[發(fā)明專利]一種確定復(fù)雜工況條件下鉆具接頭極限工作扭矩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310413713.6
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103452495A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 狄勤豐;陳鋒;李寧;朱衛(wèi)平;王文昌;王明杰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種確定復(fù)雜工況條件下鉆具接頭極限工作扭矩的方法，其特征在于，采用三維有限元計算方法，綜合考慮鉆具接頭在復(fù)雜載荷工況條件下的抗扭極限載荷，具體步驟如下：

1）利用CAD幾何建模軟件建立鉆具接頭三維幾何模型；

2）利用有限元前處理軟件對鉆具接頭進(jìn)行網(wǎng)格劃分，建立鉆具接頭三維有限元模型；包含螺紋、母扣鏜孔、公扣鼻端、主臺肩、副臺肩特征；

3）利用非線性有限元分析軟件ABAQUS定義螺紋嚙合面和主、副臺肩接觸面之間的接觸關(guān)系，包括法向接觸關(guān)系和切向接觸關(guān)系；定義材料屬性、邊界條件、載荷工況，所述材料屬性從基礎(chǔ)試驗獲得，同時根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定材料失效時的塑性應(yīng)變，將其作為材料失效準(zhǔn)則加入到模型中，所述邊界條件根據(jù)實際井況確定，所述載荷工況包括上扣扭矩、軸向拉伸、彎矩外載荷；隨后利用ABAQUS進(jìn)行計算分析；

4）得到鉆具接頭的von?Mises應(yīng)力分布云圖，考察其峰值及分布狀態(tài)對接頭連接性能的影響；得到接觸面的接觸壓力分布云圖，考察其分布狀態(tài)對接頭密封性能的影響；根據(jù)計算過程中工作扭矩的變化曲線，確定鉆具的極限工作扭矩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定復(fù)雜工況條件下鉆具接頭極限工作扭矩的方法，其特征在于，所述的鉆具接頭為任何一種目前使用的鉆具接頭。