狄勤丰， 靳泽中， 王　涛， 陈　锋， 王文昌

(1.上海大学理学院，上海市应用数学和力学研究所，上海 200072；2.克拉玛依红山油田有限责任公司，新疆克拉玛依 834000)



复杂载荷条件下钻具接头台肩作用机理研究

狄勤丰1， 靳泽中1， 王涛2， 陈锋1， 王文昌1

(1.上海大学理学院，上海市应用数学和力学研究所，上海 200072；2.克拉玛依红山油田有限责任公司，新疆克拉玛依 834000)

为了解台肩对钻具接头螺纹牙承载的影响，基于φ139.7 mm贯眼扣钻具接头分别建立了无台肩、仅主台肩、仅副台肩和双台肩等4种结构钻具接头的有限元计算模型，分析比较了其在复杂载荷作用下的力学特性和抗扭性能。分析结果表明：主、副台肩对保证钻具接头连接稳定性有着至关重要的作用；预紧扭矩作用下主台肩的存在使钻具接头公扣产生拉伸的预紧效果，副台肩的存在使钻具接头公扣产生压缩的预紧效果，从而直接影响了钻具接头的承载特征和极限抗扭能力；在相同轴向拉力的条件下，仅副台肩钻具接头的极限抗扭能力比仅主台肩钻具接头高约12%，双台肩钻具接头的极限抗扭能力比仅主台肩钻具接头高约69%。研究结果为新型高性能钻具接头的研发及结构设计提供了理论依据。

钻具接头；台肩；几何模型；数学模型；有限元法；接触应力

随着石油钻井条件的日益复杂，原有的API标准钻具接头已经不能完全满足钻井的需要。世界各大钻具制造厂商都致力于开发连接强度和密封性能更优越的特殊螺纹钻具接头。……