摘要：针对现有套铣管螺纹连接结构不能满足雄安新区油井工况需求的问题,设计了一种能够满足大直径大扭矩的套铣管专用螺纹(HSTX特殊螺纹)。该特殊螺纹牙型结构采用单台肩螺纹连接方式,其中螺纹采用每英寸3牙的粗牙设计,螺纹锥度为1∶12,螺纹承载面角为3°,导向面角为30°;通过平滑设计,使倒角与轴线成60°,减小了应力集中,大大增强了接头抗疲劳性能。建立了HSTX特殊螺纹有限元模型,详细地分析了拉伸、压缩、扭转以及极限工况下套铣管螺纹受力情况。研究结果表明:随拉伸载荷增加,HSTX特殊螺纹最大接触应力出现在第2扣承载面处,存在疲劳失效风险,在拉伸载荷达到9 000 kN时,套铣管连接处螺纹开始出现塑性贯通失效;当压缩载荷达到5 000 kN时,螺纹接头依然未失效,且该螺纹的最大抗扭强度为223.6kN·m。HSTX特殊螺纹接头连接强度和抗扭强度均可以满足雄安新区套铣作业要求。

摘要：为研究双金属复合管全生命周期的紧密度变化,以X60-825复合管为例,利用ABAQUS软件建立双金属衬里复合管平面应变有限元模型。探讨了温度以及压力对双金属复合管制造、安装、运行、停运工况下紧密度的影响。研究结果表明:所建立的模型能够准确地模拟双金属衬里复合管全生命周期的紧密度变化情况;在设计工况下,运行阶段的温度对复合管紧密度影响有限,复合管不会发生脱层;在运行阶段双金属衬里复合管的紧密度随着运行压力的增加而增加;在双金属衬里复合管的弹塑性极限内,适当地提高运行压力有利于提高复合管的紧密度。研究结果对双金属复合管的研究及应用具有一定的参考价值。

摘要：双金属衬里复合管因其优异的防腐蚀性能而被广泛应用于海上油气集输作业,但在油气集输过程中受各种因素的影响极易产生衬管鼓包塌陷失稳问题。为此,采用多线性等向强化模型,考虑基-衬材料和接触双重非线性特征,建立了衬里复合管鼓包塌陷有限元模型,对受外力影响衬管鼓包塌陷过程进行了仿真分析,并基于滚压整形技术原理利用三维建模软件设计了衬管鼓包修复机构。研究了不同塌陷力下对衬管Tresca应力、塌陷位移以及基-衬紧密度分布的影响规律,以及不同塌陷位移下鼓包修复所需修形力的极限值。研究结果表明:随着塌陷力的增大,衬管的塌陷位移、Tresca应力以及极限修形力均增大;825材料衬管最大鼓包修形量不能超过30 mm。研究结果可为复合管内鼓包滚压修形提供理论指导。