油管悬挂器螺纹接头上扣扭矩研究

借助理论分析和试验方法研究了油管悬挂器与油管连接的上扣扭矩。研究表明:油管悬挂器螺纹连接采用厂家推荐的油管上扣扭矩并不合适;油管悬挂器连接如果保证上扣位置,需要提高上扣扭矩;油管悬挂器外径对上扣扭矩有较大影响,建议采用油管最大上扣扭矩对油管悬挂器上扣。

双台肩钻杆接头上扣扭矩力学特性分析

为研究ø139.7 mm×9.17 mm IEU S135特殊螺纹钻杆接头的上扣力学特性,建立了包含进、退刀槽结构的双台肩钻杆接头三维非线性有限元模型,考虑材料非线性、结构非对称、螺旋升角和各啮合面接触等因素,采用ABAQUS/Explicit有限元方法对上扣扭矩作用下钻杆接头关键结构的应力分布特性进行分析。研究结果表明:钻杆接头整体等效应力分布不均,在横截面内呈轴对称分布,关键结构处应力集中显著,最大等效应力未超过材料屈服强度;钻杆接头台肩上的径向预留间隙和其过渡圆角处的结构非连续对台肩面的等效应力及接触压力分布影响显著;钻杆接头螺纹段的等效应力和接触压力均呈“U”形分布,应力整体分布均匀,螺纹接头前3扣与后3扣的承载比之差为8.6%,表明接头承载性能较佳。对有限元模拟结果进行实物验证试验对比分析,试验结果与有限元模拟结果基本符合。分析结果可为钻具优化设计及安全应用提供数据支撑。

特殊螺纹接头上扣螺纹过盈量设计

针对特定工况要求设计的低钢级、薄壁油管特殊螺纹上扣扭矩较低问题,首先采用蒙特卡洛方法对不同加工偏差组合的接头进行有限元模拟分析,得到上扣螺纹过盈量与台肩扭矩的线性关系,由此初步确定满足工况要求的上扣螺纹过盈量设计值。然后利用实物上卸扣方法进行了试验验证。结果表明,利用有限元方法可快速分析实际特殊螺纹接头在不同上扣螺纹过盈量下的台肩扭矩分布,最大台肩扭矩与实物上卸扣试验结果基本一致。

全氟醚橡胶O型圈在旋转接头上的应用研究

简述了旋转接头的结构、应用及全氟醚橡胶的性能特点。并介绍了高温导热油旋转接头专用模拟试验设备。通过模拟试验,评价了模拟试验设备和7075、7090牌号胶料制造的全氟醚橡胶O型圈在旋转接头上的应用研究情况。

铝胶焊双搭接接头上应力分布的数值分析

用弹塑性有限元法研究了胶粘剂弹性模量和焊点相对位置对铝胶焊双搭接接头胶层中应力分布的影响.结果表明,胶粘剂弹性模量对铝胶焊双搭接接头胶层中部和界面附近的应力分布的影响较为显著,采用低弹性模量胶粘剂使得焊点的承载作用突出;采用高弹性模量胶粘剂时,胶层所承担载荷增加.焊点中心位置对铝胶焊双搭接接头胶层中部的应力分布有一定影响,随焊点中心向搭接区左侧移动,铝胶焊双搭接接头胶层中部的应力峰值逐渐增大,等效应力由焊点中心与搭接区中心重合时的55.2MPa增大到焊点中心距搭接区中心7 mm时的77.4 MPa,增幅达40.2%.因此采用低弹性模量胶粘剂和使焊点中心与搭接区中心重合可以有效提高接头的承载能力.

特殊螺纹油管接头上扣性能三维有限元分析

特殊螺纹油管接头有限元分析多采用二维轴对称模型,不考虑螺纹升角,以主密封面与台肩处的渗透量模拟上扣时金属-金属间的过盈配合。该方法不能准确反映上扣时过盈量与扭矩的对应关系。鉴于此,考虑螺纹升角的影响,利用Abaqus软件建立了某特殊螺纹油管接头三维有限元模型,模拟分析了接头在最佳、最小、最大上扣扭矩下的上扣过程。分析结果表明,所建特殊螺纹接头模型加载扭矩曲线与标准上扣扭矩曲线基本相符;3种扭矩作用下,密封面与台肩环向路径上接触应力较大且分布较为均匀,螺纹啮合处虽有应力集中,但3种状态下最大等效应力远小于材料屈服强度且大小几乎相等;最佳扭矩拧紧状态下该型特殊螺纹油管接头具有最好的密封性能与足够大的连接强度。研究结果有助于深入了解上扣扭矩与密封性能和连接强度的关系。

PSC特殊螺纹接头上扣特性研究

针对PSC特殊螺纹接头采用金属密封结构和扭矩台肩的特殊性,开展了4种PSC接头上扣特性的全尺寸试验研究。通过试验,得到PSC接头上扣扭矩圈数曲线图和螺纹过盈量计算公式,并给出国外普遍采用的按台肩扭矩控制上扣的MSTL质量控制图。对我国油田按上扣标记控制PSC接头上扣方法的缺陷进行了讨论,指出应严禁使用;对关于提高PSC接头上扣可靠性问题提出几点建议。

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。

铜基纳米复合减摩涂料在抗腐蚀油套管螺纹接头上的应用

将高度浓缩纳米铜悬浮液与聚四氟乙烯颗粒按适当比例混合,并以特种聚丙烯酸树脂为主要黏结剂,制备出铜基纳米复合减摩涂料。将该复合减摩涂料用于N80S、P110S、TP95TS三种材质的抗腐蚀油套管接头,并在工厂进行标准全尺寸上卸扣试验。试验结果表明:卸扣后螺纹表面未出现任何明显的螺纹黏结划伤;接箍表面经该减摩涂料处理可有效提高其螺纹接头的抗黏结性能,使其达到与镀铜相当的良好效果。

特殊螺纹油管接头上扣扭矩有限元分析

API螺纹接头在密封性和连接强度已无法满足当今石油开采的恶劣环境,因而迫使人们去研究更为可靠的特殊螺纹接头,上扣扭矩的大小对特殊螺纹接头的密封性和连接强度的控制至关重要。因此,考虑接头螺旋升角,应用ABAQUS有限元分析软件模拟特殊螺纹接头整个上扣动态过程,考虑在最大、最佳、最小扭矩作用下,分析特殊螺纹油管接头的密封性能。结果表明:3种扭矩下都能有效实现接头的密封作用,最佳上扣扭矩下,接头等效应力比实际上扣增长1.8%,密封面接触压力增长1.9%,台肩处接触压力增长1.5%,特殊螺纹接头接触应力大小适中,可以有效防止因应力过大导致特殊螺纹接头的塑性变形;增大密封面锥度,密封面及台肩接触应力增大,可以显著提高接头密封性能。

基于ISO 13679的特殊螺纹接头上扣性能仿真分析

ISO 13679为目前通用的特殊螺纹接头评价标准,但其实物试验周期长、花销大。为探索有限元方法模拟试验的可行性,依据ISO 13679 IV级试验要求建立三维有限元模型,对标准中上扣试验进行仿真模拟,分析不同几何参数特殊螺纹接头在最大上扣扭矩作用下密封面及台肩处的应力分布状态及其密封性能。研究结果表明:密封面有效接触长度随密封过盈量的增加而减少;外螺纹锥度大、内螺纹锥度小时,密封面环向路径上接触压力最低,密封性能最差;所选特殊螺纹接头在9次上卸扣后,等效塑性应变随上卸扣次数增加而增大;三维有限元分析方法可有效模拟上扣试验过程,在一定程度上具有代替实物试验的可行性。

超声相控阵技术在聚乙烯管道电熔接头上的应用

由于聚乙烯材料声波衰减系数大,再加上电熔接头中金属丝信号对检测的干扰,使得传统的超声检测方法并不能有效检出聚乙烯电熔接头中的各类缺陷。笔者采用超声相控阵技术及B扫描实时成像技术,通过足够数量的探头排列和触发时间控制,并选用不同频率范围,可以实现对电熔连接接头缺陷的检测。

螺距误差与 API8 牙圆螺纹套管接头上扣扭矩的关系

本文研究了螺距误差对螺纹牙过盈分布的影响，求出了由于过盈产生的接触压力，进而得到装配扭矩，从理论上揭示了螺距误差对扭矩的影响规律，为进一步深入分析螺纹几何参数对扭矩的影响奠定了基础。

油管特殊螺纹接头上扣后密封性仿真研究

针对服役于高温高压复杂井况下的油管特殊螺纹接头上扣后的密封性展开研究,利用有限元仿真的手段建立了油管接头上扣后多角度评价模型,经过对接头密封部位接触压力、密封积分强度、等效应力的计算,最终发现接头上扣后的密封状态良好,本次计算的理论参数可供油管接头结构设计提供指导价值。

石油钻杆接头上扣扭矩计算方法研究

合理的上扣扭矩对石油钻杆接头性能的正常发挥至关重要,上扣是一个动态过程,除了要克服摩擦力,还要有一部分扭矩做的功转化为应变能储存起来。文章在弹性力学理论的基础上分析钻杆接头二维轴对称有限元模型,提出了新的上扣扭矩计算方法,该方法同时将摩擦力和应变能考虑在内,并以NC-38为例进行说明。结果表明,在二维轴对称有限元模型下综合考虑摩擦力和应变能的上扣扭矩计算方法更加精确,该计算方法不仅适用于钻杆螺纹,还可以推广应用到其他形式的螺纹,使用范围广,具有很高的应用价值。

特殊扣石油套管接头上扣扭矩计算方法

研究了特殊扣石油套管接头上扣扭矩的构成,利用厚壁圆筒理论,推导了特殊扣石油套管接头上扣扭矩的计算方法,确定了螺纹牙径向过盈量,分析了螺纹脂摩擦因子对上扣扭矩的影响。结果表明,在螺纹过盈量一定的情况下,所用螺纹脂的摩擦因子越大,螺纹牙径向过盈扭矩所占总扭矩的比值越大,并逐渐趋于一定值。在进行特殊扣接头加工时,应优化公差配合,优先保证密封结构的加工精度和表面粗糙度,并注重螺纹脂的选择。利用本文给出的计算方法,可以较好地估算特殊扣接头的上扣扭矩。

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贴应变片的方法 ,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位 ,所确定部位与实际操作过程发生粘扣部位相吻合。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 ,并在生产中得到了验证。

神经肌接头上产生持续性去极化时小终板电位的变化

实验在大鼠膈肌标本上观察梭曼处理后，终板区持续性去极化（ｓｕｓｔａｉｎｅｄｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ，ＳＤ）产生时小终板电位（ＭＥＰＰ）的变化，以分析产生ＳＤ的机理。静息时，加入５．５μｍｏｌ／Ｌ梭曼后，ＭＥＰＰ的频率、幅度和下降时间常数分别是加药前的１．８，１．３和３．０倍（Ｐ＜０．０１）。间接强直刺激时，记录到ＳＤ，ＳＤ过程中不仅终板电位消失，ＭＥＰＰ也完全消失。ＳＤ之后一定时间ＭＥＰＰ恢复出现，然后其频率逐渐增高。从ＳＤ开始到ＭＥＰＰ明显恢复的时间与强直刺激参数有关，５０Ｈｚ×１ｓ和５０Ｈｚ×０．１ｓ强直刺激时，分别为２９．７±０．７ｓ和１１．７±３．０ｓ。结果表明，在乙酰胆碱酯酶活性被抑制后，静息时突触前自发ＡＣｈ释放增加；刺激神经时，突触后对ＡＣｈ反应性降低甚至失去反应性，是产生ＳＤ的主要机理。