抽油井油管螺纹失效分析及防护措施研究

摘要

石油工业是我国的支柱产业，油管失效的问题一直困扰着石油的正常生产，是影响生产的主要因素。近几年油管失效的事故越来越多，占检泵井数的26％以上，不仅严重影响原油的正常生产，还造成了巨大的经济损失。通过统计失效的油管，发现螺纹连接处是主要的失效部位。因此，研究油管螺纹的失效是十分必要的。为此，本文对油管螺纹的失效形式与机理、受载情况及预防失效的措施进行了研究。
　　通过对失效油管的宏观与微观形貌的分析，油管螺纹啮合处的失效形式分为油管断裂、螺纹粘扣、螺纹刺坏。对每一种失效形式的原因进行了研究，其中，油管断裂失效的危害最大，主要是由于油管受到交变载荷的作用，油管脱扣失效主要是因为螺纹牙之间的磨损以及过大的接触应力，油管漏失主要是因为螺纹尺寸精度低。
　　分析了油管轴向的静载荷与动载荷，建立了油管的总轴向载荷数学模型，分析了螺纹牙的受力与变形，建立了变形协调方程，分析了轴向力分布情况。利用三维软件建立了油管与接箍的三维模型，用ANSYS Workbench对螺纹的连接性能进行了分析，分析了不同厚度和不同直径的油管对螺纹连接性能的影响。
　　本文提出了预防油管失效的措施，通过提高油管修复精度、改进上扣操作、采用大壁厚的油管等可以降低失效率。通过实验，比较其径向变形量，从而对措施进行验证。

目录

第1章 绪论

1.1课题来源

1.2课题研究的目的意义

1.3国内外研究情况

1.4课题主要研究内容

第2章 抽油井油管失效类型及形成原理

2.1油管工作环境

2.2油管断裂失效

2.3油管脱扣失效

2.4油管漏失失效

2.5本章小结

第3章 油管螺纹连接性能及失效的力学分析

3.1油管受力分析

3.2油管螺纹连接的分析

3.3螺纹失效的有限元分析

3.4本章小结

第4章 预防油管失效的措施及实验验证

4.1预防失效的措施

4.2实验验证

4.3本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

个人简历