拉压交变载荷下螺纹接头密封面接触压力分析

摘要：

为了筛选出适用于拉压交变载荷工况下的注采管柱气密封螺纹接头,基于弹塑性接触非线性理论,采用有限元分析方法,考察了轴向拉压交变载荷作用下,储气库注采管柱接头密封面接触压力的分布特点.以2种密封形式(球面/柱面、锥面/锥面)的套管接头密封结构为例,重点研究了不同循环周次交变载荷作用下,主密封面和台肩面上的接触压力随接触长度的变化规律.分析结果表明:随着从拉伸到压缩状态的不断转变,2种密封结构主密封面最大接触压力和有效接触长度均发生不同程度增加,而锥面/锥面密封结构具有较小的相对增加量.锥面/锥面密封形式的有效接触长度相对较长,台肩面辅助密封效果较好,但应合理控制其台肩顶端的应力集中问题.建议储气库注采管柱采用锥面/锥面密封结构的螺纹接头.所得结论可为储气库管柱螺纹的优化选择和设计提供参考.

关键词：注采管柱、交变载荷、螺纹接头、密封面、接触压力、多周次

所属期刊栏目：46

分类号：TE972(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项“复杂结构井、丛式井设计与控制新技术”2017ZX05009-003;中国石油天然气集团公司科研项目“储气库完整性关键技术研究”2015E-4006

在线出版日期：2019-05-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：111-116