石油学报

作者：狄勤丰, 王楠, 陈锋, 陈涛, 王文昌, 陈薇

单位：1. 上海大学上海市能源工程力学重点实验室 上海 200444;2. 上海大学力学与工程科学学院 上海 200444;3. 上海大学机电工程与自动化学院 上海 200444;4. 上海大学计算机工程与科学学院 上海 200444

关键词：磨损,套管螺纹接头,密封面,力学特性,三维有限元分析

基金：狄勤丰,男,1963年8月生,1984年获华东石油学院学士学位,1997年获西南石油学院博士学位,现为上海大学教授、博士生导师,主要从事石油工程技术和力学问题的研究。Email:qinfengd@sina.com

摘要： 螺纹接头磨损是影响套管密封完整性的主要原因之一。由于套管螺纹接头结构特征复杂，常规计算模型无法得到解析解，实验研究也较困难，因此针对磨损条件下接头密封面力学特性的研究很少。鉴于此，建立了均匀磨损、偏心筒型磨损和月牙型磨损3种磨损形式的套管螺纹接头三维弹塑性有限元模型，基于ABAQUS软件分析了磨损深度为5 mm时套管螺纹接头在复杂载荷条件下的应力应变特征，研究了上扣扭矩、轴向拉力和弯矩作用下3种磨损形式对套管螺纹接头密封面力学特性的影响。研究结果表明，均匀磨损套管螺纹接头的密封面上存在较大塑性应变，且接触力比其他磨损形式大，密封失效风险较高。偏心筒型和月牙型磨损使得套管螺纹接头密封面接触面积、环形密封带最窄处接触宽度都有所降低，增加了接头局部漏失风险，影响套管螺纹接头的密封可靠性。

来源：2021年第5期

《石油学报》期刊编辑部

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