水龙头中心管螺纹连接承载能力与密封性能分析.PDFVIP

维普资讯 2006年 第 35卷 石 油 矿 场 机 械 第 5期 第 39页 OIL FIELD EQUIPMENT 2006，35(5)：39～41 文章 编号 ：1001-3482(2006)05-0039-03 水龙头中心管螺纹连接承载能力与密封性能分析 杨 斌 。陈莉蓉。。邬 柯 。高 杭 (1．川油广汉宏华有限公司，四川 广汉 618300；2．长庆油 田公司 生产运行处，陕西 西安 710021) 摘要 ：在石油钻井中，水龙头中心管的栽荷主要是由中心管螺纹来承担，所以螺纹连接的可靠性就直接决定了水 龙头工作的可靠性。针对 内压、轴向力和旋螺纹转矩 3种栽荷形式，采用有限元法，对中心管和接头螺纹连接在 3 种不 同工况下进行 了研究，分别得 出了中心管螺纹 VonMises应力分布，轴向位移分布规律 ，以及螺纹接触应力分 布 曲线 。结果表明，在最大工况下，中心管各啮合螺纹仍然具有承受栽荷 的能力，整个 中心管不会被拉断；螺纹 自 身密封性很好 ，可以代替密封 圈起密封泥浆的作用。 关键词 ：水龙头中心管；螺纹；接触应力；密封；有限元 中图分类号：TE926 文献标识码 ：A Theanalysisofcarryingandsealingcapacityofthread-connection incenterpipeofhydraulictap YANG Bin ，CHEN Li—rong。，W U Ke ，GAO Hang (1．ChuanyouGuanghanHonghuaCo．，Lt，Guanghan618300，China； 2．ChangqingOilfieldCompanyProductionManagementDepartment，X~an710021，China) Abstract：Duringpetroleum drilling，theloadhydraulictapbearsistoundertakemainlyfrom centralpipe thread．Sothereliabilityofthreadedcouplingisdirectlydecidedthereliabilityofhydraulictapworking． Aimingatthreekindsofloadforms，internalpressureandaxialloadandtorque，andusingFEA，thispa— perstudiesthethread under threedifferentoperatingmodes．ItobtainsthedistributionofVon M ises stress，axialdisplacement，aswellascontactstress0n thecentralpipethread．Resultshowsthatcentral pipecannotdestroyunderthebiggestoperatingcondition，andthatself-sealingthreadcanreplacesealing ringthatisusedtosealupmud． Keywords：centerpipeofhydraulictap；thread；contactpressure；seal；finiteelement 石油钻井 中的水龙头既要和上部游车大钩保持 纹齿根表面裂纹应力强度因子方面对其进行 了研 相对静止状态，又要能带动钻杆实现旋转运动 。在 究，主要研究方法是有限元法。本文利用有限元法， 正常工作状态下，它下面悬挂着几千米的钻杆，内部 把 中心管螺纹连接表面非线性和材料非线性耦合求 还流动着高压泥浆，另外还要受到扭转、弯 曲等多种 解 ，重点分析研究了中心管在 3种工况下应力、应变 载荷的作用，其受力状态极其