[發明專利]一種熱采工況特殊螺紋接頭密封接觸壓應力的預測方法

有效

• 申請號: 201711397809.2
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108256160B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 王航;楊尚諭;朱麗娟;路彩虹;田濤;蔣龍;韓禮紅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 齊書田

1.一種熱采工況特殊螺紋接頭密封接觸壓應力的預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：依據特殊螺紋接頭設計提供的最佳上扣扭矩，通過有限元數值模型，仿真模擬室溫、最佳扭矩下特殊螺紋接頭密封接觸面應力場分布；

步驟二：表征熱采工況長時服役過程特殊螺紋接頭材料的溫度循環特征，包括高溫注蒸汽引起的強度折減、燜井階段出現的應力松弛、多輪次注-采作業過程表現出的包申格效應；

步驟三：基于溫度循環特征，建立長時服役過程接頭材料彈-塑性本構模型，應力松弛模型、包申格效應模型，描述接頭材料的強度及應力變化規律；

步驟四：引入接頭材料的強度及應力變化規律特征，結合材料各向異性，建立徑向主密封面、軸向輔助密封面接觸壓應力預測數值模型，仿真模擬接觸壓應力分布，形成特殊螺紋接頭密封接觸壓應力預測方法。

2.根據權利要求1所述的一種熱采工況特殊螺紋接頭密封接觸壓應力的預測方法，其特征在于，步驟一中特殊螺紋接頭密封接觸面包括徑向主密封面和軸向輔助密封面。

3.根據權利要求1所述的一種熱采工況特殊螺紋接頭密封接觸壓應力的預測方法，其特征在于，步驟一中采用有限元模型，通過材料參數選取、邊界條件設定、網格劃分，數值計算特殊螺紋接頭密封接觸面應力場分布。

4.根據權利要求1所述的一種熱采工況特殊螺紋接頭密封接觸壓應力的預測方法，其特征在于，步驟二中具體為：通過室內試驗模擬熱采工況長時服役過程，所述室內試驗具體為：軸向恒位移約束、40℃～350℃范圍內多輪次循環，通過Wavematrix軟件采集溫度循環過程中引起的載荷變化，繪制溫度-時間、載荷-時間關系曲線，表征特殊螺紋接頭材料強度折減、應力松弛、包申格效應引起的接觸壓應力變化。