压裂轴向动载作用下特殊螺纹接头连接强度及密封性能分析

摘要

压裂作业过程中,管柱内压裂液变流速运动时会产生随时间变化的动载,导致接头松动、失封,甚至脱扣,引发安全事故.首先计算了压裂液注入时产生的动载.然后以某特殊螺纹接头为研究对象,建立其三维有限元模型,在ABAQUS软件中对其进行模拟上扣,利用Dynamic explicit方法分析了在轴向动载作用下接头各螺纹牙以及密封面应力随加载时间的变化规律.得出结论,轴向动载作用周期内,轴向载荷增加/降低,螺纹牙应力会随之增加/降低,但是密封面应力却降低/增加,在轴向拉伸载荷作用下,特殊螺纹接头密封面处的应力变小;轴向动载使密封面及螺纹牙发生塑性变形,进而导致连接强度与密封性能下降.