某油井套管接箍发生开裂的原因

基于断口形貌、化学成分、力学性能、显微组织和腐蚀产物成分等的分析对某油井套管接箍发生开裂的原因进行分析。结果表明:接箍开裂主要是由硫化氢造成的应力腐蚀开裂;套管入井后接触到了硫化氢腐蚀介质,导致接箍外表面发生严重的点腐蚀,形成腐蚀坑,加之接箍所受的拉应力较大,拉应力与腐蚀介质的交互作用最终导致接箍发生应力腐蚀开裂;为防止事故再次发生,建议选用抗硫接箍材料,并选用特殊螺纹与套管连接。     

纳米铜/PTFE复合纳米减摩涂料在P110套管上的应用

以高纯度、高浓度的纳米铜悬浊液为基体,添加适量的其他纳米颗粒,以环氧树脂作为主要黏结剂,制备一种纳米铜/PTFE复合纳米减摩涂料。将该涂料涂覆在P110接箍的磷化层表面,在摩擦磨损试验机上考察其在不同载荷下的减摩性能,并通过P110长圆螺纹套管全尺寸上卸扣试验考察其抗黏扣性能。结果表明,该涂料具有高渗透性,其可渗入磷化层内部,固化后即与磷化层形成一层牢固的减摩纳米复合铜质金属层,起到类似于镀铜和纳米滚珠的复合减摩效果;该涂料能大大降低套管螺纹的上扣扭矩,从而可有效地改善甚至消除高钢级油套管磷化接箍黏扣的发生。     

接箍磷化工艺研究及配套磷化设备设计应用

接箍磷化是套管生产过程中的一项重要工序,经过磷化处理后的接箍,螺纹表面形成磷化层,在套管进行螺纹连接时能够提高螺纹的抗扣性能。通过对两种接箍磷化工艺的对比研究,选择了一种满足需求的接箍磷化工艺,并设计了一套满足该磷化工艺的磷化设备,现场应用表明该磷化工艺及设计的配套磷化设备,磷化的接箍质量稳定,满足套管生产的需求。     

钻具壳体断裂分析与试验评价

为了研究Φ216万向轴壳体特殊锥度螺纹断裂失效原因,分析连接处螺纹的应力状态,根据壳体连接螺纹的有限元计算方程,建立一种特殊锥度螺纹的力学模型,采用了有限元方法对其进行计算,并结合上扣扭矩试验测试,进行了螺纹表面的损伤分析。结果表明:(1)在井斜曲率30°/100m和扭矩为25 kN·m的组合载荷作用下,在第一牙与第二牙牙底处螺纹主应力已经达到或接近屈服强度极限,此处与万向轴壳体的实际断裂部位对应;(2)壳体螺纹连接部分的上扣扭矩过大,超过扭矩值的标准;(3)加热方式拆卸会给螺纹部分附加一次调质处理,影响螺纹部位的晶相组织,使材料韧塑性会变差,表面损伤造成缺口,引起螺纹表面裂纹扩展,这些因素都会增加螺纹部位的疲劳断裂风险。     

特殊螺纹接头参数对套管连接性能影响的有限元分析

为提升特殊螺纹套管接头的连接性能和密封性能,利用ANSYS软件建立套管特殊螺纹接头参数化有限元分析模型,并基于因素轮换法的基本思想,研究不同结构参数(包括螺纹承载面角度、台肩面角度、螺纹锥度)对套管接头连接性能和密封性能的影响。结果表明,在综合考虑接头的塑性变形和滑脱失效两个方面的影响,承载角应选择一个较小的角度值;在复合载荷工况作用下,负角度的台肩辅助密封的效果要好于直角台肩;套管在上扣力矩和轴向拉伸载荷作用下,当接箍内螺纹锥度等于套管外螺纹锥度时,套管接头的连接性能较好。     

纳米铜/PTFE复合纳米减摩涂料在石油专用管材上的应用

采用液相还原法制备纳米铜,经过适当的离心浓缩处理制得固含量为15%~20%(质量分数),平均粒径约为95 nm的纳米铜乙醇悬浊液;将其与纳米聚四氟乙烯配合,并与聚丙烯酸树脂结合制备成复合纳米减摩涂料,涂覆在石油套管及接箍螺纹表面,进行现场上扣试验。结果表明,该减摩涂料能够有效地降低螺纹间的摩擦因数,减少钢铁表面间的直接接触,起到减摩抗磨的作用;将该减摩涂料涂覆于石油专用管材上的圆螺纹和偏梯形螺纹油套管接头表面,均可有效地降低油套管的上扣扭矩,从而极大地改善油套管黏扣现象。     

圆螺纹油管上扣扭矩计算方法

上扣扭矩是影响油气井螺纹连接质量的主要影响因素之一。基于FEA建模的简化假设,提出一种新的计算油管上扣扭矩的方法。以N80级套管为例进行有限元分析,利用有限元分析结果和上扣扭矩计算公式求出不同过盈圈数下的上扣扭矩,并与相关标准中给出的上扣扭矩进行对比。结果表明,利用上扣扭矩计算公式所求得的上扣扭矩值与相关标准中规定的数值十分接近。     

API油管和套管螺纹加工与检验探讨

分析了油管、套管的接箍镗孔直径在不同标准中的差异,明确了加工检验的依据。研究了套管外径极限偏差、椭圆度对螺纹加工带来的影响,指出套管内倒角必须保证在管端360°圆周上完整。探讨了使用量规检验紧密距疑点,给出了紧密距检验的推荐公式。指出传统螺纹量规紧密距测量已有逐渐被螺纹中径测量所取代的趋势。分析了扭矩—位置上扣后进行J值检验的合理性。     

石油套管特殊接头螺纹参数与密封性能的关系

随着我国钻井深度的增加和海上油田的开发,特殊螺纹接头的需要量越来越多,引起了油管制造企业加大了对油管的重视程度和研究力度。文章以锥面/锥面、柱面/球面两种密封结构的特殊螺纹接箍为研究对象,分析其在上扣及拉伸工况下主密封面和台肩的接触压力受主要螺纹参数的影响及分布规律。有限元计算结果表明:两种密封结构特殊螺纹接箍的台肩接触压力受螺距偏差、锥度偏差的影响较为敏感,密封面接触压力则受中径偏差、锥度偏差的影响较大。总之,锥面/锥面结构套管接箍的台肩接触压力在上扣工况下受到偏差影响较小,柱面/球面结构套管接头的密封面接触压力比锥面/锥面结构更少受螺纹偏差影响。     

碳纤维复合材料修复带缺陷储气井的应力分析及试验研究

针对天然气储气井井管外壁腐蚀现状,采用有限元计算方法,分析不同外壁腐蚀类型、不同腐蚀缺陷尺寸下储气井井管的应力分布、承载极限及疲劳性能;加工带缺陷储气井井管试件,选择碳纤维复合材料湿缠绕法补强修复;对修复后的井管试件进行有限元应力分析,并进行爆破试验和疲劳试验,以充分验证补强方法的有效性;储气井井管的理论分析和性能试验证明,碳纤维复合材料湿缠绕法补强可以有效地修复带外壁缺陷的储气井井管,有效、快捷地解决在役天然气储气井井管外壁腐蚀问题。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。