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。     

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.     

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     

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。     

快速上扣螺纹接头的有限元分析及优化设计

快速上扣螺纹接头是一种适用于大口径套管的接箍螺纹连接方式,具有对扣容易、上扣效率高、不错扣的特点,特别适合于海上等恶劣环境作业.根据市场需求,宝钢开发出了自主知识产权的快速上扣螺纹接头.介绍了宝钢快速上扣螺纹接头的优化设计过程,利用有限元方法对齿形角、螺纹中径、锥度、连接强度等进行分析,确定了接头的优化结构.开发的快速上扣螺纹接头产品分别在宝钢实验室和西安管研院完成并通过了全尺寸实物性能试验,13.375 in规格已在油田完成下井试验,证明产品的上扣完整性、密封完整性、结构完整性满足油田使用要求.     

油套管螺纹的“黑皮扣”现象浅析

"黑皮扣"是油套管螺纹加工中的难题,也是油套管螺纹接头测量和使用的隐患。介绍了标准API与特殊螺纹油套管"黑皮扣"的定义与判定方法、油井管生产与检验过程中对"黑皮扣"认识的误区、"黑皮扣"在使用过程中的危害。重点从管体来料、加工工艺方面,解析了油套管螺纹加工产生"黑皮扣"的原因及改进措施。通过调整螺纹锥度和中径等,减少"黑皮扣"产生的概率,对油套管设计、加工生产与检验具有指导意义。     

精密螺纹攻丝器研制成功

第二重型机械集团公司下属子公司—万源精工有限责任公司近期成功研制新型螺纹攻丝器。该螺纹攻丝器在镗床、铣床、钻床等机床上加工螺纹时 ,机床主轴只做旋转而不做轴向移动 ,主轴在为丝锥提供扭矩的同时 ,通过攻丝器上的特殊机构 ,将轴向分力传给攻丝夹头 ,从而使攻丝的轴向运动与被加工螺纹的螺距自动匹配 ,解决了现有加工螺纹精度较低的问题。经过长期反复试验 ,该攻丝器加工出的螺纹不乱扣、精度高 ,具有自动保护功能精密螺纹攻丝器研制成功     

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。     

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。