抽油機井油管失效機理及事故預防的研究.pdf

1、油管失效問題是石油生產(chǎn)中普遍存在并一直困擾石油工業(yè)大問題，隨著油田的逐步開采，抽油機井油管失效事故日益頻繁，給油田造成巨大的經(jīng)濟損失。油管失效實質是油管螺紋的失效。目前，國內外對油管螺紋的失效還未深入地進行研究。為此，本文針對大慶油田抽油機井油管螺紋失效進行了系統(tǒng)地實驗研究和理論分析。 研制了一套油管載荷測試裝置，用于測量油管在實際工況下所受拉伸力、轉矩、彎矩等載荷。通過大量的油管載荷測試分析，掌握了油管工作載荷情況，在此基礎上

2、，建立油管工作時極限載荷與振動情況的理論模型。本論文還對油管受彎原因進行了分析。研究了油管螺紋的幾何尺寸、形貌變化及其工作性能。 對油管螺紋在單項載荷和循環(huán)載荷作用下，分別進行了彈塑性接觸有限元分析，給出油管螺紋在循環(huán)載荷作用下所表現(xiàn)出的力學特性，特別是應力應變集中部位(第一嚙合齒齒根)的應力應變循環(huán)規(guī)律以及應力應變幅，確定了油管螺紋的卸載規(guī)律是按彈性卸載，說明了油管螺紋的疲勞類型屬于高周疲勞。設計了一套動態(tài)測試系統(tǒng)，通過模擬現(xiàn)