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油管是油田开发必备的重要器材,它依靠内、外螺纹的相互联结,并与其它工具配合,在井下组成独立、密封的工作体系,用于传导液体、承接各种注入及采出类工具。油管修复是油田提高旧油管二次利用率、降低石油开采成本的一个重要手段,而油管螺纹损坏是油管失效的主要类型,油管螺纹判废技术是提高旧油管二次利用率的关键技术,如果按照API标准采用目测和螺纹量规的方法来判定油管是否判废,则会有相当一部分油管虽然已超过了API标准规定的螺纹偏差值(即用螺纹量规判废的油管),但是还有相当长的有效使用寿命,从而造成资源的极大浪费。 本文以研究油管螺纹参数允许偏差为目的,以油管实物疲劳寿命试验研究为依据,以有限元分析方法为手段,最终确定适合油田的抽油机井油管螺纹参数判废指标。 现场统计数据表明:Φ73.02×5.51J55NU旧油管外螺纹变形最为严重,因此把它作为主要研究对象。首先通过油管实物疲劳试验,绘制出应力与疲劳寿命的关系曲线,从曲线确定疲劳寿命达到107次循环周次所对应的油管截面应力值;然后,利用有限元分析软件计算出截面应力值对应螺纹处的最大应变值,并以此作为螺纹应变的允许极限值;最后,采用有限元分析方法,在油管实际工作载荷条件下,分析各种螺纹参数变化时螺纹应变的变化规律,得到极限应变值对应的螺纹参数值,确定螺纹参数变化极限范围值,从而得到螺纹参数允许偏差。 在以上研究的基础上,综合考虑API标准,制定油管螺纹参数判废指标界限,并以此判废指标作为新研制的油管螺纹检测设备的检测依据,用于指导油管修复生产,提高旧油管修复率,降低成本。