針對(duì)現(xiàn)有套銑管螺紋連接結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足雄安新區(qū)油井工況需求的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種能夠滿(mǎn)足大直徑大扭矩的套銑管專(zhuān)用螺紋（HSTX特殊螺紋）。該特殊螺紋牙型結(jié)構(gòu)采用單臺(tái)肩螺紋連接方式,其中螺紋采用每英寸3牙的粗牙設(shè)計(jì),螺紋錐度為1∶12,螺紋承載面角為3°,導(dǎo)向面角為30°;通過(guò)平滑設(shè)計(jì),使倒角與軸線成60°,減小了應(yīng)力集中,大大增強(qiáng)了接頭抗疲勞性能。建立了HSTX特殊螺紋有限元模型,詳細(xì)地分析了拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)以及極限工況下套銑管螺紋受力情況。研究結(jié)果表明:隨拉伸載荷增加,HSTX特殊螺紋最大接觸應(yīng)力出現(xiàn)在第2扣承載面處,存在疲勞失效風(fēng)險(xiǎn),在拉伸載荷達(dá)到9 000 kN時(shí),套銑管連接處螺紋開(kāi)始出現(xiàn)塑性貫通失效;當(dāng)壓縮載荷達(dá)到5 000 kN時(shí),螺紋接頭依然未失效,且該螺紋的最大抗扭強(qiáng)度為223.6kN·m。HSTX特殊螺紋接頭連接強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度均可以滿(mǎn)足雄安新區(qū)套銑作業(yè)要求。 

【文章來(lái)源】：石油機(jī)械. 2020,48(09)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

標(biāo)準(zhǔn)套銑管螺紋接頭結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)使用的套銑管為N80套管，因螺紋加工精度低，所以在上扣過(guò)程中外螺紋與內(nèi)螺紋之間存在研磨，極易損傷，套銑管接頭損傷如圖2a所示。套銑管管壁薄，卸扣過(guò)程中極易變形，扭矩過(guò)大時(shí)套銑管也極易出現(xiàn)脹扣脫開(kāi)�，F(xiàn)場(chǎng)套銑管脹扣情況如圖2b所示。整個(gè)套銑管柱存在橢圓度較大、厚度不均的情況。

常規(guī)套銑管螺紋不能滿(mǎn)足實(shí)際工況要求，為了提高現(xiàn)場(chǎng)套銑效率，結(jié)合螺紋扭矩公式，通過(guò)多次優(yōu)化分析，設(shè)計(jì)并提出滿(mǎn)足大直徑、大扭矩工況的套銑管專(zhuān)用螺紋———HSTX特殊螺紋。結(jié)構(gòu)整體上采用接箍式和平滑設(shè)計(jì)，降低其在井下遇阻的風(fēng)險(xiǎn)。HSTX套銑管特殊螺紋接頭牙型結(jié)構(gòu)如圖3所示，采用Q125鋼級(jí)，結(jié)構(gòu)為每英寸3牙的粗牙設(shè)計(jì)，螺紋錐度為1∶12，螺紋承載面角為3°，導(dǎo)向面角為30°。為減小上扣扭矩，采用單臺(tái)肩，并使接箍?jī)?nèi)倒角與軸線成60°，以減小應(yīng)力集中。2.2 HSTX螺紋有限元模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]復(fù)雜工況下特殊螺紋接頭強(qiáng)度及密封性研究[D]. 李佳.東北石油大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3068415