂事故,建立了常规钻铤螺纹连接部位3种螺纹类型的有限元模型,并采用线弹性有限元方法分析了不同模型在不同钻压条件下的应力分布情况,同时对使用API标准应力减轻槽的钻铤螺纹连接部位进行了结构优化设计。在设计中以螺纹连接处两个过渡圆角半径R1、R2为设计变量,分析了在一定条件下不同尺寸的R1、R2所对应的螺纹连接处应力分布情况。对比分析可知,在满足钻铤强度条件下,改进的螺纹应力减轻槽可有效降低螺纹连接处的应力集中水平,从理论上说明该方法是可行的。 相似文献
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钻具螺纹接头各圈螺纹牙承受的载荷分布是不均匀的,这对螺纹接头的疲劳强度影响很大。用有限元分析方法虽能精确地计算许多条件下螺纹牙的受力状况,但要系统分析各种因素对螺纹牙承受载荷的影响就不太方便。鉴于此,用数学分析方法得到了在预紧扭矩和外加轴向载行作用时钻具螺纹接头的变形协调方程,并求出其近似解,即螺纹各圈间载荷分布函数,据此讨论了影响各圈螺纹牙载荷分布的因素。分析认为,减小内、外螺纹接头截面积倒数之和,或增大螺纹牙啮合时的变形柔度,可使各圈螺纹牙载荷分布趋于均匀。 相似文献
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API 8牙圆螺纹接头密封性分析 总被引:3,自引:3,他引:0
文章通过对相关参数的分析,找出螺距、锥度、中径、接箍不圆度等参数对API8牙圆螺纹油套管接头密封性的影响,从而提出内、外螺纹旋螺纹配合的理想公差范围。 相似文献
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石油钻铤联接螺纹失效是钻具失效的主要形式。钻铤联接螺纹疲劳失效是由于交变弯曲应力引起的,这些交变应力集中在联接螺纹消失处附近。减少联接螺纹弯曲应力可以延长钻具联接螺纹的疲劳寿命。文章提出并研究了一种新的钻铤联接螺纹减应力区,它是通过在钻铤本体上设置减应力区,来解决钻铤联接螺纹疲劳失效问题。与以前减应力区不同的是,新的减应力区轮廓线为连续的光滑的二次曲线、圆弧线、抛物线和椭圆线。这可以避免在减应力区出现应力集中和出现“细脖子”现象。并且这些曲线在机械加工上是可行的。用有限元法优化了减应力区的几何形状,分析了减应力区的开口位置、开口深度和开口宽度等几何参数对应力释放效果的影响。并对减应力区的强度进行了分析。 相似文献
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API8牙圆螺纹公差与上扣扭矩的试验选择 总被引:6,自引:0,他引:6
在对API标准分析的基础上,通过系统试验,找出了螺距,锥度,中径,接箍不圆度等叁数对API8牙圆螺纹油管套密封性,连接强度及上扣扭矩-圈数相关性的影响,从而提出了内、外螺纹上扣配合的理想螺纹公差范围。 相似文献
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略论套管螺纹密封性能与联接应力的关系 总被引:6,自引:0,他引:6
对套管螺纹的上紧过程以及在内、外压力作用下,接箍和管端上所产生的应力作了理论分析,给出了屈服上紧圈数、防漏上紧圈数、螺纹锥度公差的影响圈数和组合应力等的计算公式。简要地介绍了美国石油学会防泄漏工作组根据组合应力的大小,评价各种套管的有关问题。指出API圆螺纹套管的固有缺陷使其防泄漏能力已不能适应高压油井,特别是高压气井的要求,因此建议在这些井中采用特殊螺纹套管。 相似文献
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钻井过程中极易发生钻柱疲劳失效事故,不仅影响钻进速度,而且大大降低了钻井效益,因此准确预测钻柱的疲劳寿命,对于提高钻柱的安全可靠性、减少钻井事故的发生具有重要意义。根据钻柱疲劳裂纹的扩展与钻柱的应力状态有关,首先对钻柱进行了应力状态分析,并进行了等效应力合成。在应力分析的基础上,结合可靠性理论,确定了影响钻柱疲劳裂纹寿命的随机性参数:钻压、转盘转速以及疲劳裂纹初始长度。结合Form an模型建立了钻柱I、III复合型疲劳裂纹扩展速率的计算模型。算例分析表明,该模型能够计算相应可靠度下钻柱疲劳裂纹的循环寿命,且计算结果与现场钻柱的使用寿命比较接近,能够满足现场钻井工程的精度要求。该模型具有一定的实用性,为钻柱疲劳寿命的准确预测提供了理论依据。 相似文献