基于耦合模型的双台肩螺纹钻杆接头台肩力学性能

双台肩螺纹钻杆接头的预留副台肩间隙对主副台肩接触应力有重要影响,为保证接头性能,需探究其主副台肩的力学特性。通过对双台肩接头进行力学分析和有限元仿真建立其耦合模型,依据耦合模型进行统计拟合得到主副台肩摩擦力力矩和螺纹处力矩与上扣扭矩的数值关系,进而得到接头完整仿真条件。在此基础上以NC38接头为例,研究其在不同上扣扭矩下副台肩预留间隙与其台肩接触应力的关系。结果表明：双台肩接头的副台肩预留间隙对接头性能起关键作用,在一定的上扣扭矩下,应选择合适的副台肩预留间隙,以保证副台肩的主密封性和可靠性;随上扣扭矩的增大或减小,预留间隙也应随之改变,使主副台肩性能得到更好的配合发挥;该研究方法可以帮助设计者更好的确定双台肩接头最佳的副台肩预留间隙。     

热力耦合作用下修井磨鞋产热规律与控温方法

针对修井液冷却不充分恶劣工况下修井磨鞋钻进慢、磨损快的技术瓶颈问题,基于热源法原理和傅里叶定律建立修井磨鞋磨粒力学与温度解析模型,明确磨粒受力、温度与结构参数的定量关系,采用温度-位移耦合侵彻接触算法建立磨粒热力耦合仿真模型,结合全尺寸修井磨鞋无冷却钻进试验探究室温环境下的修井磨鞋产热规律,进而提出改善修井磨鞋散热特性的控温方法,同时开发新型修井磨鞋并验证实际散热效果。结果表明：修井磨鞋磨粒的高温区域分布在磨粒切削刃和前刀面,高温中心由磨粒刀尖向前刀面逐渐演化,最高温度达到612.3℃;从磨粒切削刃、磨粒后角、水眼布置和散热方式等方面提出修井磨鞋控温方法,有散热孔磨粒稳定阶段的降温幅度在13.9%～21.3%;相对于常规修井磨鞋,新型修井磨鞋的高温区域由磨粒工作表面转移到试验工件表面,室温环境下的降温幅度超过10.5%。